一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法与流程

1.本发明一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法涉及的是一种防止线路轻载时发生电压断线，分段备自投误动的方法。


背景技术：

2.备用电源自动投入装置，简称备自投，可以在变电站工作电源因故障跳开时，自动投入备用电源，实现对负载的连续供电，对提高客户用电满意度有重要作用，得到了极为广泛的应用。然而，随着风电、光伏等上网小电源逐渐增多，主变低压侧轻载的情况更是司空见惯，分段备自投的进线有流闭锁判据在轻载时失效也成为急需解决的难题，一旦分段备自投误动，不仅会误切工作电源，同时，为了避免非同期合闸，还会联切假失压母线上的小电源，造成小电源出力减少。
3.针对线路轻载时发生电压断线，分段备自投误动的问题，现有的方案多从电压的角度出发进行处理。针对电压互感器一次侧熔丝熔断造成的失压，有方案采用在母线电压互感器柜中电压互感器一次侧高压熔断器两端的相应位置安装传感器模块的方式，但是没有考虑到各个传感器级联在一起的时间延时，加之开关柜的安全距离较小，安装传感器不合实际。针对变电站高压侧分段备自投，有方案提出在备自投中增加相应进线的抽取电压作为母线电压互感器断线后的辅助判据，线路电压低于定值，备自投装置启动，高于定值，则备自投则不启动，只发出电压断线告警及备自投装置告警信号，但是，针对于主变低压侧的分段备自投，主变低压侧没有单独的线路电压互感器，不存在抽取电压，无法引入备自投，作为启动与闭锁条件。所以有必要设计出一种新的方法来更好地满足实际需求。


技术实现要素：

4.本发明有鉴于此，提供了一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法，具有良好的使用和推广价值。
5.本发明一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法所针对的为具有两台主变压器的变电站，分别为#1主变和#2主变，低压侧各有一个分支，此处#1主变低压侧101开关带ⅰ段母线，#2主变低压侧102开关带ⅱ段母线，两段母线通过分段110开关连接，考虑到主变低压侧流出电流较大，101及102开关电流互感器变比选为2000/1或更大。实际运行中的变电站，其母线电压二次空开由于老化、绝缘不良及人员误碰等因素，常常会发生跳开现象，又或电压互感器一次侧或者二次侧熔丝熔断，也会造成二次失压，而实际上，运行母线并未失压，只是备自投装置采不到母线电压。现以ⅰ段母线压变二次空开跳开为例，当综合考虑选用的电流互感器特性、备自投装置采样零漂等因素，备自投装置的进线有流闭锁定值一般整定为二次值0.1a，当电流互感器变比为2000/1时，其对应的一次电流值为200a，也就是在实际一次电流低于200a又发生母线电压三相断线时，分段备自投会误动，属于严重的继电保护事故。
6.本发明针对该具有两台主变压器的变电站，采用了如下方案：
分段备自投方式下的进线有流闭锁定值的计算采用ⅰ段母线所有出线开关（不含电容器支路）的同名相（例如a相）电流的矢量和相加，并命名为分段备自投出线有流闭锁。因ⅰ段母线电压已接入备自投装置，备自投装置所有接入的电流方向也以此电压作为参考，此方法可以有效解决轻负荷时发生电压断线备自投误动问题。
7.备自投出线有流闭锁的定值计算公式如下：
8.式中：n1为101进线开关电流互感器的变比；n2为母线各支路开关电流互感器的变比，要求电流互感器二次额定值一样，同为1a或者5a；i为采用101进线开关电流互感器时备自投的进线有流闭锁定值（二次值）；ie 为采用母线各支路电流互感器时备自投的有流闭锁定值（二次值）；为母线各支路（共m条）二次电流矢量和。
9.此公式需要写入备自投cpu板的程序中，采样频率不低于2khz,并需实时计算,具备电流断线告警功能。
10.综合现有技术，从线路轻载本身出发是一个很好的切入点，备自投装置采集的进线电流是一个二次值，其值不仅取决于实际的一次电流值，还取决于所用的电流互感器变比，这两个因素是无法改变的客观事实，本文从等效的角度出发，将变比很大的进线开关电流互感器，用变比相对较小的出线开关电流互感器进行等效，从而大大减小分段备自投在轻载时发生电压断线时误动。
附图说明
11.图1为本发明所针对的变电站结构示意图。
12.图2为本发明的分段备自投出线有流闭锁定值计算原理图。
13.图3为本发明分段备自投采样原理图。
实施方式
14.为使本发明实施例的目的、技术方案、优点等更为清楚，下面将结合本发明实施例及附图1-3，对上述几点进行更为严谨、完整的描述。但需说明，本发明并不局限于该实施例，同领域的技术人员根据这些实施方法所做出的结构、方法、功能上的变换均包含在本发明的保护范围内。
15.本发明的方案如下：分段备自投方式下的进线有流闭锁定值的计算采用ⅰ段母线所有出线开关（不含电容器支路）的同名相（例如a相）电流的矢量和相加，并命名为分段备自投出线有流闭锁。因ⅰ段母线电压已接入备自投装置，备自投装置所有接入的电流方向也以此电压作为参考，此方法可以有效解决轻负荷时发生电压断线备自投误动问题。
16.备自投出线有流闭锁的定值计算公式如下：
17.式中：n1为101进线开关电流互感器的变比；n2为母线各支路开关电流互感器的变比，要求电流互感器二次额定值一样，同为1a或者5a；i为采用101进线开关电流互感器时备自投的进线有流闭锁定值（二次值）；ie 为采用母线各支路电流互感器时备自投的有流闭锁定值（二次值）；为母线各支路（共m条）二次电流矢量和。
18.此公式需要写入备自投cpu板的程序中，采样频率不低于2khz,并需实时计算,具备电流断线告警功能。
19.实施步骤：现场施工接线时，要将101开关电流互感器及各支路开关电流互感器的同名端都放在ⅰ段母线侧，各支路开关电流互感器的变比也需要一样，为保证各支路电流互感器特性一致，并要求电流互感器二次额定值一样，同为1a或者5a。将主变101开关所带的整段母线各支路开关电流互感器的同名相（例如a相）电流均接到备自投装置的采样板，无论是出线负荷线路还是上网小电源线路均采用正极性接入，备自投装置的电流取自本母线各支路所在开关柜的电流端子排，从对应保护测控装置流出来后再串接的方式（图3）。需要注意的是分段110开关电流互感器无需接入备自投，一旦分段开关110有流，也就意味着110开关在合位，此时不满足分段备自投的充电条件，分段备自投自动放电，闭锁相应功能，不属于本文的讨论范畴。
20.设分段备自投装置整定的二次有流闭锁定值为0.1a。采用101开关电流互感器时有0.1n1a电流的备自投误动死区，采用本文所述方法时有0.1n2a电流的备自投误动死区，设n1= p.n2,则采用本文所述方法后，误动死区只有原先的1/p,假设n1=2000/1，n2=600/5，则p=16.67，误动死区为原先的0.06，大幅度减小了备自投装置的有流闭锁死区，从而大幅度提高了分段备自投在电压互感器断线时的动作正确率。


技术特征：
1.一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法，其所针对的为具有两台主变压器的变电站，分别为#1主变和#2主变，低压侧各有一个分支，此处#1主变低压侧101开关带ⅰ段母线，#2主变低压侧102开关带ⅱ段母线，两段母线通过分段110开关连接；其特征在于：分段备自投方式下的进线有流闭锁定值的计算采用ⅰ段母线所有出线开关（不含电容器支路）的同名相电流的矢量和相加，并命名为分段备自投出线有流闭锁；因ⅰ段母线电压已接入备自投装置，备自投装置所有接入的电流方向也以此电压作为参考；备自投出线有流闭锁的定值计算公式如下：；式中：n1为101进线开关电流互感器的变比；n2为母线各支路开关电流互感器的变比，要求电流互感器二次额定值一样，同为1a或者5a；i 为采用101进线开关电流互感器时备自投的进线有流闭锁定值（二次值）；ie 为采用母线各支路电流互感器时备自投的有流闭锁定值（二次值）；为母线各支路（共m条）二次电流矢量和。2.根据权利要求1所述的一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法，其特征在于：备自投出线有流闭锁的定值计算公式中，n2为母线各支路开关电流互感器的变比，要求电流互感器二次额定值一样，同为1a或者5a。3.根据权利要求1所述的一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法，其特征在于：备自投出线有流闭锁的定值计算公式需要写入备自投cpu板的程序中，采样频率不低于2khz,并需实时计算,具备电流断线告警功能。

技术总结
本发明一种提高分段备自投电压断线时动作正确率的方法涉及的是一种防止线路轻载时发生电压断线，分段备自投误动的方法。本发明针对该具有两台主变压器的变电站，采用了如下方案：分段备自投方式下的进线有流闭锁定值的计算采用Ⅰ段母线所有出线开关（不含电容器支路）的同名相（例如A相）电流的矢量和相加，并命名为分段备自投出线有流闭锁。因Ⅰ段母线电压已接入备自投装置，备自投装置所有接入的电流方向也以此电压作为参考，此方法可以有效解决轻负荷时发生电压断线备自投误动问题。轻负荷时发生电压断线备自投误动问题。轻负荷时发生电压断线备自投误动问题。


技术研发人员：胡红胜 葛蕾 侯贵宝 沈平 唐谦 徐成
受保护的技术使用者：国网江苏省电力有限公司宿迁供电分公司
技术研发日：2023.07.04
技术公布日：2023/9/19