CN109936121B - 110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法 - Google Patents

110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，在各种运行方式下、各110kV母线故障及分段或母联死区故障时，母差保护能够能够正确动作切除故障段母线，能够与备自投协调工作，保证1条母线仍能继续运行，有利于电网安全稳定运行。本发明采用变电所110kV母差保护闭锁备自投的方案能够在各种运行方式下110kV出线故障时，能够不误闭锁备自投动作合闸，提高了电网供电可靠性。本发明采用变电所110kV母差保护闭锁备自投的方案，逻辑简单易行。

Description

110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法
技术领域
本发明涉及一种110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，属于电力输配电网络控制技术领域。
背景技术
目前110kV单母线分段接线变电所110kV侧，保护闭锁110kV备用电源自动投入装置(简称备自投)有2种方法：(1)采用110kV电源进线保护；(2)采用110kV母线差动保护。110kV采用进线保护闭锁110kV备自投方案存在以下问题：1、对于110kVⅠ段母线或110kVⅡ段母线有出线线路时，在出线线路发生故障时，110kV电源进线保护保护无法判断是110kV线路故障还是110kV母线故障；2、当一路电源进线带两条母线运行时，在任一母线发生故障情况下110kV电源进线保护无法判断是110kVⅠ段母线故障还是110kVⅡ段母线故障；上述两个问题是110kV电源进线保护闭锁110kV备自投存在比较难以解决的问题。采用110kV母线差动保护作为110kV母线保护来闭锁110kV备自投方案存在以下问题：按照Q/GDW 10767-2015规定，采用110kV母差保护实现闭锁备自投，只输出1付跳闸接点给备自投。这样做使得目前110kV母线差动保护闭锁110kV备自投方案存在：无论是Ⅰ段母线故障还是Ⅱ段母线故障，均闭锁了备自投，即没有采用对应闭锁方案，容易造成全站全部停电。本发明将提出一种针对变电所先跳分段断路器的的110kV单母线分段接线的母差保护闭锁备自投继电保护技术方案，解决上述技术问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，在各种运行方式下、各110kV母线故障及分段(母联)死区故障时，母差保护能够能够正确动作切除故障段母线，能够与备自投协调工作，保证1条母线仍能继续运行，有利于电网安全稳定运行。
本发明的目的通过以下技术方案予以实现：
一种110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，包括：
1.母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸的控制为：
1.1闭锁条件1：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
1.2闭锁条件2：
1.2.1输出T时间开放信号条件
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
当上述(1)-(3)条件全部满足，输出T时间开放信号；
1.2.2闭锁条件2：
(1)当上述1.2.1的(1)-(3)条件任一条件不满足，即110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器或110kV母差大差动继电器或110kVⅡ段母线复合电压元件，由原来动作变为返回；
(2)有输出T时间开放信号；
(3)当分段断路器3DL由合闸位置变为分闸位置；
(4)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器未动作；
(5)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(6)110kV母差大差动继电器动作；
(7)分段的相电流元件元件超过整定值，或零序电流元件元件超过整定值；
当上述条件全部满足后，延时t1时间后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
1.3闭锁条件3：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)备自投启动1号电源进线断路器1DL合闸；
(4)1号电源进线断路器1DL由分闸位置变为合闸位置；
(5)1号电源进线的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；
当上述条件全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
2.母差保护动作跳Ⅱ段母线断路器同时闭锁2号电源断路器合闸的控制为：
2.1闭锁条件1：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁2号电源断路器合闸；
2.1闭锁条件2：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)备自投启动2号电源进线断路器2DL合闸；
(4)2号电源进线断路器2DL由分闸位置变为合闸位置；
(5)2号电源进线的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；
当上述条件全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
3.母差保护动作闭锁分段断路器合闸的控制为：
3.1闭锁条件1：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.2闭锁条件2：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.3闭锁条件3：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.4闭锁条件4：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.5闭锁条件5：
(1)110kV母差大差动继电器动作；
(2)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放或110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸。
本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：
前述110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，输出开放时间T取200-300毫秒；延时t1取20-40毫秒。
前述110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，闭锁条件1、2中相关保护的整定和要求如下：
1.闭锁条件1、2中，分段或1号电源进线或2号电源进线的相电流元件定值按躲过本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时流过本保护的最大短路电流整定：
Figure BDA0002015397020000041
(1)式中，
Figure BDA0002015397020000042
为在***最大运行方式下本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时流过本保护的最大短路电流，Kk为可靠系数，取1.3-1.5；
分段或1号电源进线的零序电流元件定值按***小方式110kV母线单相接地故障有≥1.5倍的灵敏度整定：
Figure BDA0002015397020000043
(2)式式中，
Figure BDA0002015397020000044
为在***最小运行方式下110kV母线单相短路电流，Klm为灵敏系数，取1.5；
2.分段或1号电源进线或2号电源进线的相电流元件取A相、B相、C相的相电流；
3.1号电源进线或2号电源进线的相电流元件和零序电流元件要求带方向元件，方向元件指向：由线路指向母线。
前述110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，上级变电站电源侧线路保护配置和整定要求如下：
1.上级变电站电源侧线路保护配置要求
上级变电站的电源线路配置光纤电流差动保护、相间距离Ⅰ段～Ⅲ段保护和接地距离Ⅰ段～Ⅲ段保护、零序电流Ⅰ段～Ⅲ段保护和重合闸；
当该电源线路为≤5km的短线路时，上级变电站的电源线路必须配置和整定光纤电流差动保护；
2.上级变电站电源侧线路保护整定要求
其中零序电流Ⅰ段停用，相间距离Ⅰ段保护、接地距离Ⅰ段和相间距离Ⅱ段保护、接地距离Ⅱ段、零序电流Ⅱ段的整定要求如下：
(1)相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护
按躲过本线路末端故障整定：
Zzd≤KKZL (3)
(3)式中KK为可靠系数，取0.7～0.8；
相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护的延时为0s；
当该电源线路为≤5km的短线路时，相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护无法整定时停用；其保护功能由配置全线速动功能的光纤电流差动保护担任；
(2)相间距离Ⅱ段、接地距离Ⅱ段保护
按躲过本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时本保护最小测量阻抗整定：
Zzd≤KKZL+KKbZb (4)
(4)式中KK、KKb为可靠系数，取0.7～0.8，ZL为线路阻抗，Zb为变压器阻抗；
相间距离Ⅱ段、接地距离Ⅱ段保护的延时为0.3s；
(3)零序电流Ⅱ段
按本线路末端故障有足够的灵敏度整定：
Figure BDA0002015397020000051
(5)式式中，
Figure BDA0002015397020000052
为在***最小运行方式下110kV母线单相短路电流，Klm为灵敏系数，取1.5；
零序电流Ⅱ段保护的延时为0.3s；
按上述要求整定，相间距离Ⅰ段保护和接地距离Ⅰ段的保护保护范围为线路线路的70％～80％，相间距离Ⅱ段保护、接地距离Ⅱ段保护、零序电流Ⅱ段的保护范围为本线路全部，并伸入下级线路或主变的高压绕组部分，延时为0.3s。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1、本发明采用变电所110kV母差保护闭锁备自投的方案能够在各种运行方式下、各110kV母线故障及分段(母联)死区故障时，母差保护能够能够正确动作切除故障段母线，能够与备自投协调工作，保证1条母线仍能继续运行，有利于电网安全稳定运行。
2、本发明采用变电所110kV母差保护闭锁备自投的方案能够在各种运行方式下110kV出线故障时，能够不误闭锁备自投动作合闸，提高了电网供电可靠性。
3、本发明采用变电所110kV母差保护闭锁备自投的方案，逻辑简单易行。
4、本发明方案适用于：(1)只有两电源母差支路有电源而出线支路、变压器支路没有电源；(2)两电源母差支路有电源，出线支路、变压器支路也有电源。
附图说明
图1为110kV母线差动保护闭锁备自投原理图；
图2为110kV变电所单母线分段一次主接线图；
图3为220kV变电所110kV双母线(单母线分段)一次主接线图；
图1中符号说明如下：
Figure BDA0002015397020000061
-表示逻辑与关系，即输入条件全部满足时，输出有效；
Figure BDA0002015397020000062
-表示逻辑或关系，即输入条件任一满足时，输出有效；
Figure BDA0002015397020000063
－表示为与输入信号相反；
Figure BDA0002015397020000064
－表示300ms脉冲输出。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
如图1所示为110kV母线差动保护闭锁备自投原理图。
如图2所示，本发明的方法所应用的输配电网络为变电所单母线分段一次主接线***网络。该输配电网络的110kV***一次主接线中包括：1号电源母差间隔设备、2号电源母差间隔设备分别连接110kVⅠ段母线、110kVⅡ段母线；110kVⅠ段母线和Ⅱ段母线之间有分段断路器3DL，并串接有分段电流互感器(下面简称CT)；1号电源母差间隔设备、2号电源母差间隔设备有母差断路器1DL、2DL，并串接有CT1、CT2；此外，110kVⅠ段母线和Ⅱ段母线接有110kV母线电压互感器，110kVⅠ段母线还接有1号变压器支路、2号变压器支路、1号110kV出线支路和110kV电压互感器(下面简称PT)及110kV母线避雷器；110kVⅡ段母线还接有3号变压器支路、2号110kV出线支路和110kV PT2及110kV母线避雷器。
本发明的方法还可应用于图3所示220kV变电所110kV双母线(单母线分段)一次主接线。
针对上述110kV单母线分段一次主接线，由于配置的110kV侧母线保护，采用了电源母差断路器保护对110kV备自投的母线故障闭锁方案。
下面给出本发明方法的实施例(以图2为例)：
1、1号电源断路器1DL、2号电源断路器2DL运行，分段断路器3DL热备用
1.1 110kVⅠ段母线故障
因为1号电源断路器1DL、2号电源断路器2DL运行，分段断路器3DL热备用，即分段断路器3DL分闸位置。当110kVⅠ段母线故障时，由于在上级电源线路距离Ⅱ段保护范围内，所以上级2号电源线路距离Ⅱ段保护启动，0.3s后才能动作；同时当110kVⅠ段母线故障时，110kVⅠ段母线不含分段电流的小差动继电器(分段在分闸位置，母差已经将分段电流退出Ⅰ段母线小差动元件差流计算)、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，110kVⅠ段母线母差保护动作跳Ⅰ段母线上断路器同时闭锁分段断路器3DL合闸。
当110kVⅠ段母线故障时，110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作闭锁分段断路器3DL合闸。
1.2 110kVⅡ段母线故障
因为1号电源断路器1DL、2号电源断路器2DL运行，分段断路器3DL热备用，即分段断路器3DL分闸位置。当110kVⅡ段母线故障时，由于在上级电源线路距离Ⅱ段保护启动，0.3s后才能动作；同时当110kVⅡ段母线故障时，110kVⅡ段母线不含分段电流的小差动继电器(分段在分闸位置，母差已经将分段电流退出Ⅱ段母线小差动元件差流计算)、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放，110kVⅡ段母线母差保护动作跳Ⅱ段母线断路器同时闭锁分段断路器3DL合闸。
当110kVⅡ段母线故障时，110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作闭锁分段断路器3DL合闸。
1.3 110kVⅠ段母线上出线线路故障
因为1号电源断路器1DL、2号电源断路器2DL运行，分段断路器3DL热备用，即分段断路器3DL分闸位置。当110kVⅠ段母线上出线线路(或变压器)故障时，相应的保护启动跳闸，而110kV母差保护大差动继电器反映为区外故障所以不会启动，故不会闭锁了110备自投。
1.4 110kVⅡ段母线上出线线路故障
因为1号电源断路器1DL、2号电源断路器运行2DL，分段断路器3DL热备用，即分段断路器3DL分闸位置。当110kVⅡ段母线上出线线路(或变压器)故障时，相应的保护启动跳闸，而110kV母差保护大差动继电器反映为区外故障所以不会启动，故不会闭锁了110备自投。
1.5分段断路器与分段CT之间发生故障
因为1号电源断路器1DL、2号电源断路器2DL运行，分段断路器3DL热备用，即分段断路器3DL分闸位置。由于母差保护具有判别分段断路器3DL在分位自动将分段电流不参与110kVⅠ段母线或110kVⅡ段母线小差动元件差电流计算，当分段断路器3DL与分段CT之间发生故障，由于分段CT位于110kVⅠ段母线侧，相当于110kVⅠ段母线故障，所以110kVⅠ段母线不含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，110kVⅠ段母线母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁分段断路器合闸。
当110kVⅠ段母线故障时，110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作闭锁分段断路器3DL合闸。
2、1号电源断路器1DL、分段断路器3DL运行，2号电源断路器2DL热备用
2.1 110kVⅠ段母线故障
因为1号电源断路器1DL、分段断路器3DL运行，2号电源断路器2DL热备用，即2号电源断路器2DL分闸位置。当110kVⅠ段母线故障时，由于在上级电源线路距离Ⅱ段保护范围内，所以上级1号电源线路距离Ⅱ段保护启动，0.3s后才能动作；同时当110kVⅠ段母线故障时，110kVⅠ段母线含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放(或110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放)，110kVⅠ段母线母差保护动作跳110kV分段断路器3DL；由于母差在此情况下，没有母差动作闭锁备自投2号电源断路器的合闸回路，所以，备自投仍然会启动2号电源断路器2DL合闸，使110kVⅡ段母线备自投到2号电源进线供电。110kV分段断路器3DL跳开后，110kV分段断路器3DL在分闸位置了，110kVⅠ段母线不含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳开110kVⅠ段母线上断路器，切除故障，同时闭锁备自投1号电源断路器的合闸。
2.2 110kVⅡ段母线故障
因为1号电源断路器1DL、分段断路器3DL运行，2号电源断路器2DL热备用，即2号电源断路器2DL分闸位置。当110kVⅡ段母线故障时，110kVⅡ段母线含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放(或110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放)，母差保护动作跳110kV分段断路器，保证了110kVⅠ段母线的供电；110kV分段断路器跳开后，110kVⅡ段母线失去电源，由于10kVⅡ段母线的母差保护没有动作，所以没有闭锁备自投2号电源断路器的合闸回路，所以，备自投仍然会启动2号电源断路器2DL合闸。
此时2号电源断路器2DL合闸在故障母线上，110kVⅡ段母线不含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳开110kVⅡ段母线上断路器，切除故障。
或备自投动作启动2号电源断路器2DL合闸，但合闸在故障的Ⅱ段母线上时，此时，备自投动作启动2号电源断路器2DL合闸、110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放、110kV母差大差动继电器再次动作、2号电源进线断路器2DL由分闸位置变为合闸位置、2号电源进线相电流超过整定值或零序电流超过整定值这几个条件均满足后，母差保护动作跳开110kVⅡ段母线断路器，切除故障。
2.3 110kVⅠ段母线上出线线路故障
因为1号电源断路器1DL、分段断路器3DL运行，2号电源断路器2DL热备用，即2号电源断路器2DL分闸位置。当110kVⅠ段母线上出线线路(或变压器)故障时，相应的保护启动跳闸，而110kV母差保护大差动继电器反映为区外故障所有不会启动，故不会闭锁了110备自投。
2.4 110kVⅡ段母线上出线线路故障
因为1号电源断路器1DL、分段断路器3DL运行，2号电源断路器热备用，即2号电源断路器2DL分闸位置。当110kVⅡ段母线上出线线路(或变压器)故障时，相应的保护启动跳闸，而110kV母差保护大差动继电器反映为区外故障所有不会启动，故不会闭锁了110备自投。
2.5分段断路器3DL与分段CT之间发生故障
因为1号电源断路器1DL、分段断路器3DL运行，2号电源断路器2DL热备用，即2号电源断路器2DL分闸位置。当分段断路器3DL与分段CT之间发生故障，由于分段CT位于110kVⅠ段母线侧，相当于110kVⅡ段母线故障，110kVⅡ段母线含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳110kV分段断路器；由于110kV母差在此情况下，没有闭锁备自投2号电源断路器的合闸回路，所以，备自投仍然会启动2号电源断路器合闸，使110kVⅡ段母线备自投到2号电源进线供电，保证了110kVⅡ段母线的供电。
110kV分段断路器跳开后，变为110kVⅠ段母线故障，110kVⅠ段母线不含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳开110kVⅠ段母线断路器，切除故障。
或110kVⅡ段母差保护启动后，一方面输出T时间开放信号，另一方面启动分段断路器3DL跳闸，分段断路器3DL跳开后，分段断路器3DL由合闸位置变为分闸位置，110kVⅡ段母线含分段电流的小差动继电器、110kVⅡ段母线复合电压闭锁元件由动作变为返回，110kVⅡ段母线含分段电流的小差动继电器不能动作，110kV母差大差动继电器仍然启动、分段的相电流元件动作或零序电流元件动作，110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放这几个条件均满足后，延时t1后，母差保护动作跳开110kVⅠ段母线上断路器，同时闭锁备自投1号电源断路器的合闸。
3、2号电源断路器2DL、分段断路器3DL运行，1号电源断路器1DL热备用
3.1 110kVⅠ段母线故障
因为2号电源断路器2DL、分段断路器3DL运行，1号电源断路器1DL热备用，即1号电源断路器1DL分闸位置。当110kVⅠ段母线故障时，由于在上级电源线路距离Ⅱ段保护范围内，所以上级2号电源线路距离Ⅱ段保护启动，0.3s后才能动作；同时当110kVⅠ段母线故障时，110kVⅠ段母线含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，110kVⅠ段母线母差保护动作跳110kV分段断路器3DL，保证了110kVⅡ段母线的供电；
110kV分段断路器3DL跳开后，110kVⅠ段母线失去电源，在此情况下，110kVⅠ段母线母差保护没有闭锁备自投1号电源断路器1DL合闸回路，所以备自投启动1号电源断路器1DL合闸；1号电源断路器1DL合闸在故障的110kVⅠ段母线上，110kVⅠ段母线含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器1DL，切除故障。
或备自投动作启动1号电源断路器1DL合闸，但合闸在故障的Ⅰ段母线上时，此时，备自投启动1号电源断路器1DL合闸、110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放、110kV母差大差动继电器再次动作、1号电源进线断路器1DL由分闸位置变为合闸位置、1号电源进线相电流超过整定值或零序电流超过整定值这几个条件均满足后，母差保护动作跳开110kVⅠ段母线断路器，切除故障。
3.2 110kVⅡ段母线故障
因为2号电源断路器2DL、分段断路器3DL运行，1号电源断路器1DL热备用，即1号电源断路器1DL分闸位置。当110kVⅡ段母线故障时，由于在上级电源线路距离Ⅱ段保护启动，0.3s后才能动作；同时当110kVⅡ段母线故障时，110kVⅡ段母线含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作，母差保护动作跳110kV分段断路器3DL；由于母差在此情况下，没有闭锁备自投1号电源断路器1DL的合闸回路，所以，备自投仍然会启动1号电源断路器1DL合闸，使110kVⅠ段母线备自投到1号电源进线供电。110kV分段断路器3DL跳开后，110kVⅡ段母线不含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳Ⅱ段母线上断路器；
3.3 110kVⅠ段母线上出线线路故障
因为2号电源断路器2DL、分段断路器3DL运行，1号电源断路器1DL热备用，即1号电源断路器1DL分闸位置。当110kVⅠ段母线上出线线路(或变压器)故障时，相应的保护启动跳闸，而110kV母差保护大差动继电器反映为区外故障所有不会启动，故不会闭锁了110备自投。
3.4 110kVⅡ段母线上出线线路故障
因为2号电源断路器2DL、分段断路器3DL运行，1号电源断路器1DL热备用，即1号电源断路器1DL分闸位置。当110kVⅡ段母线上出线线路(或变压器)故障时，相应的保护启动跳闸，而110kV母差保护大差动继电器反映为区外故障所有不会启动，故不会闭锁了110备自投。
3.5分段断路器与分段CT之间发生故障
因为2号电源断路器2DL、分段断路器3DL运行，1号电源断路器1DL热备用，即1号电源断路器1DL分闸位置。当分段断路器3DL与分段CT之间发生故障，由于分段CT位于110kVⅠ段母线侧，相当于110kVⅡ段母线故障，110kVⅡ段母线含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅡ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳110kV分段断路器，保证了110kVⅡ段母线继续供电。
110kV分段断路器跳开后，110kVⅠ段母线故障消失，但110kVⅠ段母线母差保护对应的不含分段电流的小差动继电器和大差动继电器没有动作，所以不能闭锁备自投1号电源断路器1D的合闸。备自投动作启动1号电源断路器1DL的合闸在故障母线上，由于在上级电源线路距离Ⅱ段保护范围内，所以上级2号电源线路距离Ⅱ段保护启动，0.3s后才能动作；同时当110kVⅠ段母线故障时，110kVⅠ段母线不含分段电流的小差动继电器、110kV母差大差动继电器启动、110kVⅠ段母线复合电压闭锁条件开放，母差保护动作跳Ⅰ段母线上断路器，切除故障。
或备自投动作启动1号电源断路器1DL合闸，但合闸在故障的Ⅰ段母线上时，此时，备自投动作、110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放、110kV母差大差动继电器再次动作、1号电源进线断路器1DL由分闸位置变为合闸位置、1号电源进线相电流超过整定值或零序电流超过整定值这几个条件均满足后，母差保护动作跳开110kVⅠ段母线断路器，切除故障。
本发明技术方案满足下列一次主接线：
(1)110kV变电所110kV单母线分段一次主接线；
(2)220kV变电所110kV双母线一次主接线；
(3)220kV变电所110kV单母线分段一次主接线。
除上述实施例外，本发明还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明要求的保护范围内。

Claims (4)

1.一种110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，其特征在于，包括：
1.母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸的控制为：
1.1闭锁条件1：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
1.2闭锁条件2：
1.2.1输出T时间开放信号条件
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
当上述(1)-(3)条件全部满足，输出T时间开放信号；
1.2.2闭锁条件为：
(1)当上述1.2.1的(1)-(3)条件任一条件不满足，即110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器或110kV母差大差动继电器或110kVⅡ段母线复合电压元件，由原来动作变为返回；
(2)有输出T时间开放信号；
(3)当分段断路器3DL由合闸位置变为分闸位置；
(4)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器未动作；
(5)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(6)110kV母差大差动继电器动作；
(7)分段的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；
当上述条件全部满足后，延时t1时间后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
1.3闭锁条件3：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)备自投启动1号电源进线断路器1DL合闸；
(4)1号电源进线断路器1DL由分闸位置变为合闸位置；
(5)1号电源进线的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；
当上述条件全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
2.母差保护动作跳Ⅱ段母线断路器同时闭锁2号电源断路器合闸的控制为：
2.1闭锁条件1：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁2号电源断路器合闸；
2.2闭锁条件2：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)备自投启动2号电源进线断路器2DL合闸；
(4)2号电源进线断路器2DL由分闸位置变为合闸位置；
(5)2号电源进线的相电流元件超过整定值，或零序电流元件超过整定值；
当上述条件全部满足后，母差保护动作跳Ⅰ段母线断路器同时闭锁1号电源断路器合闸；
3.母差保护动作闭锁分段断路器合闸的控制为：
3.1闭锁条件1：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.2闭锁条件2：
(1)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅰ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.3闭锁条件3：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)110kV母差大差动继电器动作；
(3)含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.4闭锁条件4：
(1)110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
(2)不含分段电流的110kV母差Ⅱ段母线小差动继电器动作；
(3)110kV母差大差动继电器动作；
(4)分段断路器在分闸位置；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸；
3.5闭锁条件5：
(1)110kV母差大差动继电器动作；
(2)110kVⅠ段母线复合电压闭锁开放或110kVⅡ段母线复合电压闭锁开放；
当上述条件满足后，母差保护动作跳分段断路器同时闭锁分段断路器合闸。
2.如权利要求1所述的110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，其特征在于，T时间取200-300毫秒；延时t1取20-40毫秒。
3.如权利要求1所述的110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，其特征在于，闭锁条件1、2中相关保护的整定和要求如下：
1.闭锁条件1、2中，分段或1号电源进线或2号电源进线的相电流元件定值按躲过本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时流过本保护的最大短路电流整定：
Figure FDA0002679560430000031
(1)式中，
Figure FDA0002679560430000032
为在***最大运行方式下本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时流过本保护的最大短路电流，Kk为可靠系数，取1.3-1.5；
分段或1号电源进线的零序电流元件定值按***小方式110kV母线单相接地故障有≥1.5倍的灵敏度整定：
Figure FDA0002679560430000033
(2)式中，
Figure FDA0002679560430000034
为在***最小运行方式下110kV母线单相短路电流，Klm为灵敏系数，取1.5；
2.分段或1号电源进线或2号电源进线的相电流元件取A相、B相、C相的相电流；
3.1号电源进线或2号电源进线的相电流元件和零序电流元件要求带方向元件，方向元件指向：由线路指向母线。
4.如权利要求1所述的110kV单母线分段接线母差保护闭锁备自投保护方法，其特征在于，上级变电站电源侧线路保护配置和整定要求如下：
1.上级变电站电源侧线路保护配置要求
上级变电站的电源线路配置光纤电流差动保护、相间距离Ⅰ段～Ⅲ段保护和接地距离Ⅰ段～Ⅲ段保护、零序电流Ⅰ段～Ⅲ段保护和重合闸；
当该电源线路为≤5km的短线路时，上级变电站的电源线路必须配置和整定光纤电流差动保护；
2.上级变电站电源侧线路保护整定要求
其中零序电流Ⅰ段停用，相间距离Ⅰ段保护、接地距离Ⅰ段和相间距离Ⅱ段保护、接地距离Ⅱ段、零序电流Ⅱ段的整定要求如下：
(1)相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护
按躲过本线路末端故障整定：
Zzd≤KKZL (3)
(3)式中KK为可靠系数，取0.7～0.8；ZL为上级220kV变电站1至110kV变电站的110kV供电线路1的线路阻抗值，或上级220kV变电站2至110kV变电站的110kV供电线路2的线路阻抗值；
相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护的延时为0s；
当该电源线路为≤5km的短线路时，相间距离Ⅰ段、接地距离Ⅰ段保护无法整定时停用；其保护功能由配置全线速动功能的光纤电流差动保护担任；
(2)相间距离Ⅱ段、接地距离Ⅱ段保护
按躲过本变电所或110kV出线线路上变电所最大变压器中、低压母线短路时本保护最小测量阻抗整定：
Zzd≤KKZL+KKbZb (4)
(4)式中KK、KKb为可靠系数，取0.7～0.8，ZL为线路阻抗，Zb为变压器阻抗；
相间距离Ⅱ段、接地距离Ⅱ段保护的延时为0.3s；
(3)零序电流Ⅱ段
按本线路末端故障有足够的灵敏度整定：
Figure FDA0002679560430000041
(5)式中，
Figure FDA0002679560430000042
为在***最小运行方式下110kV母线单相短路电流，Klm为灵敏系数，取1.5；
零序电流Ⅱ段保护的延时为0.3s；
按上述要求整定，相间距离Ⅰ段保护和接地距离Ⅰ段的保护保护范围为线路的70％～80％，相间距离Ⅱ段保护、接地距离Ⅱ段保护、零序电流Ⅱ段的保护范围为本线路全部，并伸入下级线路或主变的高压绕组部分，延时为0.3s。
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