1、采用站内多间隔信息综合判别方案二一六年十二月1一 方案思路采用站内多间隔信息综合判别方案方案的主要思想是：通过采集本站多间隔电压电流信息，综合提高死区故障判别速度，利用专用通道减少站间传输时间，达到缩短死区（失灵）故障切除时间的目的。目标是将死区（失灵）故障切除时间优化到 200ms。优化后的死区故障保护动作时序图如下：图 1 死区故障保护动作时序图二 保护架构采用站内多间隔信息综合判别方案整体上采用双端架构，在需要判断死区（失灵）故障的站点和线路对侧站点装设保护装置，并通过站间通信通道建立通信联系。对单个站点采用主子机架构：主机负责站域信息的收集和死区（失灵）故障的快速识别，并向子机发出控制
2、命令；子机负责站内模拟量、状态量的采集以及跳闸命令的执行。子机作为跳闸命令的分布执行机构，经防误判别后执行相关断路器调整措施。主机与子机之间采用点对点光纤方式进行连接。2图 2 死区（失灵）保护架构图三 技术方案采用站内多间隔信息综合判别方案通过采集全站信息综合判断死区（失灵）故障。死区（失灵）故障发生后，可在短时间内准确、迅速识别，跳开本站相关断路器，同时向对侧站点保护发送故障跳闸信息，驱动对侧保护跳开相关断路器，最终达到快速隔离故障的目的。分析图示 500kV 变电站（甲站）及其对侧乙站。以 F3 点故障为例，原失灵保护主要应用 5041 断路器的电流元件判别，站域保护可以利用综合判别提高
3、可靠性，同时减少判别时间：1） 利用 I 母母差元件确认故障点；2） 利用故障切除时，电压元件和阻抗元件能更快速返回的特性防止母线故障误动；3） 利用各串电流比较确定死区故障串。35 0 1 15 0 1 25 0 1 35 0 4 15 0 4 25 0 4 35 0 3 15 0 3 25 0 3 35 0 2 15 0 2 25 0 2 3甲 站5 0 0 k V I 母5 0 0 k V I I 母乙 站5 0 0 k V I 母5 0 0 k V I I 母5 0 1 15 0 1 25 0 1 33 5 k V2 2 0 k V2 2 0 13 5 0 1F 3F 2F 1F 4F
4、 5 L 1F 6T 1P T 1P T 2C S C - 1 0 3 AC S C - 3 2 6 T 5T P YT P Y0 . 2 S5 P 2 05 P 2 05 P 2 05 P 2 05 P 2 05 P 2 00 . 2 ST P YT P YT P YT P Y0 . 2 S5 P 2 00 . 2 ST P YT P YL 1 线路保护 1L 1 线路保护 25 0 4 2 断路器保护C S C - 1 2 1 A5 0 4 3 断路器保护C S C - 1 2 1 AT 1 主变保护 1T 1 主变保护 25 0 4 1 断路器保护 C S C - 1 2 1 AI 母母
5、线保护 2C S C - 1 5 0I 母母线保护 1I I 母母线保护 1C S C - 1 5 0I I 母母线保护 2C S C - 1 0 3 AF 7图 3 500kV 变电站架构图示用站内多间隔信息综合判别方案逻辑图如下：&T s q 1&阻 抗 二 段 区 内有 零 序 电 流&跳 对 侧 开 关T s q 2甲 站 站 域乙 站 站 域&T y s q 2O RO R本 侧 开 关 跳 位&跳 本 侧 中 开 关&跳 本 侧 中 开 关O RO R有 母 差 跳 闸 开 入阻 抗 二 段 区 内有 零 序 电 流O RO R电 压 、 差 动 、 阻 抗等 综 合 判 据电 压
6、 、 差 动 、 阻 抗等 综 合 判 据失 灵 电 流 条 件 满 足本 支 路 电 流 最 大失 灵 电 流 条 件 满 足本 支 路 电 流 最 大有 母 差 跳 闸 开 入T y s q 1图 4 用站内多间隔信息综合判别方案故障逻辑图两站域保护间通过光纤通道互联，两侧死区保护判别采用同步确认，保证两侧死区保护跳闸时间仅相差 5ms，分别在 195ms 和200ms 断开断路器。以故障点 F3 为例，站域保护的动作时序如下图 3。死区故障切除时间从 405ms 压缩到 200ms 以内。4图 5 用站内多间隔信息综合判别方案故障动作时序图死区故障电压低、电流大于失灵电流定值持续满足，确保135ms 失灵保护发出跳闸命令。若发生非死区故障，按照规程要求500kV 系统近端故障应在 90ms 内切除，死区判据尚有 40m 时间可以返回，有效防止误动。该方案的风险在于若发生断路器慢分，死区保护判据来不及返回，有可能造成误切元件。但由于本方案设计了利用各串信息比较的选串元件，即使发生误动，也只会误切一个元件。对于高阻接地故障故障，如果电压高于 70%，该方案仍然可以快速切除故障，只是切除时间增加 40ms。四 站间通信使用 2M 通道，采用直达路由，通道延时不超过 3ms。
