本發明屬于電力線路保護技術領域,特別是涉及一種能夠防止橋接線變電站內死區短路造成全站停電的方法。
背景技術:
在電力系統220kV、110kV和35kV電壓等級的變電站中采用橋形接線方式較為普遍。但是如果橋斷路器套管無內附電流互感器,而是采用外附電流互感器,則在電流互感器至橋斷路器間這一段母線上出現的故障稱為死區故障?,F有的差動保護裝置無法進行有效的保護,從而造成全站停電事故,此問題至今尚無有效的解決辦法。
圖1為已有橋接線差動保護電路原理圖。圖中1L、2L為兩路電源進線,1T、2T為#1、#2主變壓器,1B、2B為線路電源斷路器,3B為高壓側母線的橋斷路器,4B、5B為主變壓器低壓側出口斷路器,6B為低壓側母線的橋斷路器。1CT、2CT、3CT為#1主變壓器差動保護電流互感器,1P、2P為#1、#2主變壓器差動保護繼電器。
圖2為已有技術中#1主變壓器差動保護回路接線圖,其中第一門電路A1為與邏輯電路,三個輸入端分別與“某相差動元件動作”輸出端、“某相涌流判別動作”輸出端、“CT斷線動作”輸出端相連接,輸出端為#1主變壓器差動保護動作信號輸出端。
在正常運行方式下,橋斷路器3B是處于斷開位置,兩個主變壓器分列運行。當在橋斷路器3B與外附的電流互感器2CT之間的K處發生短路故障時,故障點在#2主變壓器差動保護裝置的保護范圍之外,但在#1主變壓器差動保護裝置的保護范圍之內,因此#2主變壓器差動保護繼電器2P不會動作,而#1主變壓器差動保護繼電器1P動作,切除#1主變壓器1B和斷路器4B,高壓側I段母線失電(#1主變壓器差動回路電流入圖中電流互感器2CT處,如圖中箭頭所示)。由于故障點位于II段母線,因此#1主變壓器差動保護裝置動作后,故障點仍然存在,故障電流要靠#2主變壓器時限過流繼電保護裝置動作來切除。2L線路電源斷路器2B跳閘后,高壓側II段母線失電,雖然故障點被切除,但已造成全站停電。
從整個事故過程分析中,可以看出#1主變壓器差動保護裝置動作在理論上是正確的,但從效果上是不好的,因為故障點并沒有被消除,而且造成了全站停電事故。如果#1主變壓器不跳閘,短路故障靠#2主變壓器過流跳閘電源斷路器2B、斷路器5B后,低壓側母線的橋斷路器6B備用自投,低壓側II段母線負荷轉由#1主變壓器供電,則全站負荷不受事故影響。
在這種事故情況下,如何不讓#1主變壓器差動保護裝置動作是目前本領域急需要解決的問題。
技術實現要素:
為了解決上述問題,本發明的目的在于提供一種能夠防止橋接線變電站內死區短路造成全站停電的方法。
為了達到上述目的,本發明提供的能夠防止橋接線變電站內死區短路造成全站停電的方法包括按順序進行的下列步驟:
步驟1)斷開橋接線差動保護電路中第一門電路A1輸入端和第二門電路A2輸出端P1之間的連線;
步驟2)在第一門電路A1輸入端和第二門電路A2輸出端P1之間加入受控于觸點3B1的閉鎖保護電路,當觸點3B1閉合時,接通第一門電路A1輸出端和第二門電路A2間的連接,即第一門電路A1輸出信號有效;觸點3B1斷開時,切斷第一門電路A1輸出端和第二門電路A2間的連接,即第一門電路A1輸出信號無效。
在步驟2)中,所述的閉鎖保護電路包括:第三門電路A3、第四門電路A4、光電耦合器A5、第一電阻器R1、第二電阻器R2和發光二極管D1,其中:
第三門電路A3的輸出端與第二門電路A2的輸入端P1相連接,第三門電路A3的一個輸入端與第一門電路A1輸出端連接、第三門電路A3的另一個輸入端與第四門電路A4的輸出端連接,第四門電路A4的輸入端與光電耦合器A5的輸出端P相連接,光電耦合器A5的正輸入端依次通過第一電阻器R1和觸點3B與電源+220V端連接,光電耦合器A5的負輸入端與電源-220V端連接,第二電阻器R2的一端與電源+5V端連接、另一端與光電耦合器A5的輸出端P相連接,發光二極管D1的陽極與光電耦合器A5的負輸入端連接、其陰極與光電耦合器A5的正輸入端連接。
所述的觸點3B1為橋斷路器3B的輔助常閉接點。
本發明提供的能夠防止橋接線變電站內死區短路造成全站停電的方法具有如下效果;簡單可行,效果明顯,能從根本上解決變電站全停事故的發生,同時對各種可能出現的運行方式下繼電保護裝置的正確動作不會產生任何影響。
附圖說明
圖1為已有橋接線差動保護電路原理圖。
圖2為已有技術中#1主變壓器差動保護回路接線圖;
圖3為本發明提供的能夠防止橋接線變電站內死區短路造成全站停電的方法中#1主變壓器保護回路接線圖。
具體實施方式
下面結合附圖和具體實施例對本發明提供的能夠防止橋接線變電站內死區短路造成全站停電的方法進行詳細說明。
如圖3所示,本發明提供的能夠防止橋接線變電站內死區短路造成全站停電的方法包括按順序進行的下列步驟:
步驟1)斷開橋接線差動保護電路中第一門電路A1輸入端和第二門電路A2輸出端P1之間的連線;
步驟2)在第一門電路A1輸入端和第二門電路A2輸出端P1之間加入受控于觸點3B1的閉鎖保護電路,當觸點3B1閉合時,接通第一門電路A1輸出端和第二門電路A2間的連接,即第一門電路A1輸出信號有效;觸點3B1斷開時,切斷第一門電路A1輸出端和第二門電路A2間的連接,即第一門電路A1輸出信號無效。
在步驟2)中,所述的閉鎖保護電路包括:第三門電路A3、第四門電路A4、光電耦合器A5、第一電阻器R1、第二電阻器R2和發光二極管D1,其中:
第三門電路A3的輸出端與第二門電路A2的輸入端P1相連接,第三門電路A3的一個輸入端與第一門電路A1輸出端連接、第三門電路A3的另一個輸入端與第四門電路A4的輸出端連接,第四門電路A4的輸入端與光電耦合器A5的輸出端P相連接,光電耦合器A5的正輸入端依次通過第一電阻器R1和觸點3B與電源+220V端連接,光電耦合器A5的負輸入端與電源-220V端連接,第二電阻器R2的一端與電源+5V端連接、另一端與光電耦合器A5的輸出端P相連接,發光二極管D1的陽極與光電耦合器A5的負輸入端連接、其陰極與光電耦合器A5的正輸入端連接。
所述的第一門電路A1為與邏輯電路,四個輸入端分別與“某相差動元件動作”輸出端、“某相涌流判別動作”輸出端、“CT斷線動作”輸出端、第二門電路A2輸出端相連接,作用是判斷是否發出差動保護動作信號。
所述的第二門電路A2為或邏輯電路,其兩個輸入端分別與第三門電路A3輸出端、第四門電路A4輸出端相連接,作用是當#1主變壓器過流保護動作或3B橋斷路器合入時發出動作信號。
所述的第三門電路A3為或邏輯電路,作用是當#1主變壓器過流保護動作時發出動作信號。
所述的第四門電路A4為信號轉換電路,作用是將P點在不同狀態下的電壓值轉換為輸出動作信號或無動作信號輸出。
如圖1所示,所述的觸點3B1為橋斷路器3B的輔助常閉接點,作用是當3B橋斷路器合入時斷開,使P點電位變為+5V。
如圖1、圖3所示,圖3中虛線框內左側元件為#1主變壓器的過流保護元件。該元件輸出信號和#1主變壓器差動保護裝置輸出信號為“與”的關系,即差動保護信號和過流保護信號同時發出才可以啟動保護出口。
從對以上保護動作過程的分析可以看出,當K處發生短路故障時,#1主變壓器差動保護裝置應動作,但因為橋斷路器3B處于斷開狀態,電源斷路器1B并未向故障點提供短路電流,#1主變壓器過流保護元件并未啟動,第二門電路A2沒有輸出動作信號,差動保護元件和過流保護裝置形成“與”邏輯關系,第一門電路A1不滿足動作條件,可以有效地防止#1主變壓器差動保護裝置動作。
如果線路1L停電檢修,由線路2L帶兩臺主變壓器運行時,因為電源斷路器1B已經斷開,#1主變壓器過流保護裝置停用,如果此時在高壓側I段母線處發生短路故障,由于#1主變壓器過流保護元件與差動保護裝置為“與”關系,則#1主變壓器差動保護裝置會拒動。為了防止這種情況發生,本發明加入一個包括橋斷路器3B的輔助常閉接點在內的閉鎖保護電路。當線路1L停電檢修時,橋斷路器3B合入為高壓側I段母線供電,其觸點3B1為斷開狀態,此時發光二極管D1由于失電導致閉鎖保護電路失效而無法接地,P點變成+5V高電位,第四門電路A4輸出動作信號,第二門電路A2滿足動作條件,輸出動作信號,與#1主變壓器差動保護裝置構成的“與”邏輯仍然有效,從而能夠防止#1主變壓器差動保護裝置的拒動。
在正常運行方式下,由于橋斷路器3B斷開,其觸點3B1為合入狀態,此時發光二極管D1兩端加入正常電壓,閉鎖保護電路生效,P點變為接地的0電位,第四門電路A4不輸出動作信號,過流保護元件不會誤發動作信號。
因此,本發明方法能在正常運行方式下保證過流保護裝置不會誤動,當發生死區短路時能使#1主變壓器差動保護裝置不動作,當線路1L處于檢修的特殊運行方式時又不會使主變壓器差動保護裝置拒動。