用于链接备用供电方式的内桥接线及保护实现方法

文档序号:7317673阅读:238来源:国知局

专利名称::用于链接备用供电方式的内桥接线及保护实现方法
技术领域
:本发明涉及电工
技术领域
,具体地说是一种可应用于供电系统中二次设备的保护和断路器失灵保护方法。对于重要的厂站,例如铁路或者厂矿,为了保证供电可靠,通常需要两路独立的进线供电,但有时电力系统不能提供两路独立的电源,解决的方案是把两个相邻的厂站,通过联络线连接起来,这样每个厂站只需要一路独立的电源,当厂站的进线出现故障,则由此联络线提供电源,这种供电方式通常称之为链接备用供电方式。如图l所示,A站和B站分别由进线L1和L2提供电源,它们之间通过联络线L3相互提供备用电源。图中CBnX表示断路器nX,它对应的保护称之为保护nX,GKnX表示隔离开关nX,TnX表示变压器nX,文中n为数字,用于区分不同的元件或者装置,X为A或者B,用于表示与A站或者与B站有关的元件或者装置。为简化起见,下面只对A站进行分析,对B站的分析只需要把字母A、B互换即可。当链接供电时,厂站通过穿越功率,所以通常采用外桥接线方式。此种方式存在如下几个问题。当联络线L3发生故障,而断路器CB3A失灵或者其对应的保护3A失灵,则只能由保护9A作为失灵保护动作、由断路器CB9A跳闸切除故障,导致故障波及到上级站(9A站)。如果釆用光纤向保护9A传送失灵远跳信号,则增加系统的复杂性,如果不采用光纤远传失灵信号,则只能利用保护9A作为A站的远后备,当联络线L3很长时,为了能够切除整条联络线L3上的故障,保护9A的整定范围必须很大,要达到变压器T2B的内部,但当A站出现重负荷时,例如有重载列车通过时,保护9A可能会误动。另外,当A站高压侧母线电压为220KV及以上电压等级时,为了防止保护失
背景技术
:灵,其高压侧母线上的保护要求按照双重化进行配置,导致成本增加,系统复杂。
发明内容为解决上述现有技术中链接备用供电釆用外桥接线方式所存在的问题,本发明提出釆用内桥接线方式,以实现保护失灵和断路器失灵保护方案。本发明技术方案如下一种基于链接备用供电方式的内桥接线方法,第一变电站和第二变电站为两个相邻的变电站,分别由第一进线和第二进线提供电源,为保证供电可靠性,所述第一变电站的高压侧母线与第二变电站的高压侧母线通过联络线连接,组成两个变电站链接备用供电方式,其特征为在所述联络线与第一变电站的高压侧2段母线之间安装第一联络断路器,在所述联络线与第二变电站高压侧2段母线之间安装第二联络断路器;在第一变电站高压侧1段母线与2段母线之间安装第一母联断路器,在第二变电站高压侧1段母线与2段母线之间安装第二母联断路器;_在第一变电站的第一进线与第一变电站的高压侧1段母线之间安装第一进线断路器,所述第一进线在其上级站安装第一电源断路器;在第二变电站的第二进线与第二变电站的高压侧1段母线之间安装第二进线断路器,所述第二进线在其上级站安装第二电源断路器;在第一变电站的1段母线和2段母线上分别安装第一变电站的1号变压器和2号变压器,在第二变电站的1段母线和2段母线上分别安装第二变电站的1号变压器和2号变压器;第一联络断路器、第二联络断路器分别装设相应的第一联络断路器保护、第二联络断路器保护;第一母联断路器、第二母联断路器分别装设相应的第一母联断路器保护、第二母联断路器保护;第一进线断路器、第二进线断路器分别装设相应的第一进线断路器保护、第二进线断路器保护;第一电源断路器、第二电源断路器分别装设相应的第一电源断路器保护、第二电源断路器保护;本发明提出的釆用内桥接线方式的方案,充分利用内桥的三个断路器对进线而言是串联排列的特点,把前面断路器的跳闸位置接点、前面保护的跳闸接点和常闭闭锁接点分别接入后面的保护中,通过合理的定值整定,达到后面的保护对前面的保护失灵或者断路器失灵进行保护的目的。本发明不增加断路器和保护数量、不需要设置专门的保护失灵或者断路器失灵保护,就能对保护失灵或者断路器失灵进行保护。当系统电压等级是220KV及以上时,保护不需要按照双重化设置,就能实现当保护失灵时,下级站发生故障不会波及到上级站。本发明具有降低系统造价、简化系统设计。另外,变电站中两台主变每隔一段时间,通常是一个月倒换运行一次。不允许两个变压器短时并列运行,允许变电站会短时失去电源。与传统的内桥接线方式相比,内桥接线方式无论是通过进线供电还是通过联络线供电,并不增加倒换变压器操作的复杂性。图i是外桥接线方式接线图;图2是本发明的内桥接线方式接线图。图中,A站和B站分别由进线L1和L2提供电源,它们之间通过联络线L3相互提供备用电源。CBnX表示断路器nX,它对应的保护称之为保护nX,GKnX表示隔离开关nX,TnX表示变压器nX,文中n为数字,用于区分不同的元件或者装置,X为A或者B,用于表示与A站或者与B站有关的元件或者装置。具体实施例方式下面结合说明书附图,对本发明的技术方案作进一步详细表述。如图2所示为本发明的内桥接线方式接线图,第一变电站A和第二变电站B为两个相邻的变电站,分别由第一进线L1和第二进线L2提供电源,为保证供电可靠性,所述第一变电站A的高压侧母线与第二变电站B的高压侧母线通过联络线连接,组成两个变电站链接备用供电方式,其特征为在所述联络线与第一变电站A的高压侧2段母线之间安装第一联络断路器CB2A,在所述联络线与第二变电站高压侧2段母线之间安装第二联络断路器CB2B;在第一变电站A高压侧1段母线与2段母线之间安装第一母联断路器CB3A,在第二变电站B高压侧1段母线与2段母线之间安装第二母联断路器CB3B;在第一变电站A的第一进线L1与第一变电站A的高压侧1段母线之间安装第一进线断路器CB1A,所述第一进线L1在其上级站安装第一电源断路器CB9A;在第二变电站B的第二进线与第二变电站的高压侧1段母线之间安装第二进线断路器CB1B,所述第二进线在其上级站安装第二电源断路器CB9B;第一变电站A的1段母线和2段母线上分别安装第一变电站的1号变压器T1A和2号变压器T2A,第二变电站B的1段母线和2段母线上分别安装第二变电站的1号变压器T1B和2号变压器T2B;第一联络断路器CB2A、第二联络断路器CB2B分别装设相应的第一联络断路器保护2A、第二联络断路器保护2B;第一母联断路器CB3A、第二母联断路器CB3B分别装设相应的第一母联断路器保护3A、第二母联断路器保护3B;第一进线断路器CB1A、第二进线断路器CB1B分别装设相应的第一进线断路器保护1A、第二进线断路器保护1B;第一电源断路器CB9A、第二电源断路器CB9B分别装设相应的第一电源断路器保护9A、第二电源断路器保护9B。本发明的内桥接线方式的保护方法如下(为简化起见,下面只对A站进行分析,对B站的分析只需要把字母A、B互换即可)1.保护3A作为断路器CB2A及其对应的保护2A失灵的保护。1)保护3A作为断路器CB2A的失灵保护保护2A的跳闸接点和断路器CB2A的跳闸位置接点接入保护3A中,当保护3A检测到保护2A的跳闸接点动作,但经过一个短延时后,断路器CB2A的跳闸位置接点没有动作,则判断出断路器CB2A失灵,可跳开断路器CB3A,作为断路器CB2A的失灵保护。2)保护3A作为保护2A的失灵保护保护3A整定到变压器T2B的内部,保护2A的常闭闭锁接点接入保护3A,当保护3A检测到保护2A的常闭闭锁接点闭合,则认为保护2A失灵,保护3A接替保护2A对联络线L3全线进行保护。2.同理,保护1A作为断路器CB3A及其对应的保护3A失灵的保护。1)保护1A作为断路器CB3A的失灵保护保护3A的跳闸接点和断路器CB3A的跳闸位置接点接入保护1A中,当保护1A检测到保护3A的跳闸接点动作,但经过一个短延时后,断路器CB3A的跳闸位置接点没有动作,则判断出断路器CB3A失灵,可跳开断路器CB1A,作为断路器CB3A的失灵保护。2)保护U作为保护3A与断路器CB2A同时失灵的保护保护2A的跳闸接点和断路器CB2A的跳闸位置接点接入保护1A中,保护3A的常闭闭锁接点接入保护1A中,当保护U检测到保护3A的常闭闭锁接点闭合,同时保护1A检测到保护2A的跳闸接点动作,但经过一个短延时后,断路器CB2A的跳闸位置接点没有动作,则判断出是保护3A失灵,同时断路器CB2A失灵的复故障,则跳开断路器CB1A,作为断路器CB2A的失灵保护。为了避免把保护2A的跳闸接点和断路器CB2A的跳闸位置接点接入保护1A中,可不考虑这种复故障,以简化系统接线。如果保护9A的时限允许,也可将保护U设置一个定值整定到变压器T2B的内部,此定值带一个时延,以切除此复故障。3)保护1A作为保护2A和3A同时失灵,或者保护1A作为保护2A没有失灵,但保护3A失灵的保护保护2A和3A的常闭闭锁接点分别接入保护1A,保护1A有两个定值,一个定值整定到变压器T2B的内部,其工作的前提条件是保护3A检测到保护2A和3A的常闭闭锁接点都闭合;另外一个定值只整定到保护2A的出口,其工作的前提条件是保护3A检测到保护2A的常闭闭锁接点没有闭合,但保护3A的常闭闭锁接点闭合。3保护9A作为断路器CB1A和保护1A的失灵保护在上述的保护配置方案中,由于1A、2A和3A这3套保护都能保护L3全线,不可能同时全部失灵,所以保护9A不需要考虑对L3进行保护,只需要解决断路器CB1A和保护1A的失灵问题,因此9只需要按照切除L1全线故障以及CB1A与CB2A之间的母线故障进行整定,即只需要整定到变压器T1A的内部,而不再需要整定到变压器T2B的内部,从而避免了上述传统的外桥接线方式中,保护9A的整定范围过大,保护9A容易误动的问题。本发明充分利用内桥三个断路器对进线而言是串联排列的特点,达到后面的保护对前面的保护失灵或者断路器失灵进行保护的目的。具有降低系统造价,简化系统设计的特点。与传统的外桥接线方式相比,不增加断路器和保护数量。不需要设置专门的保护失灵或者断路器失灵保护,就能对保护失灵或者断路器失灵进行保护。当系统电压等级是220KV及以上时,保护不需要按照双重化设置,就能实现当保护失灵时,下级站发生故障不会波及到上级站。另外,变电站中两台主变每隔一段时间,通常是一个月倒换运行一次。不允许两个变压器短时并列运行,允许变电站会短时失去电源。与传统的内桥接线方式相比,内桥接线方式无论是通过进线供电还是通过联络线供电,并不增加倒换变压器的操作复杂性。以下是具体的分析1.A站由进线L1供电(正常进线供电方式)<table>tableseeoriginaldocumentpage10</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage11</column></row><table><formula>formulaseeoriginaldocumentpage12</formula>以上给出的实施例用以说明本发明和它的实际应用,并且因此使得本领域的技术人员能够做出和使用本发明。但这仅仅是一个较佳的实施例,并非对本发明作任何形式上的限制,任何一个本专业的技术人员在不偏离本发明技术方案的范围内,依据以上技术和方法作一定的修饰和变更当视为等同变化的等效实施例。权利要求1、一种用于链接备用供电方式的内桥接线及保护实现方法,第一变电站和第二变电站为两个相邻的变电站,分别由第一进线和第二进线提供电源,为保证供电可靠性,所述第一变电站的高压侧母线与第二变电站的高压侧母线通过联络线连接,组成两个变电站链接备用供电方式,其特征为在所述联络线与第一变电站的高压侧2段母线之间安装第一联络断路器,在所述联络线与第二变电站高压侧2段母线之间安装第二联络断路器;在第一变电站高压侧1段母线与2段母线之间安装第一母联断路器,在第二变电站高压侧1段母线与2段母线之间安装第二母联断路器;在第一变电站的第一进线与第一变电站的高压侧1段母线之间安装第一进线断路器,所述第一进线在其上级站安装第一电源断路器;在第一变电站的1段母线和2段母线上分别安装第一变电站的1号变压器和2号变压器,在第二变电站的1段母线和2段母线上分别安装第二变电站的1号变压器和2号变压器;在第二变电站的第二进线与第二变电站的高压侧1段母线之间安装第二进线断路器,所述第二进线在其上级站安装第二电源断路器;第一联络断路器、第二联络断路器分别装设相应的第一联络断路器保护、第二联络断路器保护;第一母联断路器、第二母联断路器分别装设相应的第一母联断路器保护、第二母联断路器保护;第一进线断路器、第二进线断路器分别装设相应的第一进线断路器保护、第二进线断路器保护;第一电源断路器、第二电源断路器分别装设相应的第一电源断路器保护、第二电源断路器保护。2、根据权利要求l所述的内桥接线及保护实现方法,其特征为第一母联断路器保护作为第一联络断路器及第一联络断路器所对应的第一联络断路器保护失灵时的保护。3、根据权利要求2所述的内桥接线方法,其特征为第一联络断路器保护的跳闹接点和第一联络断路器的跳闸位置接点接入第一母联断路器保护中,当第一母联断路器保护检测到第一联络断路器保护的跳闸接点动作,但经过一个短延时后,第一联络断路器的跳闸位置接点没有动作,则判断出第一联络断路器失灵,跳开第一母联断路器,即第一母联断路器保护作为第一联络断路器的失灵保护。4、根据权利要求2或3所述的内桥接线及保护实现方法,其特征为第一母联断路器保护整定到第二变电站2号变压器的内部,第一联络断路器保护的常闭闭锁接点接入第一母联断路器保护,当第一母联断路器保护检测到第一联络断路器保护的常闭闭锁接点闭合,则认为第一联络断路器保护失灵,第一母联断路器保护接替第一联络断路器保护对联络线全线进行保护,即第一母联断路器保护作为第一联络断路器保护的失灵保护。5、根据权利要求l所述的内桥接线及保护实现方法,其特征为第一进线断路器保护作为第一母联断路器及其对应的第一母联断路器保护失灵的保护。6、根据权利要求5所述的内桥接线方法,其特征为所述第一母联断路器保护的跳闸接点和第一母联断路器的跳闸位置接点接入第一进线断路器保护中,当第一进线断路器保护检测到第一母联断路器保护的跳闸接点动作,但经过一个短延时后,第一母联断路器的跳闸位置接点没有动作,则判断出第一母联断路器失灵,跳开第一进线断路器,即第一进线断路器保护作为第一母联断路器的失灵保护。7、根据权利要求5所述的内桥接线方法,其特征为第一联络断路器保护的跳闸接点和第一联络断路器的跳闸位置接点接入第一进线断路器保护中,第一母联断路器保护的常闭闭锁接点接入第一进线断路器保护中,当第一进线断路器保护检测到第一母联断路器保护的常闭闭锁接点闭合,同时第一进线断路器保护检测到第一联络断路器保护的跳闸接点动作,但经过一个短延时后,第一联络断路器的跳闸位置接点没有动作,则判断出是第一母联断路器保护失灵,同时第一联络断路器失灵的复故障,则跳开第一进线断路器,作为第一联络断路器的失灵保护,即第一进线断路器保护作为第一母联断路器保护与第一联络断路器同时失灵的保护。8、根据权利要求5所述的内桥接线方法,其特征为第一联络断路器保护和第一母联断路器保护的常闭闭锁接点分别接入第一进线断路器保护,第一进线断路器保护有两个定值,一个定值整定到第二变电站2号变压器的内部,其工作的前提条件是第一母联断路器保护检测到第一联络断路器保护和第一母联断路器保护的常闭闭锁接点都闭合;另外一个定值只整定到第一联络断路器保护的出口,其工作的前提条件是第一母联断路器保护检测到第一联络断路器保护的常闭闭锁接点没有闭合,但第一母联断路器保护的常闭闭锁接点闭合,即第一进线断路器保护作为第一联络断路器保护和第一母联断路器保护同时失灵,或者第一进线断路器保护作为第一联络断路器保护没有失灵,但第一母联断路器保护失灵的保护。9、根据权利要求2和5所述的内桥接线方法,其特征为第一电源断路器保护作为第一进线断路器和第一进线断路器保护的失灵保护,所述第一电源断路器保护不需要考虑对联络线进行保护,只需要解决第一进线断路器和第一进线断路器保护的失灵问题。10、根据权利要求9所述的内桥接线方式,其特征为为简化系统接线,可以不将第一联络断路器保护的跳闸接点和第一联络断路器的跳闸位置接点接入第一进线断路器保护中,即第一进线断路器保护不考虑作为第一母联断路器保护与第一联络断路器同时失灵的保护;如果第一电源断路器保护的时限允许,可以将第一进线断路器保护设置一个定值整定到第二变电站的2号变压器的内部,此定值带一个时延,以切除第一母联断路器保护失灵与第一联络断路器同时失灵的复故障,在这种情况下,第一进线断路器保护作为第一母联断路器保护与第一联络断路器同时失灵的保护。11、根据权利要求l、3和6所述的内桥接线方法,其特征为第二变电站中的断路器失灵及相应断路器保护失灵的保护方法与第一变电站的保护方法对应相同,即第二变电站与第一变电站保护原理相同。全文摘要链接备用供电方式通常采用外桥接线方式,它存在故障容易波及到上级站和保护需要双重化等问题。为解决这些问题,本发明提出采用内桥接线方式,充分利用内桥的三个断路器对进线而言是串联排列的特点,把前面断路器的跳闸位置接点、前面保护的跳闸接点和常闭闭锁接点分别接入后面的保护中,通过合理的定值整定,达到后面的保护对前面的保护失灵或者断路器失灵进行保护的目的。本发明不增加断路器和保护数量、不需要设置专门的保护失灵或者断路器失灵保护,就能对保护失灵或者断路器失灵进行保护。当系统电压等级是220kV及以上时,保护不需要按照双重化设置,就能实现当保护失灵时,下级站发生故障不会波及到上级站。本发明具有降低系统造价、简化系统设计、不增加倒换变压器操作的复杂性的特点。文档编号H02J3/00GK101425685SQ200810021470公开日2009年5月6日申请日期2008年8月15日优先权日2008年8月15日发明者刘敬军,钢李,杨海英,灿王申请人:国电南瑞科技股份有限公司
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