基于数字化变电站的继电保护改进方案

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1、2010年第4期东北电力技术基于数字化变电站的继电保护改进方案ImprovementPlanonRelayProtectionBasedonDigitalSubstation周满，曹磊，张延鹏。(1．浙江电力调度通信中心，浙江杭州310027；2．齐齐哈尔超高压局，黑龙江齐齐哈尔161000；3．东北电力科学研究院有限公司，辽宁沈阳110006)摘要：通过对数字化变电站光学互感器和智能断路器性能分析，结合传统变电站母线保护、线路保护和变压器保护原理及整定原则，提出了基于数字化变电站的继电保护改进方案。改进方案比现有微机保护方案具有明显优势。关键词：数字化变电站；继电保护；整定原则

2、[中图分类号]TM77[文献标志码]B[文章编号]1004—7913(2010)04—0029—03数字化变电站是指变电站的信息采集、传输、断路器的健康状况及检修建议。处理、输出过程全部数字化，基本特征为设备智能2数字化变电站继电保护改进方案化、通信网络化、模型和通信协议统一化、运行管理自动化等。数字化变电站涵盖了变电站的全部范2．1母线保护围，如一次设备中的互感器、断路器、变压器，二母线保护的主保护为母差保护。传统变电站母次设备中的保护、控制、通信等。数字化变电站的差保护的保护逻辑中母差保护受复合电压元件闭锁光学互感器和智能断路器的应用，对传统继电保护(如图1所示)，目的是防止

3、差动元件出口继电器带来重大影响。通过对数字化变电站一、二次设备由于振动或人员误碰出口回路造成误跳断路器。数与传统的变电站设备对比分析，提出了基于数字化字化变电站由于采用智能断路器，取消了保护出口变电站基础的继电保护改进方案。继电器及母差保护中的复压闭锁元件，简化了母差保护逻辑。1数字化变电站主要设备传统变电站母线区外故障时，由于故障支路1．1光学互感器TA饱和，而其余支路不饱和，造成母差保护误动。光学互感器分为光学电流互感器和光学电压互母线区内故障时，由于TA饱和，降低母差保护的感器。光学电流互感器是基于法拉第效应，通过晶体中光的偏振角测量导线周围空间磁场大小，从而测量导线电流。

4、光学电压互感器基于波克尔效应，通过晶体中光的入射角与出射角之差测量导线周围空间电场的大小，从而测量导线电压。光学互感器具有不受电磁干扰、不饱和、测量范围大、响应频带宽、体积小、重量轻等优点。1．2智能断路器智能断路器的主要特征：数字化的接口取代硬图1微机母差保护逻辑框图接线，完成对断路器的控制和状态监视；能够给出<>●<>●<>●0●<>●<>●<>●0●o●o●<>●<>●0●0●0●o●<>●o●o●o●0●0●0●o●◇●◇●o●0●000●0●夺●夺●o●o●0●o●0●o●o●0●o●0●0●0●夺●也就是说的负荷应用1DL和3DL控制为宜，当Tv的影响。但该方案的使用

5、基本不受￡1保护类型需要停电时，应断开1DL。的限制。该方案的优点是二次回路变化不大，仅需对作者简介：rⅣ二次回路稍做改动。缺点是同样需要针对这种王长春(1975一)，男，硕士，工程师，从事继电保护管理工作。(收稿日期2010一Ol一06)运行方式单独计算保护定值，而且￡1的保护受东北电力技术2010年第4期灵敏度。母差保护专门设置了TA饱和判别元件闭发生接地故障会使接地阻抗继电器测量阻抗减小，锁母差保护(见图1)，而TA饱和判别元件判别保护范围伸长，引起误动；2回线不同电压等级具TA饱和需要时间(软件算法数据窗时间)，延长有“强磁弱电”特征，一回线发生接地时会造成了母差保护动作

6、时间。数字化变电站采用光学互感另一回线误动。而且发生跨线故障时(见图3)，器，具有无TA饱和、测量范围大、响应频带宽等对于M侧I线保护，发生N侧出口IB和11c跨特点，数字化变电站中母差保护可以取消TA饱和线接地故障特征与N侧出口的I线Bc接地故障特判别元件，缩短了母差保护的动作时间。改进的母征一致，此时在单相重合闸方式下2条线路均将三差保护逻辑如图2所示。跳不重合，造成重合闸动作不正确。MN一』IAlz、7—一A1II．．．L图2数字化变电站母差保护改进逻辑框图图3同杆并架双回线跨线故障传统变电站母差保护的差动元件分为启动元件2．2．2同杆并架线路保护及重合闸改进方案和比率制动

7、元件，整定原则如下。由于数字化变电站的信息采集、传输、处理、a．启动元件按躲过稳态运行时最大不平衡电输出过程全部数字化，可以对同杆并架双回线保护流：进行改进，保护同时接收双回线六相电流，对2条lvzD=K(+K2+K3)．线路的断路器发跳闸、合闸命令。这样接地阻抗继式中——可靠系数；电器接线方式中的电流可以采用另一回线的零序电——．TA的相对误差；流补偿，使测量阻抗更准确。——保护装置的通道传输及调整误差；如图3所示，原有的微机保护I回线的B相——TA暂态特性不同引起的误差。阻抗