配电网故障切除加速方法和继电保护装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种配电网故障切除加速方法、继电保护方法和继电保护装置，主要 应用于中性点非有效接地的配电网继电保护。
【背景技术】
[0002]IOkV配电网一般采用普通环式结构（图1所示），闭环结构、开环运行，每条馈线 中一台断路器安装两套保护装置（图2所示）：过（电）流保护和低（电）压保护，动作时 间按阶梯时间整定，难以满足高供电可靠性的要求。虽然配电网中应有无通道保护能够使 得配电网故障时间、停电面积得到改善，取得不错的效果；但是目前配电网无通道保护是从 输电网借鉴而来，针对的是中性点有效接地系统，而我国IOkV配电网中性点采用非有效接 地方式，使目前无通道保护原理不能在配电网中大范围推广。
[0003] 针对中性点直接接地配电网系统，现有无通道保护对单相接地、两相短路、两相短 路接地等不对称故障均能实现加速动作。
[0004] 对于中性点非有效接地配电网系统的单相接地、两相短路接地、两相短路、三相短 路故障，下面分别进行说明：
[0005] 发生单相接地故障时系统仍保持三相对称，可以故障运行1~2个小时，不必立即 切除故障，需选出接地馈线。但现有无通道保护对单相故障选线起不到作用。
[0006] 三相短路故障相对其他故障，对系统的危害更大，越靠近电源，故障电流越大，现 有无通道保护起不到加速作用，只能依靠传统定时限过电流保护动作。然而过电流保护配 置：越靠近电源，保护延时时间越长，对电源危害进一步增大，所以对于三相对称故障的加 速切除尤为重要。
[0007] 有效接地系统的无通道保护的不对称故障保护加速判据，并不适用于非有效接地 配电网系统。
[0008] 因此，亟需相关方法能够对于单相接地故障，选出接地故障馈线；对于两相短路、 两相接地短路、三相短路故障加速隔离故障，减小停电面积。
【发明内容】
[0009] 本发明的目的是提供一种适用于非有效接地的配电网系统的故障切除加速方法， 用以实现非对称故障切除的加速；同时本发明还提供基于该故障切除加速方法的继电保护 方法和装置。
[0010] 为实现上述目的，本发明的方案包括：
[0011] 配电网故障切除加速方法，通过无通道加速保护实现两相短路和两相短路接地故 障的切除加速；每台断路器至少配置两套保护，第一套保护和第二套保护，并且配置第一套 保护的加速判据和第二套保护的加速判据；两套保护按照各自的时间整定规则进行整定， 并且每套保护还按照相应的加速判据进行整定，加速判据整定的时间为对侧断路器动作 时间延时At;故障发生时，对于任一个断路器，若满足其中一套保护的动作条件和加速判 据，则按照整定时间的先后确定是否动作。
[0012] 进一步的，所述第一套保护为第一套保护为定时限过电流保护，第二套保护为定 时限低电压保护；过电流保护整定时间按照在馈线延伸方向上的顺序，以阶梯递减的规则 进行整定；低电压保护的整定时间按照在馈线延伸方向上的顺序，以阶梯递增的规则进行 整定。
[0013] 进一步的，所述无通道加速保护的具体判据包括：
【主权项】
1. 配电网故障切除加速方法，其特征在于，通过无通道加速保护实现两相短路和两相 短路接地故障的切除加速；每台断路器至少配置两套保护，第一套保护和第二套保护，并且 配置第一套保护的加速判据和第二套保护的加速判据；两套保护按照各自的时间整定规则 进行整定，并且每套保护还按照相应的加速判据进行整定，加速判据整定的时间为对侧断 路器动作时间延时Δ t ; 故障发生时，对于任一个断路器，若满足其中一套保护的动作条件和加速判据，则按照 整定时间的先后确定是否动作。
2. 根据权利要求1所述的配电网故障切除加速方法，其特征在于，所述第一套保护为 第一套保护为定时限过电流保护，第二套保护为定时限低电压保护； 过电流保护整定时间按照在馈线延伸方向上的顺序，以阶梯递减的规则进行整定；低 电压保护的整定时间按照在馈线延伸方向上的顺序，以阶梯递增的规则进行整定。
3. 根据权利要求2所述的配电网故障切除加速方法，其特征在于，所述无通道加速保 护的具体判据包括： 启动判据：
过电流加速判据：is。= |i a〇-i(ky I > Iset τ 2= τ 1+ A t 低电压加速判据：
τ 2= τ 1+ A t I1, I2分别表示正序、负序电流；I s。表示健全相电流突变量；R i(t，Ruit表示每相的电流、 电压与额定值之比；T1表示对侧断路器动作时间，τ 2表示本侧保护监测的时间。
4. 根据权利要求3所述的配电网故障切除加速方法，其特征在于，△ t取0.1 s。
5. 根据权利要求3所述的配电网故障切除加速方法，其特征在于，通过以下手段实现 单相接地故障的故障选线： 在母线与馈线处安装监测点，监测零序电流的方向或大小；若中性点采用不接地方式， 零序电流方向为馈线流向母线的监测点对应馈线为接地馈线； 若中性点采用经消弧线圈接地方式，零序电流有效值大于其对地电容电流的检测点对 应馈线为接地馈线。
6. 根据权利要求3或4或5所述的配电网故障切除加速方法，其特征在于，通过以下手 段实现三相短路故障的故障切除加速： 采用如下保护判据： I Φ〉I set
Ilt表示每相电流；U φ表示每相电压；Ue表示电源电压；Xe表示电源至监测点处等效阻 抗，包括系统阻抗与线路阻抗；Xx表示监测点所在线路阻抗。
7.-种继电保护装置，为无通道加速保护装置，用于实现两相短路和两相短路接地故 障的切除加速；其特征在于，至少配置有两套保护，第一套保护和第二套保护，并且配置第 一套保护的加速判据和第二套保护的加速判据；两套保护按照各自的时间整定规则进行整 定，并且每套保护还按照相应的加速判据进行整定，加速判据整定的时间为对侧断路器动 作时间延时At ;故障发生时，对于若满足其中一套保护的动作条件和加速判据，则按照整 定时间的先后确定是否动作D
【专利摘要】本发明涉及配电网故障切除加速方法和继电保护装置，通过无通道加速保护实现两相短路和两相短路接地故障的切除加速；每台断路器至少配置两套保护，第一套保护和第二套保护，并且配置第一套保护的加速判据和第二套保护的加速判据；两套保护按照各自的时间整定规则进行整定，并且每套保护还按照相应的加速判据进行整定，加速判据整定的时间为对侧断路器动作时间延时Δt；故障发生时，对于任一个断路器，若满足其中一套保护的动作条件和加速判据，则按照整定时间的先后确定是否动作。发生两相短路故障、两相短路接地故障时，可以加速隔离故障区域。对于分段数目越多的馈线，保护加速效果越明显。
【IPC分类】H02H7-26
【公开号】CN104852361
【申请号】CN201510189338
【发明人】袁端磊, 何周, 胡可, 唐诚, 王海燕, 关永刚, 李万岭, 刘璐, 李宁, 王汉瑶
【申请人】平高集团有限公司, 国家电网公司, 清华大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年4月20日