一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法

摘要

一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，本线路内部发生短路故障时，本线路的主保护启动动作后在向断路器发出跳闸命令的同时，在判断主保护断路器失灵拒动时，主保护向相邻线路保护装置发送远方后备保护加速启动命令，相邻线路保护装置将远方后备保护加速启动命令，通过光纤通道传输给该线路对侧保护装置，所述线路对侧保护装置收到后备保护加速启动命令后，启动加速其远方后备保护动作，并以远方加速动作时限跳开其断路器。本发明一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，大大的加速了线路远方后备保护的动作速度，缩短了故障切除时间，可避免短路故障对系统及设备安全稳定运行造成更大恶劣影响。

权利要求

1.一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，其特征在于：本线路内部发生短路故障时，本线路的主保护启动动作后在向断路器发出跳闸命令的同时，在判断主保护断路器失灵拒动时，主保护向相邻线路保护装置发送远方后备保护加速启动命令，相邻线路保护装置将远方后备保护加速启动命令，通过光纤通道传输给该线路对侧保护装置，所述线路对侧保护装置收到后备保护加速启动命令后，启动加速其远方后备保护动作，并以远方加速动作时限跳开其断路器；

输电线路配置光纤纵联保护为主保护，光纤通道加速的远方后备保护作为后备保护；

近后备保护的动作时限T1整定为1至2倍时限级差Δt，远方后备保护设置两个动作时限：一时限Tb1按传统阶梯原则整定，二时限Tb2为光纤通道远方加速动作时限，根据需求整定为固定时限，二时限Tb2为2至3倍时限级差Δt；

远方后备保护在收到远方后备保护加速启动命令时，会以远方加速动作时限Tb2启动远后备保护动作；而如果没有远方后备保护加速启动命令时，会以按传统阶梯原则整定的动作时限Tb1启动远后备保护动作。

说明书

一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法

技术领域

[0001] 本发明一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，属于电网继电保护技术领域。

背景技术

[0002] 在电力系统中，电流保护、距离保护等阶段式保护装置应用非常广泛，其作为远方后备保护时，采用逐级配合的阶梯原则整定其动作时限，为保证选择性而导致快速性不足，在多级系统中，可导致电力系统故障切除总时间及最长时间过长，难以保证电力系统及设备的安全稳定运行。

发明内容

[0003] 为了解决电力系统远方后备保护动作时限过长的问题，本发明提出一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，该方法在本线路保护装置动作后，经光纤通道向相邻线路保护装置发送远方后备保护加速启动命令，启动相邻线路保护装置远方后备保护，加速动作跳闸，缩短远方后备保护动作时间，以加快短路故障远方后备切除时间。

[0004] 本发明采取的技术方案为：

[0005] 一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，本线路内部发生短路故障时，本线路的主保护启动动作后在向断路器发出跳闸命令的同时，在判断主保护断路器失灵拒动时，主保护向相邻线路保护装置发送远方后备保护加速启动命令，相邻线路保护装置将远方后备保护加速启动命令，通过光纤通道传输给该线路对侧保护装置，所述线路对侧保护装置收到后备保护加速启动命令后，启动加速其远方后备保护动作，并以远方加速动作时限跳开其断路器。

[0006] 输电线路配置光纤纵联保护为主保护，光纤通道加速的远方后备保护作为后备保护；近后备保护的动作时限T1整定为1至2倍时限级差△t，远方后备保护设置两个动作时限：一时限Tb1按传统阶梯原则整定，二时限Tb2为光纤通道远方加速动作时限，根据需求整定为固定时限2至3倍△t。

[0007] 远方后备保护在收到远方后备保护加速启动命令时，会以远方加速动作时限Tb2启动远后备保护动作；而如果没有远方后备保护加速启动命令时，会以按传统阶梯原则整定的动作时限Tb1启动远后备保护动作。

[0008] 输电线路主保护启动动作后，立即向断路器发出动作跳闸命令，若判断断路器失灵拒动，则向相邻输电线路保护装置发出远方后备保护加速启动命令，该命令通过相邻线路保护光纤通道传送至该线路对侧保护装置，该线路对侧保护装置在收到远方后备保护加速启动命令后，启动远方后备保护加速动作跳闸，切除故障。

[0009] 本发明一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，大大的加速了线路远方后备保护的动作速度，缩短了故障切除时间，可避免短路故障对系统及设备安全稳定运行造成更大恶劣影响。

[0010] 本发明一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，加速远方后备保护的动作时限，可使输电线路短路故障的保护装置最大动作时限，从按阶梯原则整定的数秒动作时间减少为1秒左右，能够在主保护的断路器出现失灵拒动时，以较短的固定时限切除故障，减少短路故障对系统和设备安全稳定运行造成的损害。

附图说明

[0011] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

[0012] 图1为线路保护加速命令信息链接原理图。

[0013] 图2为线路保护发送远方后备保护加速启动命令原理图。

[0014] 图3为线路后备保护远方加速动作原理图。

具体实施方式

[0015] 本发明一种输电线路光纤通道加速远方后备保护方法，所述远方后备保护动作时间可以独立整定，时限较短，而避免按照传统阶梯原则整定配合而动作时间过长。

[0016] 涉及的输电线路继电保护配置方案为：纵联差动保护作为主保护，无时限动作跳闸，配置可通过光纤通道加速的后备保护，延时动作跳闸，其中，近后备的动作延时为T1，可整定为1至2倍△t，△t为该电力系统的配合时限级差值，取值范围为0.2～0.7秒；远方后备有两个动作时限，正常运行时，光纤通道加速的远方后备保护按传统阶梯原则整定一个后备保护动作时限Tb1，此为一时限，一时限按电力系统连接的线路元件逐级增加，系统侧的线路元件远方后备保护的此动作时限值较大，难以满足系统快速切除故障、保证系统及设备安全稳定的要求；因此，根据本发明的方案，设置一个光纤通道加速的远方后备保护的远方加速动作时限Tb2，此为二时限，此时限独立整定，不需要按逐级增加的方式进行配合，但要求可靠大于本地主保护和近后备的动作时间，可整定为2至3倍△t。

[0017] 纵联差动保护是输电线路最通用的主保护，线路两端的保护装置通过光纤通道连接在一起，实现保护装置电气测量信息和保护命令的相互传递，线路两端的纵联差动保护装置在综合比较线路两端的电气测量信息后，可以实现全线无死区的快速保护，迅速切除线路内部短路故障，保证在外部短路故障时不会误动。纵联差动保护在电力系统中应用十分普遍。

[0018] 传统阶梯原则整定是指输电线路的后备保护动作时限之间配合的通用原则，负荷端的后备保护动作时限最短，上一级线路的后备保护动作时限比下一级线路的后备保护动作时限要大最少一个配合时限级差△t，这种后备保护动作时限逐级增大的整定配合方法就是阶梯原则。阶梯原则是后备保护动作时限整定的通用原则。

[0019] 当本线路内部发生短路故障时，本线路配置的主保护启动，主保护启动动作后立即向本线路断路器发出跳闸命令，在发出跳闸命令后，若在预定时间内，保护装置仍然检测到输电线路故障未被切除、并继续存在故障电流，则判定本线路断路器失灵拒动，本线路保护装置在启动其断路器失灵保护动作的同时，立即向相邻线路的保护装置发送远方后备保护加速启动命令，相邻线路的保护装置在收到加速启动命令后，将远方后备保护加速启动命令，通过光纤通道传输至该输电线路对侧的线路保护装置，该输电线路对侧的保护装置在收到远方后备保护加速启动命令后，经保护逻辑判断，启动加速其远方后备保护，以远方加速动作时限Tb2发出跳闸命令，跳开其断路器，切除故障，实现远方后备保护的加速跳闸功能，若没有收到远方后备保护加速启动命令，则以远方后备保护动作的一时限Tb1发出跳闸命令，跳开其断路器。

[0020] 以后备时限T1动作跳闸的近后备保护，是线路保护常设的后备保护，在每次本线路主保护启动动作的同时，该近后备保护也启动动作，并按近后备时限T1向断路器发出跳闸命令，在收到远方后备保护加速启动命令时，以远方加速动作时限Tb2，即二时限，加速动作切除下一级线路的故障，对于靠近系统电源侧的线路，该二时限是比一时限小得多的一个固定的动作时限，对保证系统安全稳定十分有利。

[0021] 通常重要的输电线路两端安装有纵联差动保护装置，两端的纵联差动保护装置通过光纤连接在一起，相互之间传递电气测量信息和保护命令，线路一端的保护装置称另一端的保护装置为对侧的保护装置。

[0022] 具体实施例：

[0023] 1)、在图1的应用实例中，在正常情况下，当线路2内部发生短路故障时，如K点发生短路，线路2保护装置3启动，主保护启动并瞬时动作，发送跳闸命令给断路器QF3，断路器QF3跳闸，故障切除并消除，故障电流消失，保护装置恢复正常运行状态。

[0024] 2)、若保护装置3在主保护发出跳闸命令后，在预定时间内仍然可检测线路中流过的电流达到有电流判据的整定值，可判断发生断路器失灵拒动，保护装置3在发出启动失灵保护命令的同时，向相邻的上一级线路保护装置2发出远方后备保护加速启动命令，保护装置2立即通过光纤通道向线路对侧的保护装置1发出远方后备保护加速启动命令；因线路2的故障对于保护装置2来说是反方向故障，其故障功率方向为反方向，该远方后备保护加速启动命令不会导致保护装置2的后备保护加速动作；线路2的故障对于保护装置1来说是正方向故障，其故障功率方向为正方向，并且是保护范围内的故障，保护装置1达到启动条件迅速启动，并按照后备保护动作一时限Tb1去准备后备保护动作跳闸断路器QF1，在保护装置1自光纤通道收到对侧的保护装置2发来的远方后备保护加速启动命令时，同时判断功率方向为正方向，保护装置1启动远方加速动作二时限Tb2，加速保护装置1动作跳闸时间，以更短的时限动作并跳闸切除QF1，完成远方后备保护的加速启动跳闸，并切除短路故障，保持电力系统的安全稳定运行。