大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法與流程

本發明涉及一種大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法，屬于電力輸配電網絡控制技術領域。

背景技術：

由于500kV變電所沒有裝設專門的35kV母線差動保護，由500kV變壓器35kV后備保護作為500kV變電所35kV母線保護。按照Q/GDW 1175-2013《變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規范》的規定要求，500kV變壓器35kV后備保護由一段復合電壓過電流保護和一段過電流保護構成。但有關調度繼電保護整定計算部門對500kV變壓器35kV側后備保護整定時：1.對500kV變壓器35kV側有斷路器時一般整定一段復合電壓過電流保護和一段過電流保護，動作時間分別為0.6秒和1秒；2.對500kV變壓器35kV側沒有斷路器時一般只整定一套復合電壓過流保護，動作時間一般為1秒，整定1秒的原因是與35kV各支路保護的時間配合。但是，在實際運行中曾發生過35kV母線故障，甚至發生過35kV母線三相故障，由于故障切除時間為1秒，對500kV變壓器的傷害比較大，極易造成500kV變壓器損壞。因此，本發明提出在500kV變壓器35kV側后備保護中增加一套大電流啟動的35kV簡易母線保護的技術方案。

技術實現要素：

本發明的目的在于提供一種大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法，對500kV變電所35kV母線各種相間短路進行保護，避免500kV變壓器因故障造成損壞。

本發明的目的通過以下技術方案予以實現：

一種大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法，包括：

在500kV變壓器35kV側后備保護中增加一套大電流啟動的35kV簡易母線保護裝置，所述35kV簡易母線保護裝置跳閘控制條件為：

1)35kV距離保護動作；

2)大電流元件啟動；

當上述條件同時滿足后經過一個短延時，對500kV變壓器35kV側有斷路器時，啟動跳500kV變壓器35kV側斷路器；對500kV變壓器35kV側沒有斷路器時，啟動500kV變壓器跳閘總出口回路跳500kV變壓器各側斷路器。

本發明的目的還可以通過以下技術措施來進一步實現：

前述大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法，其中35kV距離保護由方向或偏移相間距離保護組成，方向或偏移相間距離保護指向35kV母線部分的阻抗，按35kV所用變壓器串聯電抗器或35kV電容器串聯電抗器后各種相間短路有足夠的靈敏度整定；

Z_zd＝K_lmZ_L (1)

(1)式中Z_zd為500kV變壓器35kV側距離保護整定值；K_lm為靈敏系數，一般為1.3-1.5；Z_L為35kV所用變壓器串聯電抗器或35kV電容器串聯電抗器的阻抗值。

前述大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法，其中大電流元件的整定要求為按500kV變電所35kV側母線故障有足夠的靈敏度整定：

$I_{zd}\≤I_{k.min}^{\left(2\right)}/K_{lm}---\left(2\right)$

(2)式中，I_zd為大電流元件電流整定值，K_lm為靈敏系數，為系統最小方式500kVA變電所35kV母線兩相短路折算到該500kV變壓器35kV側的短路電流。

前述大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法，其中靈敏系數K_lm為1.5。

前述大電流啟動500kV變電站35kV簡易母線保護繼電保護方法，其中大電流啟動的35kV簡易母線保護裝置的短延時時間為0.3-0.4秒。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：

1.本發明采用的大電流啟動的35kV簡易母線保護能夠在35kV母線故障時正確動作，且切除時間縮短到0.3-0.4秒，加快切除了35kV母線故障，減輕了35kV母線故障對500kV變壓器的傷害，有利于電網安全穩定運行。

2.本發明采用的大電流啟動的35kV簡易母線保護技術簡單可靠。

3.本發明35kV簡易母線保護采用大電流啟動元件，可以防止35kV電抗器或35kV電容器合閘時產生的涌流對35kV距離保護的誤動作等影響，增加了裝置的可靠性。

附圖說明

圖1為500kV變電所一次主接線圖；

圖2為本發明35kV簡易母線保護原理圖。

圖中符號說明如下：

表示邏輯與關系，即輸入條件全部滿足時，輸出有效；

表示條件滿足時延時t秒后輸出有效；條件不滿足時0秒返回。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例對本發明作進一步說明。

本發明應用的輸配電網絡為現有500kV變電所一次主接線中的35kV系統網絡，如圖1所示。

該輸配電網絡的35kV系統一次主接線中包括有500kV變壓器35kV部分，包括兩種情形：1.舊500kV變電所500kV變壓器35kV側一般有斷路器，并串接有電流互感器(下面簡稱TA)；2.新500kV變電所500kV變壓器35kV側一般沒有斷路器，只有相應TA。此外，35kV部分串接有35kV母線，35kV母線還接有35kV低壓并聯電抗器支路或35kV電容器支路、35kV所用變壓器支路和35kV電壓互感器及35kV母線避雷器。

下面給出本發明方法的實施例：

1.目前500kV變電所35kV側沒有斷路器時35kV母線故障保護切除故障分析:

由于500kV變電所沒有裝設專門的35kV母線差動保護，500kV變電所35kV母線保護500kV變壓器35kV后備保護作為35kV母線保護。按照Q/GDW 1175-2013《變壓器、高壓并聯電抗器和母線保護及輔助裝置標準化設計規范》的規定要求，500kV變壓器35kV后備保護由一段復合電壓過電流保護和一段過電流保護構成。針對上述一次主接線為第2種方案時，有關調度繼電保護整定計算部門對500kV變壓器35kV側后備保護的整定一般只整定了一套復合電壓過流保護，動作時間一般為1秒。實際運行中曾發生過35kV母線故障，甚至發生過35kV母線三相故障。故障切除時間超過1秒，對500kV變壓器的傷害比較大，極易造成500kV變壓器損壞。

2.實施方案與技術要求

(1)在500kV變壓器35kV側后備保護中增加一套大電流啟動的35kV簡易母線保護裝置,35kV簡易母線保護裝置跳閘控制條件為：

35kV距離保護動作并且大電流元件啟動。

上述條件同時滿足后經過一個短延時，啟動跳500kV變壓器35kV側斷路器(當500kV變壓器35kV側有斷路器時)或啟動500kV變壓器跳閘總出口回路跳500kV變壓器各側斷路器(當500kV變壓器35kV側沒有斷路器時)。

(2)35kV距離保護由方向或偏移相間距離保護組成。

其中方向或偏移相間距離保護指向35kV母線部分的阻抗：

按35kV所用變壓器串聯電抗器或35kV電容器串聯電抗器后各種相間短路有足夠的靈敏度整定；

Z_zd＝K_lmZ_L (1)

(1)式中Z_zd為500kV變壓器35kV側距離保護整定值；K_lm為靈敏系數，一般為1.3-1.5；Z_L為35kV所用變壓器串聯電抗器或35kV電容器串聯電抗器的阻抗值。

(3)大電流元件的整定要求為：按500kV變電所35kV側母線故障有足夠的靈敏度整定：

$I_{zd}\≤I_{k.min}^{\left(2\right)}/K_{lm}---\left(2\right)$

(2)式中，I_zd為大電流元件電流整定值，K_lm為靈敏系數，一般為1.5，為系統最小方式500kVA變電所35kV母線兩相短路折算到該500kV變壓器35kV側的短路電流。

(4)大電流啟動的35kV簡易母線保護裝置的短延時，只要與各支路的第Ⅰ段保護配合，一般取0.3-0.4秒。

3.母線故障保護動作分析

當500kVA變電所35kV母線發生各種相間短路故障時，大電流啟動元件啟動，同時距離保護阻抗元件動作，經延時，啟動跳500kV變壓器35kV側斷路器(當500kV變壓器35kV側有斷路器時)或啟動500kV變壓器跳閘總出口回路跳500kV變壓器各側斷路器(當500kV變壓器35kV側沒有斷路器時)，切除了該母線故障。

除上述實施例外，本發明還可以有其他實施方式，凡采用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本發明要求的保護范圍內。