[发明专利]减少配电网继电保护时限配合阶梯级数的方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及35kV、10kV配电网继电保护领域，主要涉及装设在配电开闭所或配电防火墙内的减少配电网继电保护时限配合阶梯级数的方法，本发明还涉及利用该方法实现的继电保护装置。

背景技术

在35kV、10kV配电网中，配电线路短，配电负荷沿配电线路分布。为了保证供电可靠性，配电线路采用配电开关分段。但是，即使配电开关采用断路器，当配电网发生短路故障时，流经变电站出线开关的故障电流和流经配电分段开关、用户分界开关的故障电流数值上相差不大，无法通过电流整定值实现选择性配合。因此只能在过流定值的基础上，采用时限配合方法实现选择性。

为了能够实现变电站出线开关和配电分段开关、用户分界开关之间的时限配合，通常取消变电站出线开关的I段保护，采用带延时的保护与配电分段开关、用户分界开关配合。考虑到变电站出线开关的后备保护延时不能超过0.5s，而时间阶梯的数值依赖于保护和开关的动作时间，因此要求配电网继电保护时限配合阶梯数目越少越好。

目前配电开闭所、配电防火墙内的开关处装设的保护装置具有两个动作时限(如图1、图3所示)，即进线开关(K1、K2)的继电保护动作时限比出线开关(K3、K4、K5、K6)的动作时限长Δt，因此与变电站出线开关之间至少构成三级时限配合才能保证保护选择性。

然而，由于目前开关动作性能和保护动作性能的限制，配电网上在0.5s总时间上实现三级及以上时限配合存在如下困难：

①、如果采用弹操开关，配合的时间阶梯一般需要大于0.3s；如果采用永磁开关，配合的时间阶梯一般需要大于0.2s。因此，无论是采用何种开关，时限阶梯级数都不能太多，无法满足配电网分段的要求。

②、如果配合的时限阶梯级数越多，对继电保护装置的维护越困难。

因此，在变电站出线开关以下，最好只设速断保护(0s动作)，则变电站出线开关可以采用0.3-0.5s延迟动作保证选择性。

发明内容

本发明的第一个目的是针对上述配电网时限阶梯级数太多的问题，发明了一种继电保护方法，但方法可以应用于配电开闭所或配电防火墙内，使配电开闭所、配电防火墙内的多级开关之间无需进行时限配合就可以速断跳闸。

本发明的另一个目的是发明采用这种方法设计的一种继电保护装置。

本发明的目的是通过如下措施来达到的：减少配电网继电保护时限配合阶梯级数的方法，其特征在于它包括如下步骤(其流程图如图5所示)：

①、在配电开闭所或配电防火墙内的所有进线开关和所有出线开关之间实现差动保护；

②、若差动保护满足动作条件，则无延时跳开所有进线开关；

③、若差动保护不满足动作条件，则对所有出线开关执行过电流判据：即判断电流是否大于整定电流I_set，即I＞I_set；若某一回出线满足过电流判据，则跳开该出线开关。

上述步骤①中所述差动保护方法可以采用如下两种方法之一：

①配电开闭所(或配电防火墙)纵差：以躲过不平衡电流作为动作判据，即

②故障电流纵差：至少有一回进线满足过电流判据，也就是判断电流是否大于整定电流I_set，即I＞I_set；且所有出线都不满足过电流判据：也就是判断电流是否小于整定电流I_set，即I＜I_set；

减少配电网继电保护时限配合阶梯级数的装置，其特征在于它包括接入所有进线开关和所有出线开关电流互感器的输出信号的接口，对所有的进线开关和所有出线开关发出跳闸指令的接口，及连接电流互感器输出信号的接口和跳闸指令的接口的继电保护装置；

如图6所示流程图，所述的继电保护装置采用配电开闭所(或配电防火墙)纵差的计算步骤如下：

①采集配电开闭所或配电防火墙内的流经所有进线和所有出线的电流，并计算其A、C二相的电流矢量(仅对中性点不接地系统)或A、B、C三相的电流矢量(中性点不接地系统或中性点经消弧线圈接地系统)；

②对每一相，将配电开闭所或配电防火墙内的所有进线和所有出线之间构造差动保护，以躲过不平衡电流作为动作条件的依据进行保护动作判断：即

③若任何一相满足上述差动保护动作条件，则无延时跳开所有进线开关；