CN113725822A - 220kV母线故障时的切除方法、*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种220kV母线故障时的切除方法，包括：在220kV母线故障时，母线保护屏同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏和发变组保护C屏，触发发变组保护A/B屏和发变组保护C屏动作，以使发变组全停；其中，发变组保护A/B屏根据第一控制信号动作，以控制发变组各侧开关断开；发变组保护C屏根据第一控制信号动作，以控制220kV母线与主变之间的开关断开。相应地，还提供一种220kV母线故障时的切除***。该方法能实现母线保护动作后瞬间停运发变组单元各侧开关及能量，避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险。
Description
技术领域
本发明属于电力***继电保护技术领域，具体涉及一种220kV母线故障时的切除方法及***。
背景技术
火力发电厂220kV***主回路接线模式通常为母线-主变-发电机、母线-启备变，为防止母线短路、接地等故障对***造成损坏，220kV网络保护室均会设置母线保护装置，当母线故障时能够切除所在母线上的发变组、启备变等单元。
母线保护动作后切除发变组，通常采用0秒跳开主变高压侧开关的方式来隔离母线与发变组单元，但此时发电机的原动力汽轮机、直流励磁***、厂用电***均未瞬间停运或切换，存在汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险。
发明内容
本发明要解决的技术问题是针对现有技术存在的上述不足，提供一种220kV母线故障时的切除方法及***，实现母线保护动作后瞬间停运发变组单元各侧开关及能量，避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种220kV母线故障时的切除方法，包括：在220kV母线故障时，母线保护屏同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏和发变组保护C屏，触发发变组保护A/B屏和发变组保护C屏动作，以使发变组全停；其中，发变组保护A/B屏根据第一控制信号动作，以控制发变组各侧开关断开；发变组保护C屏根据第一控制信号动作，以控制220kV母线与主变之间的开关断开。
优选地，方法还包括：在220kV母线故障时，母线保护屏同时发送第二控制信号给启备变保护A/B屏和启备变保护操作箱，触发启备变保护A/B屏和启备变保护操作箱动作，以使变压器全停；其中，启备变保护A/B屏根据第二控制信号动作，以控制启备变各侧开关断开；启备变保护操作箱根据第二控制信号动作，以控制220kV母线与启备变之间的开关断开。
相应地，本发明实施例还提供一种220kV母线故障时的切除***，包括发变组保护A/B屏、发变组保护C屏和母线保护屏。发变组保护A/B屏，用于控制发变组各侧开关的断开；发变组保护C屏，用于控制220kV母线与主变之间的开关的断开；母线保护屏，与发变组保护A/B屏和发变组保护C屏连接，用于在220kV母线故障时，同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏和发变组保护C屏，以触发发变组保护A/B屏和发变组保护C屏动作，进而控制发变组全停。
优选地，发变组保护A/B屏与发变组保护C屏连接，发变组保护A/B屏还用于发送第三控制信号给发变组保护C屏，以控制发变组保护C屏动作。
优选地，发变组各侧开关包括灭磁开关、主汽门。灭磁开关，与发变组保护A/B屏连接，用于根据发变组保护A/B屏的动作跳闸，以断开励磁电源；主汽门，与发变组保护A/B屏连接，用于根据发变组保护A/B屏的动作关闭，以断开发电机的原动力。
优选地，发变组各侧开关还包括快切装置。快切装置，与发变组保护A/B屏连接，用于根据发变组保护A/B屏的动作启动，以断开厂用变与6kV母线之间的厂用变低压侧开关。
优选地，发变组各侧开关还包括位于220kV母线与主变之间的主变高压侧开关。主变高压侧开关，与发变组保护C屏连接，用于根据发变组保护C屏的动作断开，以使220kV母线与主变之间断开。
优选地，该***还包括启备变保护A/B屏和启备变保护操作箱。启备变保护A/B屏，用于控制启备变各侧开关的断开；启备变保护操作箱，用于控制220kV母线与启备变之间的开关的断开；母线保护屏还与启备变保护A/B屏和启备变保护操作箱连接，用于在220kV母线故障时，同时发送第二控制信号给启备变保护A/B屏和启备变保护操作箱，以触发启备变保护A/B屏和启备变保护操作箱动作，进而控制变压器全停。
优选地，启备变保护A/B屏与启备变保护操作箱连接，启备变保护A/B屏还用于发送第四控制信号给启备变保护操作箱，以控制启备变保护操作箱动作。
优选地，启备变各侧开关包括启备变低压侧开关和位于220kV母线与启备变之间的启备变高压侧开关，其中，启备变低压侧开关，与启备变保护A/B屏连接，用于根据启备变保护A/B屏的动作跳闸，以使6kV母线与启备变之间断开。启备变高压侧开关，与启备变保护操作箱连接，用于根据启备变保护操作箱的动作断开，以使220kV母线与启备变之间断开。
本发明实施例提供的220kV母线故障时的切除方法及***中，通过母线保护屏同时发送控制信号给发变组保护A/B屏和发变组保护C屏，以使发变组保护A/B屏根据母线保护屏的控制信号控制发变组各侧开关断开，从而实现母线保护动作后瞬间安全可靠的停运发变组单元各侧开关及能量，避免发生汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的情况。
附图说明
图1：本发明实施例的一种220kV母线故障时的切除***的接线原理图；
图2：本发明实施例的一种220kV母线故障时的切除***的另一种接线原理图；
图3：为本发明实施例的220kV母线-发变组/启备变一次电气接线图。
图中：1-母线保护屏、2-发变组保护A/B屏、3-发变组保护C屏、4-快切装置、5-灭磁开关、6-主汽门、7-主变高压侧开关、8-启备变保护A/B屏、9-启备变保护操作箱、10-启备变低压侧开关、11-启备变高压侧开关、12-220kV母线、13-主变、14-发电机、15-启备变、16-6kV母线、17-厂用变、18-厂用变低压侧开关。
具体实施方式
为使本领域技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步详细描述。
实施例1：
本实施例提供一种220kV母线故障时的切除方法，该方法可推广至用于超高压、特高压电压等级的母线故障时的切除工况，本实施例示例为火力发电厂220kV母线故障时的切除方法，如图1、3所示，包括：
在220kV母线故障时，母线保护屏1同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3，触发发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3同时动作，以使发变组全停；其中，发变组保护A/B屏2根据第一控制信号动作，以控制发变组各侧开关断开；发变组保护C屏3根据第一控制信号动作，以控制220kV母线与主变之间的开关断开。
本实施例中，在220kV母线发生接地、短路故障时，母线保护屏1同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3。发变组保护A/B屏包括功能相同的两个保护屏，同时运行，相互备用。通过配置发变组保护A/B屏2的出口矩阵为全停发变组，使得发变组保护A/B屏根据第一控制信号动作，以控制发变组各侧开关断开，同时，发变组保护C屏3根据第一控制信号动作，以控制220kV母线12与主变13之间的开关断开。从而使得发变组与220kV母线故障隔离，且由于发变组各侧开关已断开，发电机和主变均能安全可靠的停运，避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险。
可选地，配置发变组保护A/B屏2的开关量保护延时为0秒。以实现发变组保护A/B屏2能0秒延时发送控制指令，从而在220kV母线故障时能快速全停发变组。
可选地，如图2所示，该220kV母线故障时的切除方法还包括：
在220kV母线故障时，母线保护屏1同时发送第二控制信号给启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9，触发启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9同时动作，以使变压器全停；其中，启备变保护A/B屏8根据第二控制信号动作，以控制启备变各侧开关断开；启备变保护操作箱9根据第二控制信号动作，以控制220kV母线与启备变之间的开关断开。
本实施例中，在220kV母线故障时，母线保护屏1发送第一控制信号给发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3的同时，母线保护屏1同时还发送第二控制信号给启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9。启备变保护A/B屏为功能相同的两个保护屏，同时运行，相互备用。通过配置启备变保护A/B屏8的出口矩阵为全停变压器(启备变)，使得启备变保护A/B屏8根据第二控制信号动作，以控制启备变(变压器)各侧开关断开，同时，启备变保护操作箱9根据第二控制信号动作，以控制220kV母线与启备变(变压器)之间的开关断开。从而使得启备变(变压器)与220kV母线故障隔离，且由于启备变(变压器)各侧开关均断开，使得启备变(变压器)能安全可靠的停运，避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险的同时，因启备变低压侧开关已断开，因此，还能避免当启备变高压侧开关因失灵而拒动，导致低压侧电源返送至220kV母线故障点的情况。
可选地，配置启备变保护A/B屏8的开关量保护延时为0秒。以实现启备变保护A/B屏8能0秒延时发送控制指令，从而在220kV母线故障时能快速全停启备变(变压器)。
实施例2：
如图1、图2、图3所示，本实施例提供一种220kV母线故障时的切除***，包括发变组保护A/B屏2、发变组保护C屏3和母线保护屏1。发变组保护A/B屏2，用于控制发变组各侧开关的断开；发变组保护C屏3，用于控制220kV母线12与主变13(主变13用于将发电机14发出的电能升压)之间的开关的断开；母线保护屏1，与发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3连接，用于在220kV母线12故障时，同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3，以触发发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3动作，进而控制发变组全停。
本实施例中，母线保护屏1分别通过控制电缆与发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3连接。母线保护屏1用于在220kV母线12发生接地、短路故障时，同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3。发变组保护A/B屏2，用于根据第一控制信号以及出口矩阵(例如，发变组保护A/B屏2的开关量保护跳闸矩阵为039D全停发变组)，以控制发变组各侧开关断开，同时，发变组保护C屏3用于根据第一控制信号动作，以控制220kV母线12与主变13之间的开关断开。从而使得发变组与220kV母线12故障隔离，且由于发变组各侧开关均已断开，使得发电机14和主变13均能安全可靠的停运，避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险。
可选地，发变组保护A/B屏2与发变组保护C屏3连接，发变组保护A/B屏2还用于发送第三控制信号给发变组保护C屏3，以控制发变组保护C屏3动作。
本实施例中，发变组保护A/B屏2通过控制电缆与发变组保护C屏3连接，发变组保护A/B屏2还用于根据母线保护屏1发送的第一控制信号，0秒延时向发变组保护C屏3发送第三控制信号，以控制发变组保护C屏3动作，从而控制220kV母线12与主变13之间的开关断开。需要说明的是，发变组保护C屏3用于根据母线保护屏1发送的第一控制信号动作，以及根据发变组保护A/B屏2发送的第三控制信号动作，两次控制220kV母线12与主变13之间的开关断开，此处的两次控制互为备用，当220kV母线12与主变13之间的开关在发变组保护C屏3的第一次控制下已经断开，则接收到发变组保护C屏3的第二次控制时，不做处理；当220kV母线12与主变13之间的开关在发变组保护C屏3的第一次控制下未成功断开，则接收到发变组保护C屏3的第二次控制时，执行断开，从而提高***运行的可靠性。
可选地，发变组各侧开关包括灭磁开关5、主汽门6。灭磁开关5，与发变组保护A/B屏2连接，用于根据发变组保护A/B屏2的动作跳闸，以断开励磁电源；主汽门6，与发变组保护A/B屏2连接，用于根据发变组保护A/B屏2的动作关闭，以断开发电机的原动力。
可选地，发变组各侧开关还包括快切装置4。快切装置4，与发变组保护A/B屏2连接，用于根据发变组保护A/B屏2的动作启动，以断开厂用变17(厂用变17，用于将发电机14发出的电降压至6kV，作为6kV母线16的正常电源)与6kV母线16之间的厂用变低压侧开关18(厂用变低压侧开关18在正常时处于合闸位置)。需要说明的是，通常在发电机14停运时，6kV母线16处于失电状态，此时快切装置4启动以断开厂用变低压侧开关18、合上启备变低压侧开关10，使6kV母线16处于带电状态，保障厂用***各辅机能正常运行，使发电机14能安全的停机。而在本实施例中快切装置4启动能断开厂用变低压侧开关18，但是无法合上启备变低压侧开关10，原因在于当220kV母线12故障时，切除所在母线上的发变组和启备变单元时，位于220kV母线12与启备变15(启备变15，用于将220kV母线12的电能降压或作为6kV母线16的备用电源)之间的启备变高压侧开关11会断开，从而启备变15失源导致快切装置4启动时无法合上启备变15与6kV母线16之间的启备变低压侧开关10。
可选地，发变组各侧开关还包括位于220kV母线与主变之间的主变高压侧开关7。主变高压侧开关7，与发变组保护C屏3连接，用于根据发变组保护C屏3的动作断开，以使220kV母线12与主变13之间断开。
本实施例中，在220kV母线12故障时，通过母线保护屏1同时控制发变组保护A/B屏和发变组保护C屏动作以0秒延时控制快切装置4启动、灭磁开关5跳闸、主汽门6关闭、主变高压侧开关7断开，以实现发变组全停，从而避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险。
可选地，220kV母线故障时的切除***还包括启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9。启备变保护A/B屏8，用于控制启备变各侧开关的断开；启备变保护操作箱9，用于控制220kV母线与启备变之间的开关的断开；母线保护屏1还与启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9连接，用于在220kV母线故障时，同时发送第二控制信号给启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9，以触发启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9动作，进而控制变压器(启备变)全停。
本实施例中，母线保护屏1分别通过控制电缆与启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9连接。母线保护屏1，用于在220kV母线12发生接地、短路故障时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏2和发变组保护C屏3的同时，还同时发送第二控制信号给启备变保护A/B屏8和启备变保护操作箱9。启备变保护A/B屏8包括功能相同的两个保护屏，同时运行，相互备用，用于根据第二控制信号以及出口矩阵(例如，启备变保护A/B屏8的开关量保护跳闸矩阵为007B全停启备变)，以控制启备变15各侧开关的断开，同时，启备变保护操作箱9用于根据第二控制信号动作，以控制220kV母线12与启备变15之间的开关的断开。从而使得启备变(变压器)15与220kV母线12故障隔离，且启备变(变压器)能安全可靠的停运。在避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险同时，由于启备变与6kV母线之间的开关已断开，能避免启备变高压侧开关因开关失灵拒动，导致低压侧电源返送至母线故障点的情况。
可选地，启备变保护A/B屏8与启备变保护操作箱9连接，启备变保护A/B屏8还用于发送第四控制信号给启备变保护操作箱9，以控制启备变保护操作箱9动作。
本实施例中，启备变保护A/B屏8通过控制电缆与启备变保护操作箱9连接，启备变保护A/B屏8还用于根据母线保护屏1发送的第二控制信号，0秒延时向启备变保护操作箱9发送第四控制信号，以控制启备变保护操作箱9动作，从而控制220kV母线12与启备变15之间的开关断开。需要说明的是，启备变保护操作箱9用于根据母线保护屏1发送的第二控制信号动作，以及根据启备变保护A/B屏8发送的第四控制信号动作，从而两次控制220kV母线12与启备变15之间的开关断开，此处的两次控制互为备用，从而提高***运行的可靠性，当然，220kV母线12与启备变15之间的开关有可能存在因为开关失灵而拒动的情况。
可选地，启备变各侧开关包括启备变低压侧开关10和位于220kV母线与启备变15之间的启备变高压侧开关11。其中，启备变低压侧开关10，与启备变保护A/B屏8连接，用于根据启备变保护A/B屏8的动作跳闸，以使6kV母线16与启备变15之间断开。启备变高压侧开关11，与启备变保护操作箱9连接，用于根据启备变保护操作箱9的动作断开，以使220kV母线12与启备变15之间断开。
本实施例中，在220kV母线12故障时，启备变高压侧开关11可能因为失灵而拒动，而启备变低压侧开关10用于根据启备变保护A/B屏8的动作而断开，从而使得6kV母线16与启备变15之间断开，避免低压侧电源返送至220kV母线故障点的风险。需要说明的是，在启备变保护A/B屏8动作控制启备变低压侧开关10的同时，启备变保护A/B屏8还用于发送闭锁指令给快切装置4，以禁止快切装置4合启备变低压侧开关10。
本实施例提供的一种220kV母线故障时的切除***中，母线保护屏，用于在220kV母线故障时，同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏和发变组保护C屏，以触发发变组保护A/B屏和发变组保护C屏动作，进而控制发变组全停，从而避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险。进一步地，母线保护屏还用于在发送第二控制信号给启备变保护操作箱的同时，还发送第二控制信号给启备变保护A/B屏，以控制启备变与6kV母线之间的开关断开，从而在避免汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险的同时可避免启备变与220kV母线之间的开关失灵而拒动，导致低压侧电源返送至母线故障点的情况。因此，本实施例提供的220kV母线故障时的切除***能提高发电机、启备变的运行安全性，能实现母线保护动作后瞬间安全可靠的停运发变组、变压器(启备变)单元各侧开关及能量，减少汽轮机飞车、励磁超压欠压、厂用电失压的风险，降低低压侧电源存在返送至母线故障点的风险。
可以理解的是，以上实施方式仅仅是为了说明本发明的原理而采用的示例性实施方式，然而本发明并不局限于此。对于本领域内的普通技术人员而言，在不脱离本发明的精神和实质的情况下，可以做出各种变型和改进，这些变型和改进也视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种220kV母线故障时的切除方法，其特征在于，包括：
在220kV母线故障时，母线保护屏(1)同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏(2)和发变组保护C屏(3)，触发发变组保护A/B屏(2)和发变组保护C屏(3)动作，以使发变组全停；其中，
发变组保护A/B屏(2)根据第一控制信号动作，以控制发变组各侧开关断开；
发变组保护C屏(3)根据第一控制信号动作，以控制220kV母线与主变之间的开关断开。
2.根据权利要1所述的220kV母线故障时的切除方法，其特征在于，还包括：
在220kV母线故障时，母线保护屏(1)同时发送第二控制信号给启备变保护A/B屏(8)和启备变保护操作箱(9)，触发启备变保护A/B屏(8)和启备变保护操作箱(9)动作，以使变压器全停；其中，
启备变保护A/B屏(8)根据第二控制信号动作，以控制启备变各侧开关断开；
启备变保护操作箱(9)根据第二控制信号动作，以控制220kV母线与启备变之间的开关断开。
3.一种220kV母线故障时的切除***，其特征在于，包括发变组保护A/B屏(2)、发变组保护C屏(3)和母线保护屏(1)，
发变组保护A/B屏(2)，用于控制发变组各侧开关的断开；
发变组保护C屏(3)，用于控制220kV母线与主变之间的开关的断开；
母线保护屏(1)，与发变组保护A/B屏(2)和发变组保护C屏(3)连接，用于在220kV母线故障时，同时发送第一控制信号给发变组保护A/B屏(2)和发变组保护C屏(3)，以触发发变组保护A/B屏(2)和发变组保护C屏(3)动作，进而控制发变组全停。
4.根据权利要求3所述的220kV母线故障时的切除***，其特征在于，发变组保护A/B屏(2)与发变组保护C屏(3)连接，发变组保护A/B屏(2)还用于发送第三控制信号给发变组保护C屏(3)，以控制发变组保护C屏(3)动作。
5.根据权利要求4所述的220kV母线故障时的切除***，其特征在于，发变组各侧开关包括灭磁开关(5)、主汽门(6)，
灭磁开关(5)，与发变组保护A/B屏(2)连接，用于根据发变组保护A/B屏(2)的动作跳闸，以断开励磁电源；
主汽门(6)，与发变组保护A/B屏(2)连接，用于根据发变组保护A/B屏(2)的动作关闭，以断开发电机的原动力。
6.根据权利要求5所述的220kV母线故障时的切除***，其特征在于，发变组各侧开关还包括快切装置(4)，
快切装置(4)，与发变组保护A/B屏(2)连接，用于根据发变组保护A/B屏(2)的动作启动，以断开厂用变与6kV母线之间的厂用变低压侧开关(18)。
7.根据权利要求6所述的220kV母线故障时的切除***，其特征在于，发变组各侧开关还包括位于220kV母线与主变之间的主变高压侧开关(7)，
主变高压侧开关(7)，与发变组保护C屏(3)连接，用于根据发变组保护C屏(3)的动作断开，以使220kV母线与主变之间断开。
8.根据权利要求3-7任一项所述的220kV母线故障时的切除***，其特征在于，还包括启备变保护A/B屏(8)和启备变保护操作箱(9)，
启备变保护A/B屏(8)，用于控制启备变各侧开关的断开；
启备变保护操作箱(9)，用于控制220kV母线与启备变之间的开关的断开；
母线保护屏(1)还与启备变保护A/B屏(8)和启备变保护操作箱(9)连接，用于在220kV母线故障时，同时发送第二控制信号给启备变保护A/B屏(8)和启备变保护操作箱(9)，以触发启备变保护A/B屏(8)和启备变保护操作箱(9)动作，进而控制变压器全停。
9.根据权利要求8所述的220kV母线故障时的切除***，其特征在于，启备变保护A/B屏(8)与启备变保护操作箱(9)连接，启备变保护A/B屏(8)还用于发送第四控制信号给启备变保护操作箱(9)，以控制启备变保护操作箱(9)动作。
10.根据权利要求9所述的220kV母线故障时的切除***，其特征在于，启备变各侧开关包括启备变低压侧开关(10)和位于220kV母线与启备变之间的启备变高压侧开关(11)，其中，
启备变低压侧开关(10)，与启备变保护A/B屏(8)连接，用于根据启备变保护A/B屏(8)的动作跳闸，以使6kV母线与启备变之间断开，
启备变高压侧开关(11)，与启备变保护操作箱(9)连接，用于根据启备变保护操作箱(9)的动作断开，以使220kV母线与启备变之间断开。
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