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斷路器失靈保護(hù)是保護(hù)或控制系統(tǒng)對(duì)該斷路器下達(dá)跳閘命令后,該斷路器未切除時(shí)的近后備保護(hù).目前,線路斷路器失靈保護(hù)由電壓閉鎖元件、保護(hù)動(dòng)作與電流判別構(gòu)成的啟動(dòng)回路、時(shí)間元件及跳閘出口回路組成.為了避免保護(hù)出口觸點(diǎn)被卡住而不返回以及由端子誤碰或誤通電等使失靈保護(hù)誤啟動(dòng).

斷路器失靈保護(hù)的啟動(dòng)一般都是采用能夠快速?gòu)?fù)歸的相電流元件來(lái)判斷斷路器是否斷開(kāi),但實(shí)際整定需考慮系統(tǒng)運(yùn)行方式以及母聯(lián)開(kāi)關(guān)跳開(kāi)后線路末端故障時(shí),相電流元件仍應(yīng)有足夠的靈敏度(整定規(guī)程規(guī)定靈敏系數(shù)大于,因此,其定值很難躲過(guò)正常運(yùn)行的負(fù)荷電流,這就導(dǎo)致在線路正常運(yùn)行時(shí),電流判別元件一直處于動(dòng)作狀態(tài),因而,并沒(méi)有起到防止誤動(dòng)的把關(guān)作用.失靈保護(hù)誤動(dòng)將產(chǎn)生嚴(yán)重的后果,為防止其誤動(dòng),失靈保護(hù)一般使用電壓元件進(jìn)行閉鎖,一般使用相低電壓、零序電壓和負(fù)序電壓的或邏輯構(gòu)成的復(fù)合電壓閉鎖元件,能可靠防止失靈保護(hù)誤動(dòng)作.但隨著變電站與系統(tǒng)的聯(lián)系越來(lái)越強(qiáng),當(dāng)站間長(zhǎng)線路末端發(fā)生金屬性短路故障時(shí),母線電壓并未有較大程度下降,由于電壓閉鎖元件定值靈敏度較低,因此電壓閉鎖元件一直處于閉鎖狀態(tài),最終導(dǎo)致失靈保護(hù)拒動(dòng).而樞紐或較為重要的變電站最易出現(xiàn)失靈保護(hù)拒動(dòng),一旦發(fā)生該情況,將導(dǎo)致嚴(yán)重的電網(wǎng)事故.

目前,針對(duì)斷路器失靈保護(hù)復(fù)壓閉鎖靈敏度不足的問(wèn)題,尚缺乏有效、徹底的解決措施,有專家提出采用降低復(fù)合電壓閉鎖元件定值,但降低電壓定值空間有限,不能完全解決問(wèn)題.而且定值太低將使失靈保護(hù)可靠性降低,存在誤動(dòng)的可能.文獻(xiàn)提出一種基于電流量的斷路器失靈保護(hù)閉鎖新原理,但該方案僅依賴電流量這一單一電氣量,可靠性較低.

因此,探索一種新型、可靠的斷路器失靈保護(hù)判據(jù),擺脫使用電壓或電流單一電氣量作為閉鎖元件的依賴,徹底解決目前的失靈保護(hù)因閉鎖元件靈敏度問(wèn)題存在的拒動(dòng)風(fēng)險(xiǎn),對(duì)于保護(hù)電氣設(shè)備,維護(hù)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行將具有重要的意義.

隨著智能變電站的發(fā)展,站域保護(hù)日趨成熟,站內(nèi)各電氣量的獲取變得更為容易,為此,本文考慮將失靈保護(hù)啟動(dòng)判據(jù)中的保護(hù)出口信號(hào)替換為實(shí)際保護(hù)判據(jù)判斷信號(hào),設(shè)置兩個(gè)電流互感器對(duì)斷路器動(dòng)作后線路有流/無(wú)流進(jìn)行檢測(cè),同時(shí)基于基爾霍夫電流定律,利用母線冗余電流進(jìn)行校驗(yàn),提高有流無(wú)流檢測(cè)的準(zhǔn)確性.采用重合閘檢無(wú)壓裝置的有壓無(wú)壓信號(hào)對(duì)原有的復(fù)壓閉鎖信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)充.理論分析和仿真驗(yàn)證表明該方案能有效覆蓋線路全長(zhǎng),具有較高的可靠性.

結(jié)論

本文提出了一種基于站域信息共享的線路斷路器失靈保護(hù)新方案,從失靈保護(hù)的啟動(dòng)判據(jù)以及閉鎖判據(jù)進(jìn)行優(yōu)化,通過(guò)在站控層計(jì)算計(jì)算保護(hù)判據(jù)避免硬件裝置保護(hù)出口觸點(diǎn)異常帶來(lái)的影響,利用雙重配置的電流互感器采樣信息以及背側(cè)母線電流信息實(shí)現(xiàn)高精度的有流/無(wú)流檢測(cè),同時(shí),對(duì)于裝設(shè)檢無(wú)壓裝置的相,利用其檢無(wú)壓信號(hào)對(duì)原有的復(fù)壓閉鎖信號(hào)進(jìn)行補(bǔ)充.理論分析和仿真驗(yàn)證表明該方案能有效覆蓋線路全長(zhǎng),具有較高的可靠性.新方案充分利用站域信息共享的優(yōu)勢(shì),具有較高的實(shí)用前景.