大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法与流程

本发明涉及一种大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法，属于电力输配电网络控制技术领域。

背景技术：

由于500kV变电所没有装设专门的35kV母线差动保护，由500kV变压器35kV后备保护作为500kV变电所35kV母线保护。按照Q/GDW 1175-2013《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》的规定要求，500kV变压器35kV后备保护由一段复合电压过电流保护和一段过电流保护构成。但有关调度继电保护整定计算部门对500kV变压器35kV侧后备保护整定时：1.对500kV变压器35kV侧有断路器时一般整定一段复合电压过电流保护和一段过电流保护，动作时间分别为0.6秒和1秒；2.对500kV变压器35kV侧没有断路器时一般只整定一套复合电压过流保护，动作时间一般为1秒，整定1秒的原因是与35kV各支路保护的时间配合。但是，在实际运行中曾发生过35kV母线故障，甚至发生过35kV母线三相故障，由于故障切除时间为1秒，对500kV变压器的伤害比较大，极易造成500kV变压器损坏。因此，本发明提出在500kV变压器35kV侧后备保护中增加一套大电流启动的35kV简易母线保护的技术方案。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法，对500kV变电所35kV母线各种相间短路进行保护，避免500kV变压器因故障造成损坏。

本发明的目的通过以下技术方案予以实现：

一种大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法，包括：

在500kV变压器35kV侧后备保护中增加一套大电流启动的35kV简易母线保护装置，所述35kV简易母线保护装置跳闸控制条件为：

1)35kV距离保护动作；

2)大电流元件启动；

当上述条件同时满足后经过一个短延时，对500kV变压器35kV侧有断路器时，启动跳500kV变压器35kV侧断路器；对500kV变压器35kV侧没有断路器时，启动500kV变压器跳闸总出口回路跳500kV变压器各侧断路器。

本发明的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现：

前述大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法，其中35kV距离保护由方向或偏移相间距离保护组成，方向或偏移相间距离保护指向35kV母线部分的阻抗，按35kV所用变压器串联电抗器或35kV电容器串联电抗器后各种相间短路有足够的灵敏度整定；

Z_zd＝K_lmZ_L (1)

(1)式中Z_zd为500kV变压器35kV侧距离保护整定值；K_lm为灵敏系数，一般为1.3-1.5；Z_L为35kV所用变压器串联电抗器或35kV电容器串联电抗器的阻抗值。

前述大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法，其中大电流元件的整定要求为按500kV变电所35kV侧母线故障有足够的灵敏度整定：

$I_{zd}\≤I_{k.min}^{\left(2\right)}/K_{lm}---\left(2\right)$

(2)式中，I_zd为大电流元件电流整定值，K_lm为灵敏系数，为系统最小方式500kVA变电所35kV母线两相短路折算到该500kV变压器35kV侧的短路电流。

前述大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法，其中灵敏系数K_lm为1.5。

前述大电流启动500kV变电站35kV简易母线保护继电保护方法，其中大电流启动的35kV简易母线保护装置的短延时时间为0.3-0.4秒。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明采用的大电流启动的35kV简易母线保护能够在35kV母线故障时正确动作，且切除时间缩短到0.3-0.4秒，加快切除了35kV母线故障，减轻了35kV母线故障对500kV变压器的伤害，有利于电网安全稳定运行。

2.本发明采用的大电流启动的35kV简易母线保护技术简单可靠。

3.本发明35kV简易母线保护采用大电流启动元件，可以防止35kV电抗器或35kV电容器合闸时产生的涌流对35kV距离保护的误动作等影响，增加了装置的可靠性。

附图说明

图1为500kV变电所一次主接线图；

图2为本发明35kV简易母线保护原理图。

图中符号说明如下：

表示逻辑与关系，即输入条件全部满足时，输出有效；

表示条件满足时延时t秒后输出有效；条件不满足时0秒返回。

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。

本发明应用的输配电网络为现有500kV变电所一次主接线中的35kV系统网络，如图1所示。

该输配电网络的35kV系统一次主接线中包括有500kV变压器35kV部分，包括两种情形：1.旧500kV变电所500kV变压器35kV侧一般有断路器，并串接有电流互感器(下面简称TA)；2.新500kV变电所500kV变压器35kV侧一般没有断路器，只有相应TA。此外，35kV部分串接有35kV母线，35kV母线还接有35kV低压并联电抗器支路或35kV电容器支路、35kV所用变压器支路和35kV电压互感器及35kV母线避雷器。

下面给出本发明方法的实施例：

1.目前500kV变电所35kV侧没有断路器时35kV母线故障保护切除故障分析:

由于500kV变电所没有装设专门的35kV母线差动保护，500kV变电所35kV母线保护500kV变压器35kV后备保护作为35kV母线保护。按照Q/GDW 1175-2013《变压器、高压并联电抗器和母线保护及辅助装置标准化设计规范》的规定要求，500kV变压器35kV后备保护由一段复合电压过电流保护和一段过电流保护构成。针对上述一次主接线为第2种方案时，有关调度继电保护整定计算部门对500kV变压器35kV侧后备保护的整定一般只整定了一套复合电压过流保护，动作时间一般为1秒。实际运行中曾发生过35kV母线故障，甚至发生过35kV母线三相故障。故障切除时间超过1秒，对500kV变压器的伤害比较大，极易造成500kV变压器损坏。

2.实施方案与技术要求

(1)在500kV变压器35kV侧后备保护中增加一套大电流启动的35kV简易母线保护装置,35kV简易母线保护装置跳闸控制条件为：

35kV距离保护动作并且大电流元件启动。

上述条件同时满足后经过一个短延时，启动跳500kV变压器35kV侧断路器(当500kV变压器35kV侧有断路器时)或启动500kV变压器跳闸总出口回路跳500kV变压器各侧断路器(当500kV变压器35kV侧没有断路器时)。

(2)35kV距离保护由方向或偏移相间距离保护组成。

其中方向或偏移相间距离保护指向35kV母线部分的阻抗：

按35kV所用变压器串联电抗器或35kV电容器串联电抗器后各种相间短路有足够的灵敏度整定；

Z_zd＝K_lmZ_L (1)

(1)式中Z_zd为500kV变压器35kV侧距离保护整定值；K_lm为灵敏系数，一般为1.3-1.5；Z_L为35kV所用变压器串联电抗器或35kV电容器串联电抗器的阻抗值。

(3)大电流元件的整定要求为：按500kV变电所35kV侧母线故障有足够的灵敏度整定：

$I_{zd}\≤I_{k.min}^{\left(2\right)}/K_{lm}---\left(2\right)$

(2)式中，I_zd为大电流元件电流整定值，K_lm为灵敏系数，一般为1.5，为系统最小方式500kVA变电所35kV母线两相短路折算到该500kV变压器35kV侧的短路电流。

(4)大电流启动的35kV简易母线保护装置的短延时，只要与各支路的第Ⅰ段保护配合，一般取0.3-0.4秒。

3.母线故障保护动作分析

当500kVA变电所35kV母线发生各种相间短路故障时，大电流启动元件启动，同时距离保护阻抗元件动作，经延时，启动跳500kV变压器35kV侧断路器(当500kV变压器35kV侧有断路器时)或启动500kV变压器跳闸总出口回路跳500kV变压器各侧断路器(当500kV变压器35kV侧没有断路器时)，切除了该母线故障。

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。