[发明专利]一种防越级跳闸保护方法与系统

说明书

本发明涉及一种防越级跳闸保护方法与系统，属继电保护领域。本发明将井下供电系统各级变电站的所有保护装置，以母线为基本单位划分成多个区块后，又根据相邻级区块确定出多个区间，由区间自身判断其内部是否存在故障，若存在则区间内上级侧保护装置跳闸，并向上级保护装置发送闭锁信息；不存在则区间内上级侧保护装置闭锁，并同样向上级保护装置发送闭锁信息，同时区间内下级侧保护装置进行故障检测，检测出故障后向区间内上级侧保护装置发送闭锁信息。该方法在防止越级跳闸的基础上，使故障判断在各个变电站内部进行，减少了判断过程中信号传输的延迟，提高了保护速动性，并同时降低了通讯故障的影响范围，便于问题分析与现场事故处理。

技术领域

本发明涉及一种防越级跳闸保护方法与系统，属于煤矿供配电保护技术领域。

背景技术

在目前的煤矿井下供电系统中，从地面变电站到井下各级变电站之间，普遍采用纵向、多层级的供电结构，但由于井下供电系统各层级之间距离较近，各段供电线路阻抗较小，在发生短路故障时，各级短路故障电流大小基本一样，很难实现纵向选择性电流速断保护，因此经常出现越级跳闸事故，越级跳闸不仅对井下正常的煤炭生产造成巨大影响，还会使风机、水泵等保障安全的设备停止供电，严重威胁到人身和其他设备安全。

为解决越级跳闸的问题，现有技术采用的方法包括有，在各个保护装置之间设置物理连线后借助告警接点信号实现防越级跳闸；将各开关所连接的保护装置的采样数据统一发送到一个集中保护装置中从全网范围判断跳闸开关。

但上述方法均存在着不同的问题，所以后续又提出了如申请公布号为CN102386615A的中国专利申请中所公开的，首先将各开关连接的保护装置连接到局域网上，建立系统拓扑后，采用下级闭锁上级的逐级闭锁模式实现保护的纵向选择性，从而解决短路故障时会发生的越级跳闸问题。

但同样，该方法也存在着一定缺陷，如不能灵活扩展，无法自适应运行方式的变化，需要在供电系统变化后重新建立拓扑结构，不方便现场使用；信号传输延时较大，且通讯故障后影响范围大，不便于问题分析和现场事故处理。

发明内容

本发明的目的是提供一种防越级跳闸保护方法与系统，以解决现有技术中所存在的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种防越级跳闸保护方法，该方法包括：

将母线区域定义为区块，将相邻的上下级母线之间的区域定义为区间；

在发生故障时，各个区间分别检测是否存在区内故障：

若不存在，则由该区间内的上级保护装置向其相邻的上级保护装置发送闭锁信息，同时闭锁自身保护，然后再由该区间内的下级保护装置进行故障检测，在检测到故障后向该区间的上级保护装置发送闭锁信息；

若存在，则该区间内的上级保护装置跳闸，同时向其相邻的上级保护装置发送闭锁信息，完成防越级跳闸保护。

本发明的有益效果是：

本发明首先将各变电站中保护装置以母线为基本单位划分成了多个区块，并在相邻级别变电站的区块之间定义得到了区间，通过使区间自身判断其内部是否存在故障，并同时向上级保护装置发送闭锁信息，使该保护方法在防越级跳闸的基础上，减少了判断过程中信号传输的延迟，且减小了通讯故障的影响范围。

进一步的，为了给出一种可具体确定母线上出线故障与母线故障的防越级跳闸保护方法，若各个区间均无区内故障，则对各个区块中的所有保护装置进行故障检测：

若某区块内的保护装置检测到故障，则该保护装置向其相邻的上级保护装置发送闭锁信息，同时自身跳闸，完成防越级跳闸保护；

若区块内的保护装置均未检测到故障，该区块相邻的上级区间的下级保护装置跳闸；或者，该区块相邻的上级区间的下级保护装置与该区块端部的联络开关跳闸。