[发明专利]一种无人值守变电站自动保护系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种无人值守变电站自动保护系统。

背景技术

中低压母线故障，特别是在采用馈线柜配电装置的情况下，电弧可能将馈线柜内的器件点燃，引起火灾，造成大面积配电设备烧毁，甚至破坏直流系统，造成更加严重的后果。如果装设快速保护，故障发生后保护立即动作，在电弧燃烧之前将故障清除，供电就可以迅速恢复，损失大大降低。根据继电保护快速性的要求，为了保证变压器及母联开关设备的安全运行，迫切需要配置中低压母线保护。

而在电力系统中，按现行保护规程，110kV 等级变电站一般不配置设中压母线保护，这使得变电站的馈线柜没有主保护。实践证明，馈线柜作为配电网的核心设备，短路故障的发生几率远大于变电站其它设备的短路故障。所以，一旦发生短路故障，因为未配备主保护，现在主要靠变压器后备保护(复合电压过流保护)切除，为了和中低压系统馈线保护在选择性上的配合，变压器后备保护往往带着很大的延时。这样使得馈线柜中的短路故障存在时间很长，常常造成严重破坏。

发明内容

本发明目的就在于克服上述不足，提供一种无人值守变电站自动保护系统。

为实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现：

一种无人值守变电站自动保护系统，所述变电站包括主变压器、备用变压器、母线、母联柜和多个馈线柜，该系统包括第一电流互感器、高压侧开关、低压侧开关、开关弧光探头、第一弧光继电器扩展器、第二弧光继电器扩展器、母联电流互感器和主控单元，其中：所述母联柜设置在所述母线上，所述母联柜内设置有开关室、母线室和电路互感器 CT室，并且所述母联柜中开关室内设置有母联开关 ；所述母联开关串联在所述母线上，将所述母线分为第一段母线和第二段母线，并且所述主变压器与第一段母线相连接，备用变压器与第二段母线相连接 ；在所述母联柜中开关室、母线室和 CT 室内均设置有母联柜弧光探头，在母联柜内设置有与母联柜弧光探头相连接的第二弧光继电器，并且所述第二弧光继电器与母联开关相连接 ；所述第一电流互感器位于所述主变压器低压侧，用于采集所述主变压器低压侧的电流 ；所述高压侧开关位于所述主变压器的高压侧，所述低压侧开关位于母线与所述主变压器之间的低压侧 ；在所述低压侧开关的开关室、CT 室内均设置有用于检测其在故障时出现的弧光的开关弧光探头 ；所述母联电流互感器与所述母线相连接，用于检测所述母线上的母线电流 ；多个馈线柜分别与所述母线相连接，每个馈线柜内均设置有开关室、母线室和电缆室，在所述馈线柜中开关室内设置有馈线开关，并且在每个馈线柜内开关室、母线室和电缆室均设置有一个馈线柜弧光探头 ；每个馈线柜内均设置一个与该馈线柜内开关室、电缆室的弧光探头相连接的第一弧光继电器，并且所述第一弧光继电器与所述开关室内设置的馈线开关相连接 ；所述主控单元的输入端分别与所述第一电流互感器、开关弧光探头相连接，所述主控单元的输出端分别与高压侧开关、低压侧开关相连接，并且输出端与所述第一弧光继电器扩展器、第二弧光继电器扩展器相连接 ；所述主控单元用于根据所述第一电流互感器采集的电流以及开关探头、馈线柜弧光探头的检测结果分别控制所述高压侧开关、低压侧开关、母联开关以及多个馈线柜中馈线开关的导通或断开。

进一步，所述主控单元包括电流比较器、弧光信号接收电路和第一跳闸电路，其中，所述弧光信号接收电路用于接收所述开关弧光探头、馈线柜弧光探头以及母联柜弧光探头的弧光检测信号 ；所述电流比较器用于将所述第一电流互感器或母联互感器采集到的电流与给定的电流值相比较，判断是否出现异常 ；所述第一跳闸电路用于当所述第一电流互感器采集到的电流异常时，如果所述馈线柜的电缆室或开关室开关的负荷侧检测到弧光信号，则生成第一跳闸信号并发送给馈线开关，如果所述第一段母线上的馈线柜母线室或低压侧开关的母线侧检测到弧光信号，则生成第二跳闸信号并发送给低压侧开关，如果所述母联柜母线室或馈线柜母线室检测到弧光信号，则生成第三跳闸信号并发送给母联开关。

本发明的有益效果是：与现有技术相比，该无人值守变电站自动保护系统，由于馈线柜和母联柜中的各个隔室均是相互独立的，利用弧光探头精确定位的特点，考虑中压母线系统的每个隔室、每个死区，综合了吸收电流保护、弧光保护的特点设计一套基于弧光的中压母线快速保护的逻辑方案，最终形成了精确化的馈线柜以及母联柜全覆盖保护系统，填补了目前中压母线主保护缺失的配置现状。另外，该方案无需对现有变电站进行改造，即在不改变原有一、二次设备的前提下，达到保供电与保护设备的最大效益平衡点的目的。

附图说明