[發明專利]一種變電站應急保護方法及裝置

有效

• 申請號: 201710330293.3
• 申請日: 2017-05-11
• 公開（公告）號: CN107123973B
• 公開（公告）日: 2018-11-23
• 發明（設計）人: 魏巍;侯煒;陳俊;沈全榮;劉永生;石勇;李宇琦;張靈凌;王櫟濤;倪群輝;曾先鋒
• 申請（專利權）人: 南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02H1/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種變電站應急保護方法，應急保護裝置及其跳閘回路采用雙電源供電模式，由獨立UPS儲能電源和變電站原有交直流電源同時供電，以確保在變電站原有交直流電源系統失效后，應急保護裝置仍然可以繼續保護變電站的安全運行。應急保護方法包括：保護投入條件，保護動作條件和保護跳閘方法共3個部分，保護投入條件用來確保應急保護僅在原有二次系統失電情況下投入；保護動作條件用于判斷一次系統中是否出現了需要跳閘的故障；保護跳閘方法用于確定保護動作后的跳閘范圍。此應急保護方法及裝置，解決了變電站二次系統整體失電情況下，因原有保護裝置退出運行而帶來的巨大風險。

技術領域

本發明涉及一種變電站電氣保護方法，尤其是一種應急保護方法及裝置，用于解決變電站交直流電源系統失壓后，原有二次保護系統退出而產生的安全運行隱患。

背景技術

變電站電氣一次設備是指直接用于生產、輸送和分配電能的生產過程的高壓電氣設備，它包括發電機、變壓器、斷路器、隔離開關、自動開關、接觸器、刀開關、母線、輸電線路、電力電纜、電抗器、電動機等。

變電站電氣二次設備是指對一次系統的工作進行監測、控制、調節、保護所需的低壓電氣設備，如繼電保護、安全自動控制、系統通訊、調度自動化系統等等。由二次設備相互連接,構成對一次設備進行監測、控制、調節和保護的電氣回路稱為二次回路或二次接線系統。二次設備和二次回路共同構成了電氣二次系統。

電氣二次系統的工作需要可靠的工作電源，因此現代變電站內均設置了交直流電源系統為變電站電氣二次系統供電。一旦交直流電源系統失壓，將會導致二次系統失效。此時，如果一次設備中發生短路故障，故障將不會被二次系統保護切除，從而導致變壓器等一次設備的嚴重損壞，同時對電力系統的穩定運行也會帶來嚴重影響。

由于交直流電源系統失電導致的嚴重事故時有發生。例如：2016年6月18日凌晨，陜西西安330kV南郊變發生主變燒損事故。經過國家電網公司事故后的調查分析(參見《西安330KV變壓器燒毀事故調查報告》)，本次事故的原因是：“本次事故起因是35千伏韋里III電纜中間頭爆炸，同時電纜溝道內存在可燃氣體，發生閃爆。事故主要原因是330千伏南郊變#1、#2、#0站用變因低壓脫扣全部失電，蓄電池未正常聯接在直流母線，全站保護及控制回路失去直流電源，造成故障越級”。由此可見，站內二次系統失電是導致事故的主要原因。

在現有技術中，例如：《變電站直流電源消失后的微機型應急處理裝置的研究》，薛斌，2006年，華北電力大學，介紹了一種微機型應急處理裝置，其采用電容器儲能供電，在站內直流電源消失后投入電流保護功能。該方法的不足之處是：1)電容器儲能供電方式的電壓隨供電時長而降低，無法長時間保證供電質量；2)沒有考慮直流電源消失信號誤報而導致的應急保護誤投入；3)沒有考慮非電量保護功能；4)沒有說明應急處理裝置的跳閘范圍。

發明內容

本發明提出了一種新型變電站應急保護方法及裝置。應急保護裝置，主要由微機處理器、采樣回路和跳閘回路組成；應急保護裝置及其跳閘回路采用雙電源模式，由獨立UPS儲能電源和變電站原有交直流電源同時供電。

變電站應急保護方法在應急保護裝置內實現，包括3個部分：保護投入條件，保護動作條件和保護跳閘方法。應急保護方法的實現邏輯如圖1所示。

應急保護在同時滿足以下三個條件時投入，否則應急保護退出：

投入條件1：變電站原有交直流電源失壓；

投入條件2：變電站內至少2臺安裝于不同盤柜的原有保護設備同時閉鎖；

投入條件3：應急保護的控制字、軟壓板和硬壓板同時投入。

應急保護在滿足投入條件后，如果滿足以下保護動作條件中的任意一個，應急保護跳閘：

動作條件1：電流和電壓等電氣量的有效值和持續時間滿足保護動作條件；