专利名称：高压电网永久性故障自适应判别方法
技术领域：
本发明涉及一种高压电网永久性故障自适应判别方法，属于电学技术领域。
背景技术：
目前国内外高压、超高压输电线路都采用三相式星型接线方法，输出AN、BN、CN三相电源，其中性点多为架空地线，但在线路两端中性点都分别接地。采用中性点直接接地的方法，可有效降低设备对地电压至一个有限的水平，最大不超过Un，如果中性点不接地，最大对地电压可能达 降低设备对地承载耐压水平，有利于极大地降低设备的生产制造及现场维护水平，但在中性点直接接地系统中，如果发生接地故障，将会产生极大的对地电流，超过负荷电流数倍或几十倍，这会对一些设备如变压器、发电机等带来危害，如热稳定、产生机械不平衡扭矩等，如果在短时间内发生两次或多次冲击，极有可能会导致设备损坏或电网的不稳定。
根据国内外高压输电网故障统计分析，目前绝大多数的高压输电网故障为单相接地故障，约占全部故障的90％，其次是一些由单相接地故障发展而形成的两相接地故障，其他种类的故障概率较小，在单相接地故障中约有20％的故障为永久性故障。一般电网的结合总是不对称的，如大机组——大系统、大系统——小系统等，高压线路多采用自动重合闸自动重合一次，以增加送功的可能性，但这种无选择的重合闸会重合于永久性故障，给继电保护产品性能带来严峻影响，并对系统稳定及设备安全带来危险。
为了减少盲目重合带来的上述种种不利影响，目前采取的措施有1、在重合之前识别出故障性质，来决定是否重合；2、对于识别不出故障性质的情况，通过计算最优重合时间；3、三相重合改为分相顺序重合。目前对三相重合闸尚无有效的永久性故障识别方法，对于单相重合闸永久性故障识别方法有，通过识别断路器断开后的线路电压波形[1]或从中提取的特征信息来判断故障性质[2、3]。由于现实系统的复杂性，故障电压波形受系统运行方式、故障条件、故障前负荷状态以及大气环境等因素的影响，正确的识别出故障性质存在一定困难。对于这种情况，采取的措施是通过计算最优重合时间[4、5]或三相改为分相顺序重合[6]来减轻重合于永久性故障对系统的冲击和对重要设备的损伤，改善系统稳定性。因此，对于识别不出永久性故障的情况下，仍有可能重合于永久性故障，目前能做的是通过选择重合时刻或重合方式来减小对系统的危害，但线路两端仍要重合于永久性故障。对系统中广泛存在的不对称的网络结构，如何彻底避免大机组—系统中的大机组、大系统—小系统中的大系统重合于永久性故障有着明显的现实应用价值。
考文献出处[1]郁惟镛等.基于波形识别的永久性和瞬时性故障的判别.继电器，1999，27(4). 李斌等.基于电压谐波信号分析的单相自适应重合闸.电网技术，2002，26(10). F Jiang etc.The Wavelet Transform Applied to Distinguish betweenTransient and Permanent Faults.1998 International Conference on PowerSystem Technology Proceedings，Beijing China，1998. 袁宇春，张保会等.基于EEAC的重合闸最佳时刻的计算.电力系统自动化，1999，23(17). 张保会，余颖辉.重合时刻对机组轴系扭振的影响.中国电机工程学报，2001，21(9). 袁越，张保会，葛耀中.发电厂送出端采用高速重合闸影响的分析研究.电力系统及其自动化学报，1996，8(2).

发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高压电网永久性故障自适应判别方法。
为完成上述目的，本发明采取的技术方案为高压电网永久性故障自适应判别方法，包括以下步骤a.设定设备的重合闸延时大于系统重合闸延时；b.如果系统重合于永久性故障，则该处保护装置加速动作，经延时将动作信号及模拟量传送于设备侧；c.设备侧保护装置收到对侧跳闸信号，差动判据动作，迅速出口，驱动永跳继电器，以闭锁本侧重合闸。
上述步骤a所说的设定设备的重合闸延时大于系统重合闸延时至少30毫秒；所说的设备是大机组或变电设备。
上述步骤b所说的系统保护装置在永久性故障发生的5-20毫秒即加速动作；所说的系统保护装置延时时间为5毫秒；所说的动作信号包括保护出口、同步状态开关信息；所说的动作信号及模拟量采用信息编码复用技术向设备侧传送。
本发明的优点和积极效果是(1)本发明是基于光纤数字通道的对侧永久性故障识别方法，对侧传送过来的开关量及模拟量，可以判断出对侧是否合于永久性故障。(2)本发明可确保大机组等设备免受短时间内两次大电流的冲击，有效防止大机组转子扭矩疲劳寿命的过早到期，也可有效防止大电网受到的第二次冲击。(3)本发明将对侧保护重合于故障时的后加速跳闸信号传给本侧，本侧通过收到的对侧模拟量及自身模拟量识别另一侧合于故障，进而发出永跳命令，有效地防止了本侧再次重合于永久性故障，可以达到闭锁重合闸的目的。(4)采用信息编码复用技术，向对侧传输模拟量及保护出口、同步状态等开关信息，不会影响保护正常的逻辑及动作速度。本发明利用光纤纵差保护的通道冗余功能，通过对侧数据量及开关量的传递，判断出永久性故障，使本侧重合闸不再重合，避免了可能的永久性故障对系统的冲击，有效地保障了电网的安全稳定运行，有效保护大型机组等电网设备的安全。


图1为本发明的先合端自适应重合闸程序流程图；图2为本发明的后合端自适应重合闸程序流程图；图3为本发明的一个具体实施例的系统构成示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和具体实施方式
对本发明做进一步详细的说明。
如图1、图2、图3所示，假定实施例是一个大机组1对系统2网络，区内故障点f离大机组很近。发生故障时两侧3、4保护装置快速动作、切除故障，首先设定大机组1的重合闸延时大于系统2的重合闸延时，而且大机组1的重合闸延时大于系统2重合闸延时至少30毫秒，如设定系统2重合闸延时Tzh2，设定大机组1重合闸延时Tzh1，且设定Tzh1＝Tzh2+Δt，Δt≥30毫秒。当系统2经重合闸延时Tzh2合闸时，大机组1还未到重合闸延时时间，由于系统2重合于永久性故障，该处保护在5-20毫秒即加速动作，经5毫秒延时将动作信号及模拟量传送于大机组1侧，动作信号包括保护出口、同步状态等开关信息，以上信息编码组帧后向对侧传送。另一侧保护收到对侧跳闸信号且差动判据动作，认为对侧重合于故障，可迅速出口，驱动永跳继电器，以闭锁本侧重合闸，此时大机组1还未到重合闸延时时间，故不会重合出口，所以避免了重合于永久性故障，有效地保护了大机组免于经受短时间内大电流的再次冲击。
最后所应说明的是以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.高压电网永久性故障自适应判别方法，其特征在于该方法包括以下步骤a.设定设备的重合闸延时大于系统重合闸延时；b.如果系统重合于永久性故障，则该处保护装置加速动作，经延时将动作信号及模拟量传送于设备侧；c.设备侧保护装置收到对侧跳闸信号，差动判据动作，迅速出口，驱动永跳继电器，以闭锁本侧重合闸。
2.根据权利1所述的高压电网永久性故障自适应判别方法，其特征在于步骤a所说的设定设备的重合闸延时大于系统重合闸延时至少30毫秒。
3.根据权利1所述的高压电网永久性故障自适应判别方法，其特征在于步骤a所说的设备是大机组或变电设备。
4.根据权利1所述的高压电网永久性故障自适应判别方法，其特征在于步骤b所说的系统保护装置在永久性故障发生的5-20毫秒即加速动作。
5.根据权利1所述的高压电网永久性故障自适应判别方法，其特征在于步骤b所说的系统保护装置延时时间为5毫秒。
6.根据权利1所述的高压电网永久性故障自适应判别方法，其特征在于步骤b所说的动作信号包括保护出口、同步状态开关信息。
7.根据权利6所述的高压电网永久性故障自适应判别方法，其特征在于步骤b所说的动作信号及模拟量采用信息编码复用技术向设备侧传送。
全文摘要
本发明属于电学技术领域，尤其是一种高压电网永久性故障自适应判别方法。需要解决现有技术如高压线路多采用自动重合闸自动重合一次，但这种无选择的重合闸会重合于永久性故障，给继电保护产品性能带来严峻影响，并对系统稳定及设备安全带来危险等问题。该方法包括如果系统重合于永久性故障，则该处保护装置加速动作，经延时将动作信号及模拟量传送于设备侧，设备侧保护装置收到对侧跳闸信号后，差动判据动作，迅速出口，驱动永跳继电器，以闭锁本侧重合闸的步骤。该方法避免了可能的永久性故障对系统的冲击，有效地保障了电网的安全稳定运行，有效地保护了大型机组等电网设备的安全。适用于高压电网永久性故障的自适应识别。
文档编号G01R31/08GK1712978SQ20041001037
公开日2005年12月28日 申请日期2004年6月25日 优先权日2004年6月25日
发明者王强, 李瑞生, 王尔寒, 胡叶宾, 路光辉, 桑中庆, 雷振峰 申请人:许继电气股份有限公司