CN113889985B - 一种钻石型电网的继电保护*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种钻石型电网的继电保护***，包括：若干个差动保护装置，其设置于每个变电站的变压器处；若干个侧流装置，其设置于每个变压器处；两个纵差保护装置，其分别设置于供开关站线路处和开关站主干网线路处；第一限流保护装置，其设置于开关站供主干网线路处，用于主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护；第二限流保护装置，其设置于开关站供次干网线路处；两个间接性接地保护装置，其分别设置于供开关站线路处和开关站供次干网线路处，用于针对电缆线路设置的接地保护；若干个双环网故障隔离装置和自愈装置，其设置于每个环网站处；若干个分段备自投装置，其分别设置于变电站母线分线处和每个开关站母线分线处。
Description
技术领域
本发明涉及配电网继电保护领域，尤其涉及一种钻石型电网的继电保护***。
背景技术
在上海配电网开展“钻石型”城市配电网升级改造的背景下，一方面为适应分布式电源广泛接入的发展需求，另一方面如果钻石型配电网大面积推广建设，会使得分布式电源的接入面对新的情况。为充分发挥钻石型配电网的小电源接纳能力，提前应对新的挑战，分布式电源的接入和钻石型电网的网架结构相互影响，有必要进行网架结构，电源接入约束条件，分布式电源与***继电保护和安全自动装置的配合关系，各种运行方式下运维需要注意的问题展开研究，从而为“钻石型”城市配电网转型改造提供理论基础和实践依据。
发明内容
而本发明为了解决上述问题，提出了一种钻石型电网的继电保护***，通过设置差动保护装置、侧流装置、纵差保护装置、第一限流保护装置、第二限流保护装置、间接性接地保护装置、双环网故障隔离装置和自愈装置以及分段备自投装置，从而达到对钻石型电网的继电保护。
为达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：一种钻石型电网的继电保护***，所述钻石型电网包含多个变电站、多个开关站和多个环网站，采用分层分级的结构分为主干网和次干网，所述钻石型电网的继电保护***包括：
若干个差动保护装置，其设置于每一所述变电站的变压器处。
若干个侧流装置，其设置于每一所述变压器处。
两个纵差保护装置，其分别设置于供开关站线路处和开关站主干网线路处。
第一限流保护装置，其设置于所述开关站供主干网线路处，用于主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护。
第二限流保护装置，其设置于开关站供次干网线路处。
两个间接性接地保护装置，其分别设置于所述供开关站线路处和所述开关站供次干网线路处，用于针对电缆线路设置的接地保护。
若干个双环网故障隔离装置和自愈装置，其设置于每一所述环网站处，用于每一所述双环网自愈保护。
若干个分段备自投装置，其分别设置于变电站母线分线处和每一所述开关站母线分线处。
可选的，每一所述侧流装置包括：侧过流保护装置和侧零流保护装置；所述侧过流保护装置采用10kv母线电压作为闭锁量，作为10kv母线主保护及10kv线路远后备保护。
可选的，第一限流保护装置包括：
第一定时限过流装置，用于所述主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护。
第一定时限零流装置，其作为主干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护，确保严重接地故障可靠切除。
第一反时限零流装置，用于所述主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护，且需要整定考虑与开关站次干网线路零流保护配合。
可选的，所述第二限流保护装置包括：
第二定时限过流装置，作为所述开关站供次干网线路的过流保护和下级配变的远后备保护，缩短了严重故障切除时间。
第二反时限过流装置，作为所述开关站供次干网线路的主保护和所述下级配变的后备过流保护。
第二反时限零流装置，作为所述开关站供次干网线路的主保护和所述下级配变的后备接地保护。
可选的，每一所述分段备自投装置中还配置了电压闭锁过流和零序过流后加速保护装置，用于防止备自投合于故障导致事故扩大。
可选的，每一所述双环网故障隔离装置和自愈装置中还配置了所述电压闭锁过流和所述零序过流后加速保护装置，用于防止备自投合于故障导致事故扩大。
可选的，每一所述间接性接地保护装置均采用一预设的固定定值的零压闭锁零流保护。
可选的，所述预设的固定定值为150A。
可选的，所述侧零流保护装置包括：110kv或35kv侧零流装置和10kv侧零流装置，所述10kv侧零流装置为所述钻石型电网的10kv***接地故障的最后防线。
可选的，所述第二限流保护装置需与配变熔断器反时限特性配合。
本发明至少具有以下有点之一：
1)设于开关站主干网线路处的纵差保护装置的保护动作信号可用于辅助自愈功能进行故障定位。
2)定时限过流装置缩短了切除严重故障的时间。
3)双环网故障隔离装置和自愈装置还配置了电压闭锁过流和零序过流后加速保护，防止自愈合于故障导致事故扩大。
4)分段备自投装置还配置了电压闭锁过流和零序过流后加速保护，防止自愈合于故障导致事故扩大。
5)设于变电站10kv母线分段的分段备自投装置的备自投动作时间应大于同电压等级电源的后备保护动作时间，且备用电源自切时间小于自愈的无压跳闸时间，避免了多个双环网自愈无压跳闸动作，保持双环网自愈充电状态，为处理可能的双环网主干网故障做好准备。
附图说明
图1是本发明一实施例的钻石型电网10kV主干网线路保护装置与自愈装置配置示意图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施方式对本发明提供的一种钻石型电网的继电保护***进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本命一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明提供了一种钻石型电网的继电保护***，所述钻石型电网包含多个变电站、多个开关站和多个环网站，采用分层分级的结构分为主干网和次干网，其中所述变电站为110kv或者35kv变电站，所述开关站为10kv开关站，所述环网站为10kv环网站，所述钻石型电网的继电保护***包括：
若干个差动保护装置，其设置于每一所述变电站的变压器处，与其它保护装置无配合关系。
若干个侧流装置，其设置于每一所述变压器处。
在本实施例中，每一所述侧流装置包括：35(110)kv侧过流保护装置和侧零流保护装置；所述35(110)kv侧过流保护装置采用10kv母线电压作为闭锁量，作为10kv母线主保护及10kv线路远后备保护，其与10kV线路保护仅作时间配合。
在本实施例中，所述侧零流保护装置包括：35(110)kv侧零流装置和10kv侧零流装置(小电阻接地)；所述35(110)kv侧零流装置整定考虑躲过10kV侧三相短路引起的最大不平衡，并校验主变35(110)kV侧单相接地有足够灵敏度；所述10kv侧零流装置为所述钻石型电网的10kv***接地故障的最后防线，且与10kV线路最后一阶段配合(定值与时间均配合)。
在本实施例中，所述10kv侧零流装置整定考虑：对零流第二时限的定值通常要求低于400A，设置2个动作时限，第一时限跳主变10kV侧断路器，第二时限跳各侧断路器。
两个纵差保护装置，其分别设置于供开关站线路处和开关站主干网线路处，与其它保护装置均无配合关系，设置于所述开关站主干网线路处的所述纵差保护装置的保护动作信号可用于辅助自愈功能进行故障定位。
第一限流保护装置，其设置于所述开关站供主干网线路处，用于主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护。
在本实施例中，第一限流保护装置包括：
第一定时限过流装置，用于所述主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护。
第一定时限零流装置，其作为主干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护，确保严重接地故障可靠切除，整定考虑躲过支接配变低压侧三相短路引起的最大不平衡，并校验不利情况下最远处开关站10kV母线单相接地有足够灵敏度。
第一反时限零流装置，用于所述主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护，且需要整定考虑与开关站次干网线路零流保护配合。
第二限流保护装置，其设置于开关站供次干网线路处。
在本实施例中，所述第二限流保护装置需与配变熔断器反时限特性配合。
在本实施例中，所述第二限流保护装置包括：
第二定时限过流装置，作为所述开关站供次干网线路的过流保护和下级配变的远后备保护，缩短了严重故障切除时间，具体的用于缩短切除严重故障的时间，定值躲过配变低压侧短路电流及本线路允许的最大负荷电流，动作延时可整定为0.3s，以躲过配变熔断器熔断时间。
第二反时限过流装置，作为所述开关站供次干网线路的主保护和所述下级配变的后备过流保护，整定考虑躲过本线路允许的最大负荷电流，并校验线路末端故障有足够灵敏度，并与配变熔断器反时限特性配合。
第二反时限零流装置，作为所述开关站供次干网线路的主保护和所述下级配变的后备接地保护，躲过支接配变低压侧三相短路引起的最大不平衡，并校验线路末端单相接地有足够灵敏度，同时考虑与配变熔断器反时限特性配合。
两个间接性接地保护装置，其分别设置于所述供开关站线路处和所述开关站供次干网线路处，用于针对电缆线路设置的接地保护。
在本实施例中，每一所述间接性接地保护装置均采用一预设的固定定值的零压闭锁零流保护，所述预设的固定定值优选为150A。
若干个双环网故障隔离装置和自愈装置，其设置于每一所述环网站处，用于每一所述双环网自愈保护。
在本实施例中，每一所述分段备自投装置中还配置了电压闭锁过流和零序过流后加速保护装置，用于防止备自投合于故障导致事故扩大；其整定考虑：备自投动作时间应大于同电压等级电源的后备保护动作时间，备用电源自切时间小于自愈的无压跳闸时间，以避免多个双环网自愈无压跳闸动作，保持双环网自愈充电状态，为处理可能的双环网主干网故障做好准备。
若干个分段备自投装置，其分别设置于变电站母线分线处和每一所述开关站母线分线处。
在本实施例中，每一所述双环网故障隔离装置和自愈装置中还配置了所述电压闭锁过流和所述零序过流后加速保护装置，用于防止备自投合于故障导致事故扩大；整定考虑：备自投动作时间应大于所连接母线上线路的后备保护动作时间，建议开关站备自投动作时间大于变电站动作时间(用于自愈功能放电时，自愈充电时受到闭锁)，备自投动作将跳开失压母线的2台主干网断路器及母线上的小电源间隔。
综上所述，本实施例公开的一种钻石型电网的继电保护***，通过设置差动保护装置、侧流装置、纵差保护装置、第一限流保护装置、第二限流保护装置、间接性接地保护装置、双环网故障隔离装置和自愈装置以及分段备自投装置，从而达到对钻石型电网的继电保护。
需要说明的是，附图采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施方式的目的。为了使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，请参阅附图。须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
应当注意的是，在本文的实施方式中所揭露的装置和方法，也可以通过其他的方式实现。以上所描述的装置实施方式仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本文的多个实施方式的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用于执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的***来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本文各个实施方式中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (10)
1.一种钻石型电网的继电保护***，所述钻石型电网包含多个变电站、多个开关站和多个环网站，采用分层分级的结构分为主干网和次干网，其特征在于，包括：
若干个差动保护装置，其设置于每一所述变电站的变压器处；
若干个侧流装置，其设置于每一所述变压器处；
两个纵差保护装置，其分别设置于供开关站线路处和开关站主干网线路处；
第一限流保护装置，其设置于所述开关站供主干网线路处，用于主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护；
第二限流保护装置，其设置于开关站供次干网线路处；
两个间接性接地保护装置，其分别设置于所述供开关站线路处和所述开关站供次干网线路处，用于针对电缆线路设置的接地保护；
若干个双环网故障隔离装置和自愈装置，其设置于每一所述环网站处，用于每一所述双环网自愈保护；
若干个分段备自投装置，其分别设置于变电站母线分线处和每一所述开关站母线分线处。
2.如权利要求1所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，每一所述侧流装置包括：侧过流保护装置和侧零流保护装置；
所述侧过流保护装置采用10kv母线电压作为闭锁量，作为10kv母线主保护及10kv线路远后备保护。
3.如权利要求2所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，第一限流保护装置包括：
第一定时限过流装置，用于所述主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护；
第一定时限零流装置，其作为主干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护，确保严重接地故障可靠切除；
第一反时限零流装置，用于所述主/次干网线路的后备接地保护和下级开关站母线的后备接地保护，且需要整定考虑与开关站次干网线路零流保护配合。
4.如权利要求3所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，所述第二限流保护装置包括：
第二定时限过流装置，作为所述开关站供次干网线路的过流保护和下级配变的远后备保护，缩短了严重故障切除时间；
第二反时限过流装置，作为所述开关站供次干网线路的主保护和所述下级配变的后备过流保护；
第二反时限零流装置，作为所述开关站供次干网线路的主保护和所述下级配变的后备接地保护。
5.如权利要求4所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，每一所述分段备自投装置中还配置了电压闭锁过流和零序过流后加速保护装置，用于防止备自投合于故障导致事故扩大。
6.如权利要求5所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，每一所述双环网故障隔离装置和自愈装置中还配置了所述电压闭锁过流和所述零序过流后加速保护装置，用于防止备自投合于故障导致事故扩大。
7.如权利要求1所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，每一所述间接性接地保护装置均采用一预设的固定定值的零压闭锁零流保护。
8.如权利要求7所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，所述预设的固定定值为150A。
9.如权利要求2所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，所述侧零流保护装置包括：110kv或35kv侧零流装置和10kv侧零流装置，所述10kv侧零流装置为所述钻石型电网的10kv***接地故障的最后防线。
10.如权利要求4所述的钻石型电网的继电保护***，其特征在于，所述第二限流保护装置需与配变熔断器反时限特性配合。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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