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          輻射型線路的小電流接地故障保護方案設計思路及基本功能

          點擊次數(shù):2080 更新時間:2018-12-05

          一、輻射型線路的小電流接地故障保護方案的總體設計思路 

               考慮到配電網(wǎng)系統(tǒng)故障特征及線路保護的配置情況,故障的處理原則如下:相間故障、單相大電流故障由保護裝置處理;單相小電流接地由小電流接地選線裝置處理;高阻故障或復雜故障,由監(jiān)控人員人工干預處理。具體如下: 
          第1輪:自動選線。由小電流接地選線裝置根據(jù)零序故障特征判斷故障線路并跳閘,由線路保護實現(xiàn)重合閘。 
          第2輪:自動輪切。由小電流接地選線裝置綜合考慮本次故障量特點、歷*本站線路故障率、負荷重要等級等因素制定輪切策略,逐條跳開各線路,由線路保護實現(xiàn)重合閘。 
          第3輪:人工干預。對于多條線路同時或相繼故障、母線故障等特殊情況,經(jīng)過第2輪處理仍無法隔離故障點,選線裝置發(fā)出告警信號,由運行人員人工干預隔離故障,逐條跳開各線路,不重合,直至故障消失,然后逐條合上各線路開關,如有故障則再跳開該線路,并繼續(xù)處理下一條線路。 

          二、裝置基本功能
           
              根據(jù)以上設計思路,提出了一種集成輪切功能的小電流接地選線裝置設計方案,當檢測到系統(tǒng)配電網(wǎng)系統(tǒng)發(fā)生接地故障時,先由小電流選線裝置進行選線跳閘,如自動選線隔離故障失敗,再由輪切功能按線路輪切順序表進行輪切,以實現(xiàn)系統(tǒng)故障隔離?;谠摲桨冈O計的裝置應具備以下基本功能: 

          1、裝置具備接地選線功能。當系統(tǒng)發(fā)生單相接地時,裝置能根據(jù)設置選出1~3條故障支路,并顯示接地線路及母線名稱(編號)。 
          2、裝置具備接地保護跳閘功能,跳閘繼電器出口持續(xù)時間為60?ms,跳閘功能通過接入保護跳閘回路實現(xiàn)跳閘。跳閘功能投退和跳閘延時可按線路獨立整定。 
          3、當選線跳閘失敗后可直接啟動輪切功能來跳閘切除故障線路;或當保護靈敏度不足時(選線定值>3U0>輪切定值)可經(jīng)延時來啟動輪切功能(長時限輪切);該功能可投退,延時可整定;各線路是否參與輪切可獨立整定。 
          4、裝置具備后加速跳閘功能。當選線跳閘成功而重合于故障時(若線路重合閘投入),裝置可加速跳閘切除該故障線路;該功能可投退。 

          三、動態(tài)加權選線方案 

              多年的運行經(jīng)驗表明,依靠單一判據(jù)的選線裝置很難適應復雜多變的小電流接地系統(tǒng)。采用基于診斷區(qū)域的動態(tài)加權選線方案,綜合穩(wěn)態(tài)原理、暫態(tài)原理等多種選線原理,充分發(fā)揮各種選線原理的優(yōu)勢,根據(jù)特定的故障特征量對線路進行定級分區(qū),可分為故障疑似區(qū)(可能為故障線路)、故障模糊區(qū)(不確定區(qū))、故障排除區(qū)(肯定非故障線路)等多個區(qū)域,并給出每條線路的故障概率值。 

             根據(jù)故障特征量的強弱程度,對故障所采用選線算法進行動態(tài)加權,給出每條線路的綜合故障概率值,并根據(jù)綜合故障概率值進行排序,高的為跳閘考慮線路。當選線裝置的備選跳閘次數(shù)設置大于1且選線跳閘錯誤時,還可利用選線跳閘、重合時刻的數(shù)據(jù)信息等對線路故障概率值進行調(diào)整。 

              同時線路故障權重還可與線路長短(長線路故障率高于短線路)、線路類型(架空線路故障率高于電纜線路)、投運年限(處于浴盆曲線中段的線路故障率較低)等各種因素結合,通過對線路綜合特征分析提煉出先驗模型,參與線路故障概率加權計算。 

          四、輪切功能實現(xiàn)方案

              為兼容運行現(xiàn)狀及后期技術發(fā)展需求,輪切功能設計了固定輪切與自動輪切2種模式。

          固定輪切:輪切順序表由人工整定;

          自動輪切:輪切順序表由裝置自動計算生成。綜合考慮本次故障量特點、歷*本站線路故障率等因素制定輪切策略。

              輪切啟動后,選線裝置按設定的輪切模式讀取輪切順序表,并按順序表依次執(zhí)行,已參與選線跳閘的線路不再參與輪切。


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