[发明专利]配电网广域过电流保护方法及系统

说明书

技术领域

本发明涉及配电网的相间故障保护方法和系统，具体地说是一种配电网广域过电流保护方法及系统

背景技术

10～35kV中压配电网(以下简称配电网)的相间短路故障包括三相短路、两相短路和两相短路接地。配电网发生相间短路故障时，产生的过电流将远大于额定电流。但是由于配电线路较短，配电负荷沿配电线路分布，且配电线路沿线通过多个配电开关分段，因此配电网过电流保护缺乏选择性，经常发生越级跳闸，造成停电范围扩大。

配电网的相间短路故障属于常见故障，目前针对配电网相间短路故障的保护方法主要有以下几种：

(1)、采用变电站过电流保护速断跳闸：即无论故障发生在配电网的什么位置，都采用装设在变电站的过电流保护速断切除故障。

如附图2中所示的辐射状配电网，变电站出线开关A处装设过电流速断保护，配电开关B、C、D、E、F处不装设过电流速断保护。当CD线路发生相间短路故障时，变电站出线开关A过电流速断跳闸切除故障。

如附图3中所示的手拉手配电网，变电站出线开关A、E处装设过电流速断保护，配电开关B、C、D处不装设过电流速断保护。正常运行时联络开关C断开。当CD线路发生相间短路故障时，变电站出线开关E过电流速断跳闸切除故障。

可见，该方法造成了整条馈线停电，扩大了停电范围。

(2)采用过电流保护的阶梯时限配合方法切除故障：即上一级过电流保护的动作时限比下一级过电流保护的动作时限长Δt。该方法存在的问题是：

①由于配电网保护级数很多，经常无法满足变电站0.3～0.5s延时速断保护允许范围的要求。如附图2中所示的辐射状配电网，如果Δt＝0.15s(满足弹操开关要求)，则ΔtF＝0s、ΔtE＝0.15s、ΔtC＝0.3s、ΔtB＝0.45s、ΔtA＝0.6s，因此，需要将多个配电开关处的过电流保护整定成相同的动作时限(ΔtF＝0s、ΔtE＝0s、ΔtC＝0.15s、ΔtB＝0.15s、ΔtA＝0.3s)，或某些配电开关处不装设过电流保护(如F处不装设、ΔtE＝0.15s、C处不装设、ΔtB＝0.15s、ΔtA＝0.3s)，使得保护失去选择性。

②对于如附图3中所示的手拉手线路，由于存在双侧电源，如果采用方向过电流保护，仍然会出现级数太多无法满足变电站0.3～0.5s延时速断保护允许范围的要求，例如从右向左配合ΔtE＝0s、ΔtD＝0.15s、ΔtC＝0.3s、ΔtB＝0.45s、ΔtA＝0.6s；从左向右配合ΔtA＝0s、ΔtB＝0.15s、ΔtC＝0.3s、ΔtD＝0.45s、ΔtE＝0.6s。因此，一般采用从联络开关处向两侧配合的方法，即：ΔtD＝0s、ΔtE＝0.15s、ΔtB＝0s、ΔtA＝0.15s。当手拉手接线处于非正常运行方式时，过电流保护将失去选择性。

③对复杂结构的配电网，如附图4、5中所示的配电网，由于配电网运行方式很多，经常无法采用阶梯时间整定方法保证选择性。另一方面，由于配电网改造频繁，保护定值计算和更新都存在困难。

发明内容

本发明的目的是针对上述配电网保护相间短路故障时限配合难的问题，提供一种广域过电流保护方法，该方法可以应用于柱上开关之间、柱上开关与配电开闭所(或配电环网柜)之间、配电开闭所(或配电环网柜)与用户分界开关之间的相间短路保护，实现无时限配合，并能够选择性跳闸。

实现本发明目的采用的技术方案是：

一种配电网的广域过电流保护方法，包括以下步骤：

广域保护主站通过高速信道收集被保护配电网中各个配电开关处分散安装的过电流保护装置是否监测到过电流信息；

若广域保护主站收集到所述过电流的信息，则判断相间短路故障是否发生在广义节点内部；

若相间短路故障发生在广义节点内部，则广域保护主站遥控该广义节点中最上游配电开关，使其跳闸切除故障。

所述过电流保护装置监测通过配电开关的三相电流，其任一一相电流大于整定电流，即判断该电流为过电流。

所述广义节点是指以配电开关作为边界，由若干配电开关和配电线路构成的电气连通区域。

所述判断相间短路故障是否发生在广义节点内部的方法是：

(1)若广义节点仅有一台边界配电开关处监测到过电流，则相间短路故障必然发生在广义节点的内部；

(2)若广义节点为终端广义节点，即无下游广义节点，且至少有一台配电开关处监测到过电流，则相间短路故障必然发生在广义节点的内部；