许昌许继电测设备有限公司
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   >> 公司新闻——辐射型线路的小电流接地故障保护方案设计思路及基本功能
 
发布时间:2018/6/10  访问人数:378
 

一、辐射型线路的小电流接地故障保护方案的总体设计思路 

     考虑到配电网系统故障特征及线路保护的配置情况,故障的处理原则如下:相间故障、单相大电流故障由保护装置处理;单相小电流接地由小电流接地选线装置处理;高阻故障或复杂故障,由监控人员人工干预处理。具体如下:  
第1轮:自动选线。由小电流接地选线装置根据零序故障特征判断故障线路并跳闸,由线路保护实现重合闸。  
第2轮:自动轮切。由小电流接地选线装置综合考虑本次故障量特点、历史上本站线路故障率、负荷重要等级等因素制定轮切策略,逐条跳开各线路,由线路保护实现重合闸。  
第3轮:人工干预。对于多条线路同时或相继故障、母线故障等特殊情况,经过第2轮处理仍无法隔离故障点,选线装置发出告警信号,由运行人员人工干预隔离故障,逐条跳开各线路,不重合,直至故障消失,然后逐条合上各线路开关,如有故障则再跳开该线路,并继续处理下一条线路。 

二、装置基本功能 
 
    根据以上设计思路,提出了一种集成轮切功能的小电流接地选线装置设计方案,当检测到系统配电网系统发生接地故障时,先由小电流选线装置进行选线跳闸,如自动选线隔离故障失败,再由轮切功能按线路轮切顺序表进行轮切,以实现系统故障隔离。基于该方案设计的装置应具备以下基本功能: 

1、装置具备接地选线功能。当系统发生单相接地时,装置能根据设置选出1~3条故障支路,并显示接地线路及母线名称(编号)。  
2、装置具备接地保护跳闸功能,跳闸继电器出口持续时间为60 ms,跳闸功能通过接入保护跳闸回路实现跳闸。跳闸功能投退和跳闸延时可按线路独立整定。  
3、当选线跳闸失败后可直接启动轮切功能来跳闸切除故障线路;或当保护灵敏度不足时(选线定值>3U0>轮切定值)可经延时来启动轮切功能(长时限轮切);该功能可投退,延时可整定;各线路是否参与轮切可独立整定。  
4、装置具备后加速跳闸功能。当选线跳闸成功而重合于故障时(若线路重合闸投入),装置可加速跳闸切除该故障线路;该功能可投退。 

三、动态加权选线方案 

    多年的运行经验表明,依靠单一判据的选线装置很难适应复杂多变的小电流接地系统。采用基于诊断区域的动态加权选线方案,综合稳态原理、暂态原理等多种选线原理,充分发挥各种选线原理的优势,根据特定的故障特征量对线路进行定级分区,可分为故障疑似区(可能为故障线路)、故障模糊区(不确定区)、故障排除区(肯定非故障线路)等多个区域,并给出每条线路的故障概率值。 

   根据故障特征量的强弱程度,对故障所采用选线算法进行动态加权,给出每条线路的综合故障概率值,并根据综合故障概率值进行排序,高的为跳闸考虑线路。当选线装置的备选跳闸次数设置大于1且选线跳闸错误时,还可利用选线跳闸、重合时刻的数据信息等对线路故障概率值进行调整。 

    同时线路故障权重还可与线路长短(长线路故障率高于短线路)、线路类型(架空线路故障率高于电缆线路)、投运年限(处于浴盆曲线中段的线路故障率较低)等各种因素结合,通过对线路综合特征分析提炼出先验模型,参与线路故障概率加权计算。 

四、轮切功能实现方案

    为兼容运行现状及后期技术发展需求,轮切功能设计了固定轮切与自动轮切2种模式。

固定轮切:轮切顺序表由人工整定;

自动轮切:轮切顺序表由装置自动计算生成。综合考虑本次故障量特点、历史上本站线路故障率等因素制定轮切策略。

    轮切启动后,选线装置按设定的轮切模式读取轮切顺序表,并按顺序表依次执行,已参与选线跳闸的线路不再参与轮切。

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