基于旁母刀闸旁带主变的母线失灵保护切换方法与流程

本发明具体涉及一种基于旁路刀闸旁带主变的母线失灵保护切换方法，属于电力系统继电保护技术领域。

背景技术：

带有专用旁路的双母线接线，由于检修某个间隔时，可利用专用旁路进行带路运行，检修间隔不停电得到现场采用。由于旁路开关的保护一般为线路保护，进行旁带线路时，母线失灵保护回路不需切换，直接可用。当进行旁带主变时，由于“六统一”规范规定，主变失灵保护逻辑与线路保护失灵有所差异，需要进行相关回路的切换。

目前常用的母线保护，无法获知旁路间隔旁带的是主变还是线路，需要再相关回路做切换，包括电流回路、失灵启动回路、失灵跳闸回路、主变失灵联跳回路等。当现场配置多台主变时，相关回路切换工作更为复杂，存在相当大的风险。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种基于旁路刀闸旁带主变的母线失灵保护切换方法，引入主变间隔旁路刀闸，旁路旁母刀闸至母线保护，简化了实际工程中旁带主变时，母线保护屏相关回路的复杂切换过程。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种基于旁路刀闸旁带主变的母线失灵保护切换方法，双母线上连接有多个主变支路、多个线路支路以及旁路支路，在各主变支路、各线路支路和旁路支路与双母线连线上均设有刀闸，在各主变支路和旁路支路与旁母连线上设有相应的主变旁母刀闸和旁路旁母刀闸，母线失灵保护切换方法包括以下过程：

s1，采集母线上各间隔的电流值，以及两段母线电压值；

s2，采集各间隔与母线相连的刀闸位置，以及各间隔与旁母相连的主变旁母刀闸及旁路旁母刀闸位置，同时采集各间隔保护提供的失灵启动；

s3，将各间隔与母线相连的刀闸位置、各间隔与旁母相连的主变旁母刀闸、旁路旁母刀闸位置，以及各间隔的电流，接入母线保护相对应的支路。

s4，根据母线保护各支路的刀闸位置及电流，进行旁带主变、旁带线路有效性校验；

s5，当判断旁带主变、旁带线路有效时，对旁路间隔失灵逻辑回路进行切换：

当旁带主变时，旁路间隔失灵电流判据采用主变支路逻辑；

当旁带线路时，旁路间隔失灵电流判据采用线路支路逻辑。

进一步的，s3中，主变支路与母线相连的刀闸位置、主变旁母刀闸位置、主变电流接入母线保护支路；

线路支路与母线相连的刀闸位置、线路电流接入母线保护支路；

旁路支路与母线相连的刀闸位置、旁路旁母刀闸位置、旁路电流接入母线保护支路。

进一步的，s4中，旁带主变、旁带线路有效性校验过程如下所示：

1)若旁路旁母刀闸合，主变旁母刀闸合，则判断为旁路旁带主变；

2)若旁路旁母刀闸合，主变旁母刀闸分，旁路母线侧刀闸合，旁路有流，则判断旁带线路有效。

进一步的，旁带主变、旁带线路有效性校验过程还包括：

3)旁带主变1有效，旁路有流情况下，旁路旁母刀闸由合变分，或者主变1旁母刀闸由合变分，则判断旁路维持旁带主变1；

主变2判断过程等同主变1。

进一步的，旁带主变、旁带线路有效性校验过程还包括：

4)若主变旁母刀闸合，旁路旁母刀闸分，则认为旁带主变无效，发告警信号；

5)若主变旁母刀闸由合变分，则判断旁带主变退出。

进一步的，对旁路间隔失灵逻辑回路进行切换：

当旁带主变时，旁路间隔失灵电流判据采用主变支路电流与旁路电流之和。

当旁带线路时，旁路间隔失灵电流判据采用旁路电流。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：

（1）主变间隔采集i母，ii母，旁母共计3把刀闸，旁路间隔采集i母，ii母，旁母共计3把刀闸，根据主变刀闸位置，旁母刀闸位置情况，可实时跟踪旁路运行状态，确定是旁带主变，还是旁带线路，并确定是旁带哪台主变。

（2）对旁带主变的有效性进行确认，提高了旁带主变的可靠性，当旁路刀闸辅助接点异常时，实时告警，提醒运行人员。

附图说明

图1是本发明方法流程图；

图2是双母线专用旁路旁带主变示意图；

图3是旁带主变母线失灵保护回路示意图；

图4是旁路失灵切换逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。

如图1所示，本发明的一种基于旁路刀闸旁带主变的母线失灵保护切换方法，双母线上连接有多个主变支路、多个线路支路以及旁路支路，在各主变支路、各线路支路和旁路支路与双母线连线上均设有刀闸，在各主变支路和旁路支路与旁母连线上设有相应的主变旁母刀闸和旁路旁母刀闸，母线失灵保护切换方法包括以下过程：

s1，采集母线上各间隔的电流值，以及两段母线电压值；

s2，采集各间隔与母线相连的刀闸位置，以及各间隔与旁母相连的主变旁母刀闸及旁路旁母刀闸位置，同时采集各间隔保护提供的失灵启动；

s3，将各间隔与母线相连的刀闸位置、各间隔与旁母相连的主变旁母刀闸、旁路旁母刀闸位置、各间隔的电流，以及各间隔的失灵启动接入母线保护相对应的支路。

s4，根据母线保护各支路的刀闸位置及电流，进行旁带主变、旁带线路有效性校验；

s5，当判断旁带主变、旁带线路有效时，对旁路间隔失灵逻辑回路进行切换：

当旁带主变时，旁路间隔失灵电流判据采用主变支路逻辑；

当旁带线路时，旁路间隔失灵电流判据采用线路支路逻辑。

本发明公开了基于旁母刀闸旁带主变的母线失灵保护切换方法，引入主变间隔旁路刀闸，旁路旁母刀闸至母线保护，当进行旁带主变刀闸时，通过对主变旁路刀闸，旁路旁母刀闸进行有效性校验，实时跟踪主变的运行方式，当确认为旁带主变时，母线保护自动切换主变的电流回路，失灵启动回路，跳闸回路，主变联跳各侧跳闸，主变间隔失灵逻辑，简化了实际工程中旁带主变时，母线保护屏相关回路的复杂切换过程。

实施例

图2是双母线专用旁路旁带主变电路示意图，为说明本发明旁带主变的方法，仅示意2台主变，1条线路，其余主变或者线路不在此图中体现，1个旁路，旁带其余线路或者其余主变于本发明等同。图中，i母、ii母分别为2段母线，g1（2g1、3g1、4g1、5g1）为连接于i母的刀闸，g2（2g2、3g2、4g2、5g2）为连接于ii母的刀闸，g3（2g3、3g3、5g3）为连接于旁母的刀闸。g1，g2用于间隔运行与i母，ii母切换，g3用于旁带主变或者线路；ct1~ct5分别电流互感器，pt1为i母电压互感器，pt2为ii母电压互感器。

常规的母线保护仅采集母线2把刀闸（g1，g2），本发明再此基础上，引入了旁母刀闸（2g3，3g3，5g3）。

基于图2中所示实施例，本发明的基于旁路刀闸旁带主变的母线失灵保护切换方法，参见图1所示，包括以下过程：

步骤1，交流量数据采集：采集连接在母线上所有间隔的电流值，以及两段母线电压值。

采集如图2所示的ct2，ct3，ct4，ct5电流，以及pt1，pt2电压；其中ct1为母联电流，ct2为主变1电流，ct3为主变2电流，ct4为线路电流，ct5为旁路电流，pt1为i母电压，pt2为ii母电压。同时计算各间隔电流有效值，用于失灵电流判据及刀闸位置有效性校验；

母线电压用于辅助判据，采用公知的复合电压闭锁条件。主变支路电流，线路支路电流，旁路支路电流用于失灵保护电流判据。按照“六统一”规范，失灵保护判据为，线路间隔采用线路相电流&（线路零序电流|线路负序电流）&(母线电压动作)&失灵开入，主变间隔采用(主变相电流|主变零序电流|主变负序电流)&(母线电压动作|失灵解除电压闭锁开入)&失灵开入。

步骤2，开入量数据采集：采集母线上连接的各间隔的刀闸辅助接点及各间隔保护提供的失灵开入，同时采集主变旁母刀闸，旁路旁母刀闸辅助接点。其中失灵开入用于失灵保护保护启动，各间隔的刀闸位置用于失灵出口母线选择，旁母刀闸用于旁带主变的逻辑判断。

采集如图2所示的各支路刀闸位置，即主变1间隔刀闸2g1、2g2、2g3，主变2间隔刀闸3g1、3g2、3g3，旁路间隔刀闸5g1、5g2、5g3，线路间隔刀闸4g1，4g2。

步骤3，将各间隔的刀闸位置、电流以及失灵启动接入母线保护相对应的支路。

如图3所示，将各间隔的刀闸位置g1，g2，g3及电流接入母线保护相对应的支路，如主变1间隔（2g1、2g2、2g3、ct2）接入母线保护支路2，主变2间隔（3g1、3g2、3g3、ct3）接入母线保护支路3，线路间隔（4g1、4g2、ct4）接入母线保护支路4，旁路间隔（5g1、5g2、5g3、ct5）接入母线保护支路5。

各间隔保护提供的失灵启动输入至各自所在支路，如主变1保护提供的失灵启动信号（bf2）接入母线保护支路2，主变2保护提供的失灵启动信号（bf3）接入母线保护支路3，线路保护提供的失灵启动信号（bf4）接入母线保护支路4，旁路保护提供的失灵启动信号（bf5）接入母线保护支路5。

而现有技术中常规的做法是：旁带主变1时，需要将图示虚线中主变1失灵启动信号（bf2）从原有所在间隔（如图中支路2），接入至旁路间隔（支路5），同时将主变1跳各侧回路（2t3）接入旁路间隔的跳各侧回路，旁带主变2时，主变2失灵启动信号（bf3）由支路3，接入支路5，主变跳各侧回路（3t3）接入旁路间隔跳各侧回路。

因此，本发明接入母线保护支路的连线中，省去了图中所示虚线部分，不需要将主变间隔的失灵启动引至旁路间隔，而旁路间隔旁带主变时，也无需失灵联跳回路引到旁路间隔。

步骤4，旁带主变刀闸位置有效性校验：根据主变旁母刀闸及旁路旁母刀闸位置，对刀闸变位有效性进行校验，当校验满足旁带主变条件后，认定旁带主变有效，转至步骤5；当满足旁带线路条件后，认定旁带线路有效，转至步骤5；当校验不满足时，告警，提醒运行人员进行排查。

本发明的旁带主变刀闸有效性判据如下所示：

a)若旁路旁母刀闸合，主变旁母刀闸合，则判断为旁路旁带主变；

参见图2中所示，若5g3、2g3合，则判断为旁路旁带主变1；若5g3、3g3合，则判断为旁路旁带主变2。

b)若主变旁母刀闸合，旁路旁母刀闸分，则认为旁带主变无效，发告警信号；

如图2中所示，若仅2g3合或者3g3合，此种情况可能为主变旁母刀闸辅助接点误开入，或者现场操作不符合相关规程，发出告警，提醒运行人员进行排查。

c)若主变旁母刀闸由合变分，则判断旁带主变退出；

参见图2所示，当2g3或者3g3由合变分时，则旁带主变结束，退出旁带主变逻辑，主变按照正常方式运行（即根据2g1，2g2确认运行i母或者ii母），旁路转为备用状态。

d)旁带主变1有效（2g3合，5g3合），旁路（ct5）有流情况下，旁路旁母刀闸由合变分（5g3由1变0），或者主变1旁母刀闸由合变分（2g3由1变0），则判断旁路维持旁带主变1，转入步骤5；此种情况可能为旁带主变过程中，主变旁路刀闸接点（2g3）异常，或者旁路旁母刀闸接点（5g3）异常。

主变2处理等同，即旁带主变2有效（3g3合，5g3合），旁路（ct5）有流情况下，旁路旁母刀闸由合变分（5g3由1变0），或者主变2旁母刀闸由合变分（3g3由1变0），发告警信号，则判断旁路维持旁带主变2。

e)若旁路旁母刀闸（5g3）合，主变旁母刀闸分（2g3，3g3），旁路母线侧刀闸合（5g1或者5g2），旁路（ct5）有流，则判断旁带线路有效，如果5g3，5g1，5g2均不在合位，则旁路由旁带线路转为备用状态。

步骤5，对旁路间隔失灵逻辑回路进行切换：

当旁带主变时，旁路间隔失灵电流判据采用主变支路逻辑；

当旁带线路时，旁路间隔失灵电流判据采用线路支路逻辑。

当步骤4确认旁带主变后，旁路失灵切换逻辑如图4所示，具体过程为：

如果确认为旁带主变1（2g3合，5g3合），则失灵启动自动采用图3中主变1保护启失灵开入接点bf2，电路采用主变支路电流ct2与旁路电流ct5之和。

旁带主变1有效，失灵开入bf2由分变合，此时若主变1失灵判据满足：ct2+ct5电流之和满足，相电流大于定值或者零序电流大于定值或者负序电流大于定值，根据母线运行方式（5g1，5g2），跳母联断路器及相应母线上连接单元断路器（5g1合则跳i母，5g2合则跳ii母)。此时如旁路断路器失灵（或者差动保护动作后，旁路开关失灵），电流判据仍满足（相电流|零序电流|负序电流），则启动失灵联跳，跳主变1各侧。驱动主变1联跳各侧跳闸接点（2t3），由主变保护完成跳主变1各侧。

如果为旁带主变2（3g3合，5g3），逻辑同旁带主变1逻辑，失灵开入自动选取主变2保护失灵开入接点bf3，电流选取ct3+ct5，运行方式选取5g1，5g2，主变2联跳各侧接点选取3t3。

如果为旁带线路时（2g3分，3g3分，5g3合），失灵输入选取旁路保护启失灵输入bf4，旁路电流ct5满足电流判据（旁路电流&（旁路零序电流|旁路负序电流），运行方式选取5g1，5g2，当上述条件均满足后，跳相应母线及母联。

综上所述，当旁带主变时，旁路间隔失灵电流判据采用主变支路逻辑，失灵电流判据采用(旁路相电流|旁路零序电流|旁路负序电流），旁路失灵开入采用相应主变保护失灵启动接点（旁带主变1时bf2，旁带主变2时bf3）失灵动作出口跳母联开关，旁路开关以及旁路所在母线其他间隔开关，主变失灵联跳出口驱动所带主变联跳出口接点(旁带主变2时驱动2t3，旁带主变3时驱动3t3）。当旁带线路时，旁路间隔失灵电流判据采用线路支路逻辑，失灵电流判据采用（旁路相电流&（旁路零序电流|旁路负序电流），旁路失灵开入采用旁路保护失灵启动接点bf5，失灵保护跳母联开关，旁路开关以及旁路所在母钱其他间隔开关（根据5g1，5g2选择）。

与现有技术相比，本发明的有益效果包括：

（1）主变间隔采集i母，ii母，旁母共计3把刀闸，旁路间隔采集i母，ii母，旁母共计3把刀闸，根据主变刀闸位置，旁母刀闸位置情况，可实时跟踪旁路运行状态，确定是旁带主变，还是旁带线路，并确定是旁带哪台主变。

（2）对旁带主变的有效性进行确认，提高了旁带主变的可靠性，当旁路刀闸辅助接点异常时，实时告警，提醒运行人员。

本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质（包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等）上实施的计算机程序产品的形式。

本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备（系统）、和计算机程序产品的流程图和／或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和／或方框图中的每一流程和／或方框、以及流程图和／或方框图中的流程和／或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和／或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。