[发明专利]防止矿井供电系统越级跳闸的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种继电保护实现的新方法，尤其是一种用于矿井供电网的基于矿用保护通信机及编解码方式实现的防止越级跳闸的继电保护新方法，属于电气自动控制技术领域。

背景技术

据申请人了解，矿井供电网的继电保护设备一般都采用矿用隔爆型保护测控装置，该装置安装于高爆开关中，具有保护、测控、通讯等功能，用于切除各供电间隔发生的各种故障，对各种异常运行工况进行报警，而且把井下电气设备的电气参数，运行参数，电量信息，设备工况以及故障信息等数据发送到地面监控中心。

但是，使用该装置时会存在一个问题：各矿用井下保护装置之间基本上是孤立的，没有相互联系，这就使得其保护性能受到很大的限制。该装置主要利用0S时限的快速过流保护来切除短路故障，即电流超过设定值时立即跳闸切除故障。由于井下各级变电所之间的供电电缆相对较短，且系统短路容量很大，导致在供电网的不同故障点发生短路故障时其故障电流并没有很明显的区别，如在图1中K1或K2处故障时，故障电流相差并不大，所以依据故障电流大小来设定保护定值并形成上下级保护配合很困难，这就导致井下故障时经常发生越级跳闸的现象，如K1处故障时，保护1、2、3等都可能越级跳闸，给井下供电带来很大的危害，也给井下的安全生产带来很大的隐患。

在电力系统的继电保护应用中，如果电缆两侧之间的保护装置之间可以建立直接联系的保护通道，如光纤通道、高频通道等，就可以采取光纤差动、纵联差动等其他较过流保护更先进的保护原理来解决越级跳闸问题。但是，在井下实际应用中，由于保护测控装置安装在高爆开关中，高爆开关防爆性、密封性很强，目前使用的各保护之间都无法通过光纤通道直接交换数据或者信号，井下也不具备高频通道，目前一般都仅预留电信号的接口。

发明内容

 本发明所要解决的技术问题是，如何构建井下变电所各保护之间独特的信号传送通道及信号传递方式，使得上下级变电站之间的矿用保护能可靠传递闭锁信号、失灵信号、联络信号等，实现不同变电所保护之间的相互配合，从而解决由各孤立的保护所引起的越级跳闸问题，提高井下供电可靠性。

为解决上述技术问题，本发明采取以下技术方案：

一种防止矿井供电系统越级跳闸的方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)在每个变电所配置一套矿用保护收发通信机, 变电所内的各保护装置用差分信号输出至矿用保护收发通信机，矿用保护收发通信机将电信号转换为光信号送至对侧的矿用保护收发信机，对侧变电所的矿用保护收发信机将光信号再转换为电差分信号输入至本变电所的保护装置；

2)当某一处发生故障时，最靠近故障点的保护依次往上级开关的相应保护装置发送保护闭锁信号，上级保护收到闭锁信号后其反向闭锁式快速过流保护不会动作，而最靠近故障点的保护装置由于没有收到相应闭锁信号，由反向闭锁式快速过流保护快速切除故障。

3）当最靠近故障点的保护或开关拒动时，快速向上级保护发送保护失灵信号，上级保护收到失灵信号后启动失灵保护，同时判断到自身检测到的故障电流超过了反向闭锁式快速过流保护的定值，即认为是故障发生在下一级保护区域同时下一级保护拒动，需要由本级失灵保护动作，切除故障。

前述的防止矿井供电系统越级跳闸的方法，其特征在于：在步骤1）中，当信号传递通道发生故障时，保护装置可以通过相互的联络信号检测到这种情况，此时反向闭锁式快速过流保护失效，发出告警信号，提示维护人员处理，同时保护装置自动启动闭锁失效式紧急过流保护，所述闭锁失效式紧急过流保护在通道完好的情况下为无效，闭锁失效式紧急过流保护的保护定值按照该线路发生短路时故障电流的大小设定，同时设定一个较短的保护延时，比如150ms，保护延时的时间小于地面变电所的后备过流时间，考虑到多级变电所之间通道同时发生故障的概率较小，所以该闭锁失效式紧急过流保护不存在上下级保护配合的问题。即在该线路发生故障时，由该保护短延时切除故障，其他点发生故障时，仍然由反向闭锁式快速过流保护切除故障，从而仍可以防止越级跳闸的发生。

前述的防止矿井供电系统越级跳闸的方法，其特征在于：矿用保护收发通信机包括模板，所述模板具有第一、第二、第三插槽，所述第一插槽与用以接收本级变电所输出侧各保护装置信号并向本级变电所输入侧保护装置发送信号的第一处理板件相配，所述第二插槽与用以接收下级变电所信号并向上级变电所发送信号的第二处理板件相配，所述第三插槽与用以仅接收下级变电所信号的第三处理板相配。