能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法与流程

本发明属于电力线路保护技术领域，特别是涉及一种能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法。

背景技术：

在电力系统220kV、110kV和35kV电压等级的变电站中采用桥形接线方式较为普遍。但是如果桥断路器套管无内附电流互感器，而是采用外附电流互感器，则在电流互感器至桥断路器间这一段母线上出现的故障称为死区故障。现有的差动保护装置无法进行有效的保护，从而造成全站停电事故，此问题至今尚无有效的解决办法。

图1为已有桥接线差动保护电路原理图。图中1L、2L为两路电源进线，1T、2T为#1、#2主变压器，1B、2B为线路电源断路器，3B为高压侧母线的桥断路器，4B、5B为主变压器低压侧出口断路器，6B为低压侧母线的桥断路器。1CT、2CT、3CT为#1主变压器差动保护电流互感器，1P、2P为#1、#2主变压器差动保护继电器。

图2为已有技术中#1主变压器差动保护回路接线图，其中第一门电路A1为与逻辑电路，三个输入端分别与“某相差动元件动作”输出端、“某相涌流判别动作”输出端、“CT断线动作”输出端相连接，输出端为#1主变压器差动保护动作信号输出端。

在正常运行方式下，桥断路器3B是处于断开位置，两个主变压器分列运行。当在桥断路器3B与外附的电流互感器2CT之间的K处发生短路故障时，故障点在#2主变压器差动保护装置的保护范围之外，但在#1主变压器差动保护装置的保护范围之内，因此#2主变压器差动保护继电器2P不会动作，而#1主变压器差动保护继电器1P动作，切除#1主变压器1B和断路器4B，高压侧I段母线失电(#1主变压器差动回路电流入图中电流互感器2CT处，如图中箭头所示)。由于故障点位于II段母线，因此#1主变压器差动保护装置动作后，故障点仍然存在，故障电流要靠#2主变压器时限过流继电保护装置动作来切除。2L线路电源断路器2B跳闸后，高压侧II段母线失电，虽然故障点被切除，但已造成全站停电。

从整个事故过程分析中，可以看出#1主变压器差动保护装置动作在理论上是正确的，但从效果上是不好的，因为故障点并没有被消除，而且造成了全站停电事故。如果#1主变压器不跳闸，短路故障靠#2主变压器过流跳闸电源断路器2B、断路器5B后，低压侧母线的桥断路器6B备用自投，低压侧II段母线负荷转由#1主变压器供电，则全站负荷不受事故影响。

在这种事故情况下，如何不让#1主变压器差动保护装置动作是目前本领域急需要解决的问题。

技术实现要素：

为了解决上述问题，本发明的目的在于提供一种能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法。

为了达到上述目的，本发明提供的能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)断开桥接线差动保护电路中第一门电路A1输入端和第二门电路A2输出端P1之间的连线；

步骤2)在第一门电路A1输入端和第二门电路A2输出端P1之间加入受控于触点3B1的闭锁保护电路，当触点3B1闭合时，接通第一门电路A1输出端和第二门电路A2间的连接，即第一门电路A1输出信号有效；触点3B1断开时，切断第一门电路A1输出端和第二门电路A2间的连接，即第一门电路A1输出信号无效。

在步骤2)中，所述的闭锁保护电路包括：第三门电路A3、第四门电路A4、光电耦合器A5、第一电阻器R1、第二电阻器R2和发光二极管D1，其中：

第三门电路A3的输出端与第二门电路A2的输入端P1相连接，第三门电路A3的一个输入端与第一门电路A1输出端连接、第三门电路A3的另一个输入端与第四门电路A4的输出端连接，第四门电路A4的输入端与光电耦合器A5的输出端P相连接，光电耦合器A5的正输入端依次通过第一电阻器R1和触点3B与电源+220V端连接，光电耦合器A5的负输入端与电源-220V端连接，第二电阻器R2的一端与电源+5V端连接、另一端与光电耦合器A5的输出端P相连接，发光二极管D1的阳极与光电耦合器A5的负输入端连接、其阴极与光电耦合器A5的正输入端连接。

所述的触点3B1为桥断路器3B的辅助常闭接点。

本发明提供的能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法具有如下效果；简单可行，效果明显，能从根本上解决变电站全停事故的发生，同时对各种可能出现的运行方式下继电保护装置的正确动作不会产生任何影响。

附图说明

图1为已有桥接线差动保护电路原理图。

图2为已有技术中#1主变压器差动保护回路接线图；

图3为本发明提供的能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法中#1主变压器保护回路接线图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明提供的能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法进行详细说明。

如图3所示，本发明提供的能够防止桥接线变电站内死区短路造成全站停电的方法包括按顺序进行的下列步骤：

步骤1)断开桥接线差动保护电路中第一门电路A1输入端和第二门电路A2输出端P1之间的连线；

步骤2)在第一门电路A1输入端和第二门电路A2输出端P1之间加入受控于触点3B1的闭锁保护电路，当触点3B1闭合时，接通第一门电路A1输出端和第二门电路A2间的连接，即第一门电路A1输出信号有效；触点3B1断开时，切断第一门电路A1输出端和第二门电路A2间的连接，即第一门电路A1输出信号无效。

在步骤2)中，所述的闭锁保护电路包括：第三门电路A3、第四门电路A4、光电耦合器A5、第一电阻器R1、第二电阻器R2和发光二极管D1，其中：

第三门电路A3的输出端与第二门电路A2的输入端P1相连接，第三门电路A3的一个输入端与第一门电路A1输出端连接、第三门电路A3的另一个输入端与第四门电路A4的输出端连接，第四门电路A4的输入端与光电耦合器A5的输出端P相连接，光电耦合器A5的正输入端依次通过第一电阻器R1和触点3B与电源+220V端连接，光电耦合器A5的负输入端与电源-220V端连接，第二电阻器R2的一端与电源+5V端连接、另一端与光电耦合器A5的输出端P相连接，发光二极管D1的阳极与光电耦合器A5的负输入端连接、其阴极与光电耦合器A5的正输入端连接。

所述的第一门电路A1为与逻辑电路，四个输入端分别与“某相差动元件动作”输出端、“某相涌流判别动作”输出端、“CT断线动作”输出端、第二门电路A2输出端相连接，作用是判断是否发出差动保护动作信号。

所述的第二门电路A2为或逻辑电路，其两个输入端分别与第三门电路A3输出端、第四门电路A4输出端相连接，作用是当#1主变压器过流保护动作或3B桥断路器合入时发出动作信号。

所述的第三门电路A3为或逻辑电路，作用是当#1主变压器过流保护动作时发出动作信号。

所述的第四门电路A4为信号转换电路，作用是将P点在不同状态下的电压值转换为输出动作信号或无动作信号输出。

如图1所示，所述的触点3B1为桥断路器3B的辅助常闭接点，作用是当3B桥断路器合入时断开，使P点电位变为+5V。

如图1、图3所示，图3中虚线框内左侧元件为#1主变压器的过流保护元件。该元件输出信号和#1主变压器差动保护装置输出信号为“与”的关系，即差动保护信号和过流保护信号同时发出才可以启动保护出口。

从对以上保护动作过程的分析可以看出，当K处发生短路故障时，#1主变压器差动保护装置应动作，但因为桥断路器3B处于断开状态，电源断路器1B并未向故障点提供短路电流，#1主变压器过流保护元件并未启动，第二门电路A2没有输出动作信号，差动保护元件和过流保护装置形成“与”逻辑关系，第一门电路A1不满足动作条件，可以有效地防止#1主变压器差动保护装置动作。

如果线路1L停电检修，由线路2L带两台主变压器运行时，因为电源断路器1B已经断开，#1主变压器过流保护装置停用，如果此时在高压侧I段母线处发生短路故障，由于#1主变压器过流保护元件与差动保护装置为“与”关系，则#1主变压器差动保护装置会拒动。为了防止这种情况发生，本发明加入一个包括桥断路器3B的辅助常闭接点在内的闭锁保护电路。当线路1L停电检修时，桥断路器3B合入为高压侧I段母线供电，其触点3B1为断开状态，此时发光二极管D1由于失电导致闭锁保护电路失效而无法接地，P点变成+5V高电位，第四门电路A4输出动作信号，第二门电路A2满足动作条件，输出动作信号，与#1主变压器差动保护装置构成的“与”逻辑仍然有效，从而能够防止#1主变压器差动保护装置的拒动。

在正常运行方式下，由于桥断路器3B断开，其触点3B1为合入状态，此时发光二极管D1两端加入正常电压，闭锁保护电路生效，P点变为接地的0电位，第四门电路A4不输出动作信号，过流保护元件不会误发动作信号。

因此，本发明方法能在正常运行方式下保证过流保护装置不会误动，当发生死区短路时能使#1主变压器差动保护装置不动作，当线路1L处于检修的特殊运行方式时又不会使主变压器差动保护装置拒动。