微机保护瞬时值起动最大值判断与选择性研究设想

电力系统继电保护应满足可靠性、选择性、灵敏性和速动性四项基本要求。电力系统发生事故后,继电保护应以最快的速度将事故切除,以保证电力系统稳定的运行。继电保护还应保证其动作的正确性与选择性,最大限度地减小事故的影响范围。
传统的常规继电保护解决好速动性与选择性比较困难。采用变电站综合自动化系统(微机保护)后,继电保护速动性与选择性有所改善,要有较大的改善应从继电保护原理上进行研究。

1 瞬时值起动

1.1 软件连续采集
当软件采集到保护电流瞬时值大于瞬时值起动给定值后,软件连续采集此保护电流瞬时,并进行保护处理。
1.2 干扰处理
考虑到干扰的影响,当软件采集到保护电流瞬时值大于瞬时值起动给定值后,软件应连续再采集几次,经过处理后,然后再确认是否进入瞬时值起动。
1.3 选择性连锁信号
在软件采集到保护电流瞬时值大于瞬时值起动给定值,并确认后,根据继电保护的需要,立即由I / O 口发出信号给相邻保护装置,作为选择性连锁信号。

2 最大值判断

2.1最大值判断
在软件采集到保护电流瞬时值大于瞬时值起动给定值,并确认后,可以按照原来保护电流计算与处理方法,进行保护处理。此时能够缩短的只是CPU不再执行其它软件的时间,能够缩短的时间是有限的。假设改为最大值判断,即判短路电流最大值(冲击电流),这样就可以在短路事故发生后,半个周波内处理完保护并发出跳闸信号。然后再用原来有效值判断作为后备。也可以判短路电流最大值(冲击电流)后,只由I / O 口发出选择性连锁信号不跳闸,由原来有效值判断进行保护跳闸。
2.2干扰处理
判短路电流最大值(冲击电流)必须处理好干扰问题。可以假设把短路电流最大值(冲击电流)定义为一个小区,以这个小区的平均值或有效值,来进行保护处理。

3 整定值设置与保护试验

3.1 整定值设置
改变保护定值关系到设计规范与有关规定,因此保护定值仍然按照原来的有效值来设置。然后由软件来自动计算出瞬时值起动给定值与最大值判断定值。
3.2 保护试验
保护试验也应按照现有的保护试验方法来进行,输入有效值定值,有效值后备动作。再将试验输入电流增加到冲击电流,进行保护试验。
如果判短路电流最大值(冲击电流)只由I / O 口发出选择性连锁信号,不跳闸;试验输入电流增加到冲击电流后,只测量I / O 口有无选择性连锁信号发出。

4 选择性连锁

4.1选择性连锁的应用
选择性连锁用于上下级保护之间的选择性连锁,特别适用于变配电站进出线及母联之间的选择性连锁。在一定程度上可以替代母线保护。
4.2选择性连锁动作过程
现以变配电站进出线及母联之间的选择性连锁,说明其动作过程。假设出线断路器线路侧发生短路事故,当软件采集到保护电流瞬时值大于瞬时值起动给定值后,立即由I / O 口发出选择性连锁信号,并起动电流速断保护程序。进线及母联断路器收到由I / O 口发来的选择性连锁信号后,将电流速断保护加延时后再动作,作为出线断路器电流速断保护的后备保护。
假设出线断路器母线侧发生短路事故,出线断路器采集不到短路电流,I / O 口不发出选择性连锁信号。进线及母联断路器收不到由I / O 口发来的选择性连锁信号时,立即起动电流速断保护直接跳闸。
此时母联可以取消充电保护,即保留电流电流速断保护。在断路器母线侧发生短路事故,母联断路器收不到由I / O 口发来的选择性连锁信号时,立即由I / O 口发出选择性连锁信号,并立即起动电流速断保护直接跳闸。进线断路器收到由I / O 口发来的选择性连锁信号后,将电流速断保护加延时后再动作,作为母联断路器电流速断保护的后备保护,可保证无短路事故一段母线正常运行。
4.3 选择性连锁的通信方案
选择性连锁的通信可以利用变电站综合自动化(微机保护)装置的通信口来完成;但通信规约要改变,使其成为非标准规约,实现的可能性很小。时间上也困以满足要求。由于选择性连锁信号,内容非常简单。所以可以采用独立的I / O 通信口,通过高低电位来传递信号,硬件与软件都比较简单,抗干扰能力也强,比较容易实现。