[发明专利]断路器失灵保护防误动改进方法及系统

说明书

断路器失灵保护防误动改进方法及系统，将启失灵保护信号作为断路器失灵保护的出口使能信号或者出口控制信号，实现断路器失灵保护开出逻辑的改进；本发明所呈现的改进型保护逻辑及方法，在实际应用中，改进后的断路器失灵保护输入信号与原有断路器失灵保护输入信号一致，仅需对断路器失灵保护逻辑进行改动或者仅需增加一台继电器或联动开关，即可避免由于断路器失灵保护装置二次回路干扰等异常引起的断路器失灵保护误动的发生，极大减少运行检修人员的工作量和运维成本。本发明易于部署和应用于改造，适用范围广，预期推广性和经济效益可观。

技术领域

本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及断路器失灵保护防误动改进方法及系统。

背景技术

断路器失灵保护作为电力系统继电保护中后备保护的重要组成部分，对于电力系统的安全运行起到重要的作用。当发生短路启失灵，无法切除相邻元件，进而切除故障电流的情况下，断路器失灵保护通过切断失灵断路器相邻的断路器实现对故障元件或线路的隔离，消除短路故障对元件和系统的影响。

断路器失灵保护由电压闭锁元件、保护动作与电流判别构成的启动回路、时间元件及跳闸出口回路组成。启动回路是保证整套保护正确工作的关键之一，必须安全可靠，应实现双重判别，防止单一条件判断断路器失灵，以及因保护触点卡涩不返回或误碰、误通电等造成的误启动。启动回路包括启动元件和判别元件；2个元件构成“与”逻辑。启动元件通常利用断路器自动跳闸出口回路本身，可直接用瞬时返回的出口跳闸继电器触点，也可与出口跳闸继电器并联的、瞬时返回的辅助中间继电器触点，触点动作不复归表示断路器失灵。判别元件以不同的方式鉴别故障确未消除。现有运行设备采用相电流(线路)、零序电流(变压器)的“有流”判别方式。保护动作后，回路中仍有电流，说明故障确未消除。时间元件是断路器失灵保护的中间环节，为了防止单一时间元件故障造成失灵保护误动，时间元件应与启动回路构成“与”逻辑后，再启动出口继电器。失灵保护的电压闭锁一般由母线低电压、负序电压和零序电压继电器构成。当失灵保护与母差保护共用出口跳闸回路时，它们也共用电压闭锁元件。

现有技术中，断路器失灵保护的判断逻辑电路如图1所示，主要依靠继电保护发送的启失灵信号、断路器有流信号和断路器位置信号来构成断路器失灵保护的开出逻辑，这三个信号通过“与”逻辑后，经历延时再触发试跳失灵断路器。从图1可以看出，判断逻辑电路在工作时，当启失灵信号、断路器有流信号和断路器位置信号同时存在时，断路器失灵保护开出回路输出信号，该信号用于切断所对应的所有断路器。

由于断路器失灵保护的动作条件较为苛刻，因此，一般情况下断路器失灵保护拒动的可能性很小，这一点在实际运行中也得到了充分的验证。然而，在实际运行中，断路器失灵保护误动事件却时有发生。通过对相关故障事件进行分析，发现断路器失灵保护误动的主要原因为干扰信号等杂散信号耦合进二次回路，进而在开出环节造成了误动信号，导致断路器失灵保护误动。为防止断路器失灵保护误动，现有技术1(CN105914714B)“基于电流波形识别的防止断路器失灵保护误动的方法”，在原有的失灵逻辑中加入断路器跳开识别标志的闭锁信号，通过快速识别拖尾电流，做出断路器已经跳开的推断，迅速闭锁失灵保护逻辑，防止失灵保护因拖尾电流而误动作，同时，由于识别拖尾电流逻辑耗时短，在条件允许时可以进一步缩短失灵保护的固有动作延时。现有技术1的方法主要用于识别断路器失灵保护误动，并未提出避免误动的解决办法，且识别方法复杂，需要大量计算。

现有技术2(CN103618296B)“断路器失灵保护闭锁方法”，依据系统发生单相或两相故障后的零序电流、负序电流与其它支路的零序电流、负序电流的关系进行判断，防止失灵保护误动，摆脱使用电压这一单一电气量作为断路器失灵保护闭锁元件的依赖，提高断路器失灵保护闭锁元件的灵敏度与可靠性。现有技术2的方法对零序电流、负序电流等电气量存在依赖，一方面降低了保护功能的可靠性，另一方面误闭锁可能引起失灵保护拒动。