專利名稱：一種供電環(huán)網(wǎng)的智能保護回路架構(gòu)系統(tǒng)及智能保護方法
一種供電環(huán)網(wǎng)的智能保護回路架構(gòu)系統(tǒng)及智能保護方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及城市軌道交通供電系統(tǒng)35kV、10kV、0. 4kV中低壓環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)繼電 保護技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種供電環(huán)網(wǎng)的智能保護回路架構(gòu)系統(tǒng)及智能保護方法。
背景技術(shù)：
軌道交通的供電系統(tǒng)包括提供電力的主變電所或開閉所和分布于各車站的牽引 或降壓變電所組成，主變電所或開閉所通過電纜將35kV或IOkV電力輸送到各車站變電所 的進線斷路器，再經(jīng)該變電所的35kV或IOkV母線連接到出線斷路器，再經(jīng)出線斷路器用電 纜輸出到下一個車站變電所的進線，以此類推，形成供電環(huán)網(wǎng)。軌道交通中壓環(huán)網(wǎng)采用多分區(qū)短環(huán)串的接線方式，每個分區(qū)內(nèi)串接3 4個牽引 降壓變電所組成了短環(huán)串。在每個環(huán)串內(nèi)，為了保證選擇性，過流保護定值之間按0. 3秒 的時間級差配合，從末端到主變電所低壓母線進線開關(guān)的跳閘時間就需要1.8秒，但由于 軌道交通主變電所或開閉所一般歸電力部門管轄，電力調(diào)度提供的主變電所35kV側(cè)母線 的定值一般小于1. 8秒，甚至可能只有0. 5秒，這樣只能壓縮環(huán)網(wǎng)上保護的跳閘時間設(shè)定， 這會造成環(huán)網(wǎng)保護裝置之間的級差無法正常配合，或只能壓縮變電所間配合級數(shù)，犧牲了 保護的選擇性，也就無法滿足環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)對繼電保護的要求。另外，為了保證保護的速動 性，在2個變電所間的中壓環(huán)網(wǎng)設(shè)置差動保護作為主保護。目前，國內(nèi)外的保護裝置，差動、 過流保護一般分別為不同的保護裝置。由于差動保護裝置價格比較昂貴，且35kV環(huán)網(wǎng)饋線 的故障率相對來說并不大，這種配置必然提高了工程的造價。綜上所述，利用傳統(tǒng)保護配合思路不能較理想地解決這些矛盾。隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的發(fā)展，保護裝置無論在原理、元件和功能上都 有了長足的進步，目前的保護裝置大多采用多CPU結(jié)構(gòu)，信息處理量越來越大，功能越來越 多，出現(xiàn)了保護功能集成化的發(fā)展趨勢；裝置之間的通信能力大大增強，能通過光纖或無線 通信實現(xiàn)長達(dá)三十多公里的遠(yuǎn)程通信功能；保護裝置越來越集成化和可編程功能，裝置可 以通過多達(dá)幾十個接點量的二進制觸發(fā)輸入或通過光纖通信傳遞的輸入信息，進行在線編 程，智能輸出；裝置內(nèi)可以集成多種保護，也可以設(shè)多組相同的保護；在這種發(fā)展趨勢下， 控制、保護、信號和通信一體化的多功能綜合保護測控單元成為保護裝置的發(fā)展方向。如果 將站內(nèi)和站間有關(guān)綜合測控一體化裝置進行聯(lián)網(wǎng)或通過光纖或無線通信直接連接，利用網(wǎng) 絡(luò)信息資源共享和網(wǎng)絡(luò)通信的快速響應(yīng)性，將保護的采樣信息或保護動作信息在有關(guān)保護 裝置之間進行聯(lián)網(wǎng)通信，并通過可編程功能參與保護動作判據(jù)，能夠解決上述矛盾，從而達(dá) 到降低造價又不失可靠性并增加選擇性的目的。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供一種供電環(huán)網(wǎng)的智能保護 回路架構(gòu)系統(tǒng)及智能保護方法。本發(fā)明是將每個變電所進出線環(huán)網(wǎng)以及各車站變電所綜合保護測控的一體化裝
5置，具備多電流保護和可編程功能，再通過光纖或無線等傳輸媒介，共享相關(guān)的電流信息， 從而實現(xiàn)變電所間和變電所內(nèi)的電流信息資源共享，并通過相關(guān)保護裝置對相關(guān)電流信息 的綜合利用，可以在增強35kV、10kV環(huán)網(wǎng)保護的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性的前提下， 切實可行的解決了保護時限的問題。本發(fā)明提供的供電環(huán)網(wǎng)的智能保護回路架構(gòu)系統(tǒng)是由各個變電所為一個獨立單 元共同構(gòu)成，各獨立單元的具體結(jié)構(gòu)包括第一個變電所進線支路由串接在一起的第一斷路器7和第一電流傳感器15構(gòu)成，用于接收來 自外部電源20的電力供應(yīng)，并向第一段母線49饋出電力；第一段母線49:一方面向該母線上的饋線輸送電力，另一方面通過第一環(huán)網(wǎng)電纜 50向遠(yuǎn)距離的下一個回路送電；第一環(huán)網(wǎng)送電支路由串連在一起的第二斷路器8和第二電流傳感器16構(gòu)成，并 串接在第一段母線49和第一環(huán)網(wǎng)電纜50之間；第一段母線49上的饋線回路第一段母線49上的饋線回路至少有一個，均由變壓 器以及變壓器兩端分別串接的兩個電流傳感器和兩個斷路器組成，用于向饋線送電；第一保護裝置1 一端分別通過跳閘回路連接第一斷路器7和第一段母線49上各 饋線回路中的斷路器，另一端連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5 ；第二保護裝置2 —端分別通過跳閘回路連接第二斷路器8和第一段母線49上各 饋線回路中的斷路器，另一端連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5 ；第一和第二保護裝置用于接收來自直接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中 的電流值信息，以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感 器中的電流值信息，并與保護裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)接收到的電流值符合設(shè)定 的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將相關(guān)斷路器跳開；以上所述的第一和第二(包括后面的第三和第四)保護裝置是集電流測量、控制 和通信為一體的微機型保護裝置，硬件形式與目前市場上已有的保護裝置相同，在輸入和 輸出回路配置以及算法方面采用本發(fā)明中的規(guī)定即可，用于接收供電系統(tǒng)中相關(guān)支路的電 流值信息，也可以通過通信端連接到交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱，通過光纖回路接收更遠(yuǎn)處的電 流傳感器的信息，保護裝置將接收到的電流值信息與裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的值比較，當(dāng)接收到 的電流值符合設(shè)定的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將斷路器跳開。第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5 —方面分別連接第一保護裝置1和第二保護裝置2， 另一方面分別連接進線支路中的第一電流傳感器15、第一環(huán)網(wǎng)送電支路中的第二電流傳感 器16以及第一段母線49上各饋線回路中的兩個電流傳感器，同時通過光纖或跳接光纜連 接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱；用于將與該交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱直接連接的各電流傳感器中 的電流值信息以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各電流傳感器中的電流值信 息傳遞給第一保護裝置1和/或第二保護裝置2 ；第一環(huán)網(wǎng)電纜50 進線端連接第一環(huán)網(wǎng)送電支路，用于向遠(yuǎn)距離的下一個回路送 電；第一段光纖或跳接光纜52 連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5和第二交換機或光纖 轉(zhuǎn)接箱6 ；
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第二個變電所第二段母線51的進線支路由串接在一起的第三斷路器9和第三電流傳感器17 構(gòu)成，用于接收來自第一環(huán)網(wǎng)電纜50的電力供應(yīng)，并向第二段母線51饋出電力；第二段母線51 —方面向該母線上的饋線輸送電力，另一方面通過第二環(huán)網(wǎng)電纜 54向遠(yuǎn)距離的另一個回路送電；第二環(huán)網(wǎng)送電支路由串連在一起的第四斷路器10和第四電流傳感器18構(gòu)成，串 接在第二段母線51和第二環(huán)網(wǎng)電纜54之間，并通過第二段環(huán)網(wǎng)電纜54向第三個變電所送 電，依次類推；第二段母線51上的饋線回路第二段母線51上的饋線回路同樣至少有一個，均由 變壓器以及變壓器兩端分別串接的兩個電流傳感器和兩個斷路器組成，用于向饋線送電；第三保護裝置3 —端分別通過跳閘回路連接第三斷路器9和第二段母線51上各 饋線回路中的斷路器，另一端連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱6 ；第四保護裝置4 一端分別通過跳閘回路連接第四斷路器10和第二段母線51上 各饋線回路中的斷路器，另一端連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱6 ；第三和第四保護裝置用于接收來自直接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中 的電流值信息，以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感 器中的電流值信息，并與保護裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)接收到的電流值符合設(shè)定 的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將相關(guān)斷路器跳開；第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱6 —方面分別連接第三保護裝置3和第四保護裝置4， 另一方面分別連接第二段母線51的進線支路中的第三電流傳感器17、第二環(huán)網(wǎng)送電支路 中的第四電流傳感器18以及第二段母線51上各饋線回路中的兩個電流傳感器，同時通過 光纖或跳接光纜連接其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱，依次類推；用于將與該交換機或光纖轉(zhuǎn)接 箱直接連接的各電流傳感器中的電流值信息以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接 的各電流傳感器中的電流值信息傳遞給第三保護裝置3和/或第四保護裝置4 ；第二環(huán)網(wǎng)電纜54:進線端連接第二環(huán)網(wǎng)送電支路，用于向遠(yuǎn)距離的另一個回路送 電，依次類推； 第二段光纖或跳接光纜53 連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱6和第三交換機或光纖 轉(zhuǎn)接箱，用于實現(xiàn)各保護裝置對所有的電流傳感器信息的共享，依次類推；上述第一段母線49在第一個變電所內(nèi)，第二段母線51在第二個變電所內(nèi)，第一段 環(huán)網(wǎng)電纜50為兩個變電站之間的聯(lián)接電纜；第三個變電所結(jié)構(gòu)和第一、第二個變電所相同，依次類推至整個環(huán)網(wǎng)。本發(fā)明同時提供了實現(xiàn)以上所述系統(tǒng)的供電環(huán)網(wǎng)的智能保護方法，該方法包括第1、確定保護域?qū)⒐╇姯h(huán)網(wǎng)中的各段母線、各環(huán)網(wǎng)電纜以及各饋線回路中的變 壓器作為獨立的保護對象，與各保護對象直接連接的進線斷路器和出線斷路器共同構(gòu)成了 該保護對象的保護域；第2、確定后備保護域?qū)⒏鞅Ｗo域中的任何一個斷路器后面與之緊鄰的最近的 斷路器與其余斷路器一起構(gòu)成該保護域的后備保護域，各保護域的后備保護域不止一個；第3、各保護域是否啟動工作的判定各保護裝置根據(jù)檢測到的各電流傳感器的 電流信息確定各保護域是否啟動工作
第3. 1、保護域不動作的判據(jù)當(dāng)各保護域環(huán)網(wǎng)上任何一端的電流向量值Ia符合
如下公式，則保護域不動作 ηIa + Σ Ii > k Ia
i=l其中，k值取1. 2 1. 7，η為保護域另一端的總支路數(shù)，Ii為η個支路中的第i支
η
路的支路電流向量值，i = 1,2,......,η, Σ Ii表示將保護域另一端所有支路電流求和，
i=l每條支路是由斷路器和電流傳感器等組成；如果保護域另一端為一個支路，則i = Ln = 1，如果另一端有支路數(shù)為3，則i取值分別為i = l、2、3，n = 3。第3. 2、保護域動作的判據(jù)當(dāng)各保護域環(huán)網(wǎng)上任何一端的電流向量值Ia符合如
下公式，則保護域動作 ηIa + Σ Ii <k Ia
1=1
ι第4、后備保護域的保護動作判據(jù)規(guī)定保護域保護動作的時限為、，后備保護域
保護動作的時限為t2，對于t2 >、時刻，當(dāng)后備保護域環(huán)網(wǎng)上任意與保護域不重疊端的電
流向量值Ib符合如下公式，則后備保護域動作 ηIb + Σ I i < k Ibη為后備保護域另一端的總支路數(shù)，Ii為η個支路中的第i支路的支路電流向量 η
值，Σ Ii表示將后備保護域另一端所有支路電流向量值求和； i=l一般保護域的保護動作時限、可以取20 50ms，后備保護域的保護動作時限t2 可以取IOOms 200ms ；第5、當(dāng)相關(guān)保護裝置檢測到所負(fù)責(zé)的保護域中各個端的電流傳感器的電流值符 合第3. 2步中保護域動作的判據(jù)或第4步后備保護域的保護動作判據(jù)時，立即跳開所負(fù)責(zé) 的保護域各端的斷路器，切除故障，后備保護域比保護域的保護動作時間長。本發(fā)明方法第1步所述的保護域包括對第一段母線49的保護域在第一和第二斷路器(7、8)以及第一段母線49上的 饋線回路中進線斷路器11之間組成，第一和第二保護裝置(1、2)中的任何一個均可以實施 對該保護域的保護任務(wù)；對第一饋線回路中變壓器47的保護域在第一饋線回路中的進線斷路器11和出 線斷路器13之間組成，第一和第二保護裝置(1、2)中的任何一個均可以實施對該保護域的 保護任務(wù)；對第一環(huán)網(wǎng)電纜50的保護域在第二和第三斷路器(8、9)之間組成；第一至第四 保護裝置(1、2、3、4)中的任何一個均可以實施對該保護域的保護任務(wù)；對第二段母線51的保護域在第三和第四斷路器(9、10)以及第二段母線51上的 饋線回路中進線斷路器12之間組成，第三和第四保護裝置(3、4)中的任何一個均可以實施 對該保護域的保護任務(wù)；
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對第二饋線回路中變壓器48的保護域在第二饋線回路中的進線斷路器12和出 線斷路器14之間組成，第三和第四保護裝置(3、4)中的任何一個均可以實施對該保護域的 保護任務(wù)。第2步所述的后備保護域包括對第一環(huán)網(wǎng)電纜50或?qū)Φ谝欢文妇€49的后備保護域在第一和第三斷路器(7、
9)以及第一段母線49上的饋線回路中進線斷路器11之間組成，第一和第二保護裝置(1、 2)中的任何一個均可以實施對該后備保護域的保護任務(wù)；對第一環(huán)網(wǎng)電纜50或?qū)Φ诙文妇€51的后備保護域在第二和第四斷路器(8、
10)以及第二段母線51上的饋線回路中進線斷路器12之間組成，第三和第四保護裝置(3、 4)中的任何一個均可以實施對該后備保護域的保護任務(wù)。本發(fā)明的優(yōu)點和積極效果本發(fā)明通過有關(guān)電流傳感器與相關(guān)保護裝置聯(lián)網(wǎng)，組成系統(tǒng)保護網(wǎng)，達(dá)到信息資 源共享，網(wǎng)絡(luò)上保護裝置可以提取網(wǎng)上任何一個傳感器輸出信息，如果環(huán)網(wǎng)上的電纜、母線 或變壓器設(shè)備的自己區(qū)域發(fā)生短路故障，那么，系統(tǒng)保護網(wǎng)上的相關(guān)保護裝置能夠迅速提 取到故障區(qū)域兩端的電流信息，綜合判斷，以很短的延時迅速切除故障區(qū)域兩端的斷路器， 如果故障區(qū)域的提供短路電流側(cè)的斷路器發(fā)生故障而拒絕分閘，則系統(tǒng)保護將保護區(qū)域擴 大到后備區(qū)域，進行判斷，跳閘。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的方法保證了在環(huán)網(wǎng)上最大 0. 5秒的時間內(nèi)可以拓展出主、后備保護域，保證了環(huán)網(wǎng)上保護的選擇性，同時，由于任何一 個保護域發(fā)生故障，均會由兩套保護裝置進行保護；更主要的，環(huán)網(wǎng)和饋線的保護具備智能 化自適應(yīng)特征，無需整定。本發(fā)明系統(tǒng)保護架構(gòu)不用通過設(shè)置保護時差而獲得選擇性，切實可行地解決了保 護時限小的問題，增強了 35kV或IOkV環(huán)網(wǎng)保護的選擇性、速動性、靈敏性、可靠性，適合大 規(guī)模的推廣應(yīng)用，從而實現(xiàn)傳統(tǒng)分立的繼電保護裝置無法實現(xiàn)的功能要求，滿足了城市軌 道交通供電環(huán)網(wǎng)的有效保護，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。
圖1為本發(fā)明提供的一種針對環(huán)網(wǎng)系統(tǒng)保護架構(gòu)(部分)示意圖；圖2為本發(fā)明提供的環(huán)網(wǎng)中正常負(fù)荷電流的流向示意圖；圖3為本發(fā)明提供的環(huán)網(wǎng)中母線51短路故障電流的流向示意圖；圖4為本發(fā)明提供的環(huán)網(wǎng)中環(huán)網(wǎng)電纜50短路故障電流的流向示意圖；圖5為本發(fā)明提供的變壓器48短路故障電流的流向示意圖。圖中，1-4第一至第四保護裝置，5-6第一和第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱，7-10第一 至第四斷路器，11-14饋線回路中的斷路器，52-53第一、第二段光纖或跳接光纜，15-18第 一至第四電流傳感器，19-22饋線回路中的電流傳感器，47-48變壓器，49和51為第一、第二 段母線，50和54為第一、第二環(huán)網(wǎng)電纜，23-30為電流傳感器輸出信號傳輸線，31-46為斷路 器跳間連接線組成的跳間回路。
具體實施方式為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明作進一步的詳細(xì)說明。實施例1、供電環(huán)網(wǎng)的智能保護回路架構(gòu)系統(tǒng)，如圖1所示包括第一個變電所進線支路由串接在一起的第一斷路器7和第一電流傳感器15構(gòu)成，用于接收來 自外部電源20的電力供應(yīng)，并向第一段母線49饋送電力；第一段母線49 一方面向第一饋線輸送電力，另一方面通過第一環(huán)網(wǎng)電纜50向遠(yuǎn) 距離的下一個回路(即第二個變電所)送電；第一環(huán)網(wǎng)送電支路由串連在一起的第二斷路器8和第二電流傳感器16構(gòu)成，并 串接在第一段母線49和第一環(huán)網(wǎng)電纜50之間；第一段母線49上的饋線回路第一段母線49上的饋線回路至少有一個，均由變壓 器以及變壓器兩端分別串接的兩個電流傳感器和兩個斷路器組成，用于向饋線送電；第一保護裝置1 一端分別通過跳閘回路連接第一斷路器7和第一段母線49上各 饋線回路中的斷路器，另一端連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5 ；第二保護裝置2 —端分別通過跳閘回路連接第二斷路器8和第一段母線49上各 饋線回路中的斷路器，另一端連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5 ；第一和第二保護裝置用于接收來自直接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中 的電流值信息，以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感 器中的電流值信息，并與保護裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)接收到的電流值符合設(shè)定 的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將相關(guān)斷路器跳開；以上所述的第一和第二(包括后面的第三和第四)保護裝置是集電流測量、控制 和通信為一體的微機型保護裝置，硬件形式與目前市場上已有的保護裝置相同，在輸入和 輸出回路配置以及算法方面采用本發(fā)明中的規(guī)定即可，用于接收供電系統(tǒng)中相關(guān)支路的電 流值信息，也可以通過通信端連接到交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱，通過光纖回路接收更遠(yuǎn)處的電 流傳感器的信息，保護裝置將接收到的電流值信息與裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的值比較，當(dāng)接收到 的電流值符合設(shè)定的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將斷路器跳開。第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5 —方面分別連接第一保護裝置1和第二保護裝置2， 另一方面分別連接進線支路中的第一電流傳感器15、第一環(huán)網(wǎng)送電支路中的第二電流傳感 器16以及第一段母線49上各饋線回路中的兩個電流傳感器，同時通過光纖或跳接光纜連 接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱；用于將與該交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱直接連接的各電流傳感器中 的電流值信息以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各電流傳感器中的電流值信 息傳遞給第一保護裝置1和/或第二保護裝置2 ；第一環(huán)網(wǎng)電纜50 進線端連接第一環(huán)網(wǎng)送電支路，用于向遠(yuǎn)距離的下一個回路送 電；第一段光纖或跳接光纜52 連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5和第二交換機或光纖 轉(zhuǎn)接箱6。第二個變電所第二段母線51的進線支路由串接在一起的第三斷路器9和第三電流傳感器17 構(gòu)成，用于接收來自第一環(huán)網(wǎng)電纜50的電力供應(yīng)，并向第二段母線51饋出電力；第二段母線51 —方面向該母線上的饋線輸送電力，另一方面通過第二環(huán)網(wǎng)電纜54向遠(yuǎn)距離的另一個回路(即第三變電所)送電；第二環(huán)網(wǎng)送電支路由串連在一起的第四斷路器10和第四電流傳感器18構(gòu)成，串 接在第二段母線51和第二環(huán)網(wǎng)電纜54之間，并通過第二段環(huán)網(wǎng)電纜54向第三個變電所送 電，依次類推；第二段母線51上的饋線回路第二段母線51上的饋線回路同樣至少有一個，均由 變壓器以及變壓器兩端分別串接的兩個電流傳感器和兩個斷路器組成，用于向饋線送電；第三保護裝置3 —端分別通過跳閘回路連接第三斷路器9和第二段母線51上各 饋線回路中的斷路器，另一端連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱6 ；第四保護裝置4 一端分別通過跳閘回路連接第四斷路器10和第二段母線51上 各饋線回路中的斷路器，另一端連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱6 ；第三和第四保護裝置用于接收來自直接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中 的電流值信息，以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感 器中的電流值信息，并與保護裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)接收到的電流值符合設(shè)定 的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將相關(guān)斷路器跳開；第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱5 —方面分別連接第三保護裝置3和第四保護裝置4， 另一方面分別連接第二段母線51的進線支路中的第三電流傳感器17、第二環(huán)網(wǎng)送電支路 中的第四電流傳感器18以及第二段母線51上各饋線回路中的兩個電流傳感器，同時通過 光纖或跳接光纜連接其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱，依次類推；用于將與該交換機或光纖轉(zhuǎn)接 箱直接連接的各電流傳感器中的電流值信息以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接 的各電流傳感器中的電流值信息傳遞給第三保護裝置3和/或第四保護裝置4 ；第二環(huán)網(wǎng)電纜54:進線端連接第二環(huán)網(wǎng)送電支路，用于向遠(yuǎn)距離的另一個回路送 電，依次類推； 第二段光纖或跳接光纜53 連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱6和第三交換機或光纖 轉(zhuǎn)接箱，用于實現(xiàn)各保護裝置對所有的電流傳感器信息的共享，依次類推；上述第一段母線49在第一個變電所內(nèi)，第二段母線51在第二個變電所內(nèi)，第一段 環(huán)網(wǎng)電纜50為兩個變電站之間的聯(lián)接電纜；第三個變電所結(jié)構(gòu)和第一、第二個變電所相同，依次類推至整個環(huán)網(wǎng)。本發(fā)明在具體的設(shè)計中，可以充分考慮通信或轉(zhuǎn)接箱5和6的高可靠性，以保證某 一個電流傳感器的輸出可以經(jīng)過不同的路徑到達(dá)相關(guān)保護裝置中，光纜52或53可以是一 組多光纖芯線。第一和第二保護裝置1和2中的保護配置相同，包含的電流傳感器的信息相同，第 三和第四保護裝置3和4中的保護配置相同，包含的電流傳感器的信息相同。第一保護裝 置1也可以直接令第二斷路器8跳閘，第二保護裝置2也可以直接令第一斷路器7跳閘；第 三保護裝置3也可以直接令第四斷路器10跳閘，第四保護裝置4也可以直接令第三斷路器 9跳閘。正常運行時，可以設(shè)置第二和第三保護裝置2和3負(fù)責(zé)有關(guān)主保護域的監(jiān)控和保 護，而設(shè)置第一和第四保護裝置1和4負(fù)責(zé)相關(guān)后備保護域的監(jiān)視和保護；也可以設(shè)置第二 和第三保護裝置2和3為主保護，負(fù)責(zé)主保護域和后備保護域的監(jiān)視和保護工作，如果第二 保護裝置2故障，則直接由第一保護裝置1代替其工作，如果第三保護裝置3故障，則第四
11保護裝置4代替其工作。第一保護裝置1通過跳閘回路31可以令第一斷路器7跳閘，通過跳閘回路34令 第一饋線回路中的斷路器11跳閘，或通過跳閘回路33可以令斷路器13跳閘。第二保護裝 置2通過跳閘回路35可以令第二斷路器8跳閘，通過跳閘回路38令第一饋線回路中的斷 路器11跳閘，或通過跳閘回路37可以令斷路器13跳閘。第三保護裝置3通過跳閘回路39可以令第三斷路器9跳閘，通過跳閘回路42令 第二饋線回路中的斷路器12跳閘，或通過跳閘回路41可以令斷路器14跳閘。第四保護裝 置4通過跳閘回路43可以令第四斷路器10跳閘，通過跳閘回路45令第二饋線回路中的斷 路器12跳間，或通過跳間回路46可以令斷路器14跳閘。圖1表達(dá)了簡化的三相環(huán)網(wǎng)供電網(wǎng)絡(luò)，每一條線表達(dá)的是三相。如圖3所示，圖3表達(dá)了當(dāng)?shù)诙文妇€51發(fā)生短路時，有關(guān)短路相的電流分布。本 發(fā)明所述系統(tǒng)保護的主要保護域是一段環(huán)網(wǎng)電纜或母線，當(dāng)電纜或母線發(fā)生故障時，需要 保護域兩端的斷路器跳閘，同時，該保護域的后備保護域的保護也啟動，只是后備保護域的 動作時限比主保護域的稍長，因此，如果保護域的一段斷路器拒動，則將備用保護域經(jīng)過一 段延時后保護動作，后備保護域比主保護域的范圍大，保護動作的時間長。由此可見，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的保護方法保證了在環(huán)網(wǎng)上最大0.5秒 的時間內(nèi)可以拓展出主、后備保護，保證了環(huán)網(wǎng)上保護的選擇性，同時，由于任何一個保護 域發(fā)生故障，則均會由兩套保護裝置進行保護；更主要的，環(huán)網(wǎng)和饋線的保護具備智能化自 適應(yīng)特征，無需整定，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。實施例2、供電環(huán)網(wǎng)的智能保護方法，包括第1、確定保護域?qū)⒐╇姯h(huán)網(wǎng)中的各段母線、各環(huán)網(wǎng)電纜以及各饋線回路中的變 壓器作為獨立的保護對象，與各保護對象直接連接的進線斷路器和出線斷路器共同構(gòu)成了 該保護對象的保護域；第2、確定后備保護域?qū)⒏鞅Ｗo域中的任何一個斷路器后面與之緊鄰的最近的 斷路器與其余斷路器一起構(gòu)成該保護域的后備保護域，各保護域的后備保護域不止一個；第3、各保護域是否啟動工作的判定各保護裝置根據(jù)檢測到的各電流傳感器的 電流信息確定各保護域是否啟動工作第3. 1、保護域不動作的判據(jù)當(dāng)各保護域環(huán)網(wǎng)上任何一端的電流向量值Ia符合
如下公式，則保護域不動作 ηIa + Σ I i > k Ia
i=l其中，k值取1. 2 1. 7，η為保護域另一端的總支路數(shù)，Ii為η個支路中的第i支
η
路的支路電流向量值，i = 1,2,......,η, Σ Ii表示將保護域另一端所有支路電流求和，
i=l每條支路是由斷路器和電流傳感器等組成；如果保護域另一端為一個支路，則i = Ln = 1，如果另一端有支路數(shù)為3，則i取值分別為i = l、2、3，n = 3。第3. 2、保護域動作的判據(jù)當(dāng)各保護域環(huán)網(wǎng)上任何一端的電流向量值Ia符合如 下公式，則保護域動作
12η!a + . Ii <k Ia
1=1
，第4、后備保護域的保護動作判據(jù)規(guī)定保護域保護動作的時限為、，后備保護域
保護動作的時限為t2，對于t2 >、時刻，當(dāng)后備保護域環(huán)網(wǎng)上任意與保護域不重疊端的電
流向量值Ib符合如下公式，則后備保護域動作 ηIb + Σ I i < k Ib
i=lη為后備保護域另一端的總支路數(shù)，Ii為η個支路中的第i支路的支路電流， η
Σ Ii表示將后備保護域另一端所有支路電流求和； i=l一般保護域的保護動作時限、可以取20 50ms，后備保護域的保護動作時限t2 可以取IOOms 200ms ；第5、當(dāng)相關(guān)保護裝置檢測到所負(fù)責(zé)的保護域中各個端的電流傳感器的電流值符 合第3. 2步中保護域動作的判據(jù)或第4步后備保護域的保護動作判據(jù)時，立即跳開所負(fù)責(zé) 的保護域各端的斷路器，切除故障，后備保護域比保護域的保護動作時間長。實施例3、如圖2所示，圖2表達(dá)了當(dāng)環(huán)網(wǎng)有正常負(fù)荷電流時，有關(guān)回路中電流傳感器中的電 流分布，為了表達(dá)清晰，隱藏了各點電流傳感器的圖形符號。本發(fā)明所述系統(tǒng)的保護方法圖2中，把I1電流的箭頭方向(指向環(huán)網(wǎng)電纜50)規(guī)定為正，I2電流方向與I1電 流方向相同，因此，環(huán)網(wǎng)電纜50兩側(cè)的電流I1和I2電流大小相等，方向相同I^I2其中，k取值1.2 1.7，說明短路點不在斷路器8和斷路器9之間， 符合不動作判據(jù)，故第二斷路器8和第三斷路器9均不跳閘。對于母線51的保護域(第三和第四斷路器9和10、及饋線回路中的斷路器12之 間)，由于流經(jīng)斷路器9的電流I2 (指向母線51，設(shè)定為正方向)，流經(jīng)第四斷路器10的電 流I3和流經(jīng)斷路器12的I4均遠(yuǎn)離母線51，13+14約等于12，故I2+I3+I4彡kl2，說明故障點不在第三和第四斷路器9和10、及饋線回路中的斷路 器12之間，符合不動作判據(jù)。實施例4、如圖3所示，圖3表達(dá)了母線51短路故障電流的流向示意圖當(dāng)母線51發(fā)生短路時，由于流經(jīng)第三斷路器9的電流I2指向母線51 (規(guī)定此電 流方向為正)，流經(jīng)第四斷路器10的電流I3和流經(jīng)斷路器12的電流I4或流向母線51，或 為零，或與I2的方向相反，均為負(fù)值，因此，13+14也相對于I2為負(fù)值，故I2+I3+I4 < kl2，其中，k取值1. 2 1. 7，說明短路點在斷路器9、斷路器10和斷路 器12之間，符合保護域動作判據(jù)，經(jīng)過保護動作時間為、。使得斷路器9、斷路器10和斷 路器12跳閘。當(dāng)母線51發(fā)生短路時，由于流經(jīng)第二斷路器8的電流I1指向母線51 (規(guī)定此電 流方向為正)，流經(jīng)第四斷路器10的電流I3和流經(jīng)斷路器12的電流I4或流向母線51，或 為零，或與I2的方向相反，均為負(fù)值，因此，13+14也相對于I1為負(fù)值，或為零，故Ii+I3+I4
13< kl1;其中，k取值1. 2 1. 7，符合后備保護域8、10、12的動作判據(jù)。經(jīng)過后備保護域保護動作時間為t2，使得第二斷路器8、第四斷路器10和斷路器 12跳閘。t2 >、，保證了選擇性。顯然，當(dāng)母線51發(fā)生短路故障時，主保護域9、10、12和后備保護域8、10、12同時 啟動，只有當(dāng)斷路器9拒動時，后備保護域8、10、12才能動作。 優(yōu)選地，所述母線49和51均可以接入任何包含斷路器和電流傳感器的饋線，同樣 符合保護動作判據(jù)。實施例5、如圖4所示，圖4表達(dá)了環(huán)網(wǎng)電纜50短路故障電流的流向示意圖；當(dāng)環(huán)網(wǎng)電纜50發(fā)生短路時，環(huán)網(wǎng)電纜兩端的第二和第三斷路器8和9應(yīng)該跳閘， 此時，環(huán)網(wǎng)電纜一端的電流I2從第二斷路器8指向故障點，規(guī)定此電流的方向為正，環(huán)網(wǎng)電 纜的另一端電流I3指向故障點(此時I3電流方向與I2的電流方向相反，因此為負(fù))或沒 有故障電流，兩個方向的電流和為I2+I3 < kl2，其中，k取值1. 2 1. 7，動作時間為、。當(dāng)環(huán)網(wǎng)電纜50發(fā)生短路時，由于流經(jīng)第一斷路器7的電流I1流向環(huán)網(wǎng)電纜50，規(guī) 定此電流方向為正，流經(jīng)第三斷路器9的電流I3和流經(jīng)斷路器11的電流I4或流向環(huán)網(wǎng)電 纜50 (此時I3或I4電流方向與I1的電流方向相反，因此為負(fù))，或為零。13+14相對于I1為 負(fù)值，或為零，說明故障點位于第一斷路器7、第三斷路器9和斷路器11之間，故符合后備保 護域7、9、11的動作判據(jù)I^I3+I4 < H1，動作時間為t2，t2 >、，保證了選擇性。顯然，當(dāng)環(huán)網(wǎng)電纜50發(fā)生短路故障時，主保護域8、9和后備保護域7、9、11同時啟 動，只有當(dāng)?shù)诙嗦菲?拒動時，后備保護域7、9、11才能動作。實施例6、如圖5所示，圖5表達(dá)了變壓器發(fā)生短路故障時電流的流向示意圖；當(dāng)變壓器48發(fā)生短路故障，仍然有兩個公式對于斷路器12和14間主保護域I4+I5 < kl4，其中，k取值1. 2 1. 7，動作時間為、；對于第三斷路器9、10和14，的后備保護域I2+I3+I5 < kl2，其中，k 取值 1. 2 1. 7，動作時間為 t2，t2 >、而斷路器9、10、12間的保護域因滿足判據(jù)I2+I3+I4+I6彡kl2，因此，斷路器9、10、 12之間的保護域不會發(fā)生保護動作。證明如下如圖5所示，設(shè)I2的電流方向為正，13與I2的電流向相反，符號為負(fù)，即12 = -|13|， I6是I2向短路點48貢獻(xiàn)的短路電流，流經(jīng)過斷路器12時，電流方向變得與I2相同，方向 為正，I4是I3向短路點48貢獻(xiàn)的短路電流，流經(jīng)過斷路器12時，電流方向變得與I2相同， 方向為正，顯然，I6 = I2, I3的模值與I4的模值相等，即I4 = +113I，所以，當(dāng)在變壓器48 處發(fā)生短路故障時，對于斷路器9、10、12間的保護域，因I2+I3+I4+I6 = I2-1131 +1131 +I2 = 212≥kl2，所以，斷路器9、10、12間的保護域不會動作。對于本發(fā)明，可以在35kV或IOkV環(huán)網(wǎng)智能動態(tài)設(shè)置保護域和后備保護域，不需要很長的保護動作時限就能迅速切除故障，只要保護裝置所能提取到的電流傳感器的信息， 均能參與保護域的故障的判斷，且可以動態(tài)伸縮。因此，本發(fā)明可以很好地適用于城市軌道 交通所有類型的交流供電網(wǎng)絡(luò)的保護。 以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明的原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也 應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
一種供電環(huán)網(wǎng)的智能保護回路架構(gòu)系統(tǒng)，其特征在于，該系統(tǒng)由各個變電所為一個獨立單元共同構(gòu)成，各獨立單元的具體結(jié)構(gòu)包括第一個變電所進線支路由串接在一起的第一斷路器(7)和第一電流傳感器(15)構(gòu)成，用于接收來自外部電源(20)的電力供應(yīng)，并向第一段母線(49)饋出電力；第一段母線(49)一方面向該母線上的饋線輸送電力，另一方面通過第一環(huán)網(wǎng)電纜(50)向遠(yuǎn)距離的下一個回路送電；第一環(huán)網(wǎng)送電支路由串連在一起的第二斷路器(8)和第二電流傳感器(16)構(gòu)成，并串接在第一段母線(49)和第一環(huán)網(wǎng)電纜(50)之間；第一段母線(49)上的饋線回路第一段母線(49)上的饋線回路至少有一個，均由變壓器以及變壓器兩端分別串接的兩個電流傳感器和兩個斷路器組成，用于向饋線送電；第一保護裝置(1)一端分別通過跳閘回路連接第一斷路器(7)和第一段母線(49)上各饋線回路中的斷路器，另一端連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(5)；第二保護裝置(2)一端分別通過跳閘回路連接第二斷路器(8)和第一段母線(49)上各饋線回路中的斷路器，另一端連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(5)；第一和第二保護裝置用于接收來自直接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中的電流值信息，以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中的電流值信息，并與保護裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)接收到的電流值符合設(shè)定的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將相關(guān)斷路器跳開；第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(5)一方面分別連接第一保護裝置(1)和第二保護裝置(2)，另一方面分別連接進線支路中的第一電流傳感器(15)、第一環(huán)網(wǎng)送電支路中的第二電流傳感器(16)以及第一段母線(49)上各饋線回路中的兩個電流傳感器，同時通過光纖或跳接光纜連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱；用于將與該交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱直接連接的各電流傳感器中的電流值信息以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各電流傳感器中的電流值信息傳遞給第一保護裝置(1)和/或第二保護裝置(2)；第一環(huán)網(wǎng)電纜(50)進線端連接第一環(huán)網(wǎng)送電支路，用于向遠(yuǎn)距離的下一個回路送電；第一段光纖或跳接光纜(52)連接第一交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(5)和第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(6)；第二個變電所第二段母線(51)的進線支路由串接在一起的第三斷路器(9)和第三電流傳感器(17)構(gòu)成，用于接收來自第一環(huán)網(wǎng)電纜(50)的電力供應(yīng)，并向第二段母線(51)饋出電力；第二段母線(51)一方面向該母線上的饋線輸送電力，另一方面通過第二環(huán)網(wǎng)電纜(54)向遠(yuǎn)距離的另一個回路送電；第二環(huán)網(wǎng)送電支路由串連在一起的第四斷路器(10)和第四電流傳感器(18)構(gòu)成，串接在第二段母線(51)和第二環(huán)網(wǎng)電纜(54)之間，并通過第二段環(huán)網(wǎng)電纜(54)向第三個變電所送電，依次類推；第二段母線(51)上的饋線回路第二段母線(51)上的饋線回路同樣至少有一個，均由變壓器以及變壓器兩端分別串接的兩個電流傳感器和兩個斷路器組成，用于向饋線送電；第三保護裝置(3)一端分別通過跳閘回路連接第三斷路器(9)和第二段母線(51)上各饋線回路中的斷路器，另一端連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(6)；第四保護裝置(4)一端分別通過跳閘回路連接第四斷路器(10)和第二段母線(51)上各饋線回路中的斷路器，另一端連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(6)；第三和第四保護裝置用于接收來自直接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中的電流值信息，以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各斷路器上串聯(lián)的電流傳感器中的電流值信息，并與保護裝置內(nèi)預(yù)先設(shè)定的電流值比較，當(dāng)接收到的電流值符合設(shè)定的斷路器跳閘條件時，則通過輸出端連接到跳閘回路，并將相關(guān)斷路器跳開；第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(6)一方面分別連接第三保護裝置(3)和第四保護裝置(4)，另一方面分別連接第二段母線(51)的進線支路中的第三電流傳感器(17)、第二環(huán)網(wǎng)送電支路中的第四電流傳感器(18)以及第二段母線(51)上各饋線回路中的兩個電流傳感器，同時通過光纖或跳接光纜連接其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱，依次類推；用于將與該交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱直接連接的各電流傳感器中的電流值信息以及通過其它交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱間接連接的各電流傳感器中的電流值信息傳遞給第三保護裝置(3)和/或第四保護裝置(4)；第二環(huán)網(wǎng)電纜(54)進線端連接第二環(huán)網(wǎng)送電支路，用于向遠(yuǎn)距離的另一個回路送電，依次類推；第二段光纖或跳接光纜(53)連接第二交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱(6)和第三交換機或光纖轉(zhuǎn)接箱，用于實現(xiàn)各保護裝置對所有的電流傳感器信息的共享，依次類推；上述第一段母線(49)在第一個變電所內(nèi)，第二段母線(51)在第二個變電所內(nèi)，第一段環(huán)網(wǎng)電纜(50)為兩個變電站之間的聯(lián)接電纜；第三個變電所結(jié)構(gòu)和第一、第二個變電所相同，依次類推至整個環(huán)網(wǎng)。
2. 一種實現(xiàn)權(quán)利要求1所述系統(tǒng)的供電環(huán)網(wǎng)的智能保護方法，其特征在于該方法包括第1、確定保護域?qū)⒐╇姯h(huán)網(wǎng)中的各段母線、各環(huán)網(wǎng)電纜以及各饋線回路中的變壓器 作為獨立的保護對象，與各保護對象直接連接的進線斷路器和出線斷路器共同構(gòu)成了該保 護對象的保護域；第2、確定后備保護域?qū)⒏鞅Ｗo域中的任何一個斷路器后面與之緊鄰的最近的斷路 器與其余斷路器一起構(gòu)成該保護域的后備保護域，各保護域的后備保護域不止一個；第3、各保護域是否啟動工作的判定各保護裝置根據(jù)檢測到的各電流傳感器的電流 信息確定各保護域是否啟動工作第3. 1、保護域不動作的判據(jù)當(dāng)各保護域環(huán)網(wǎng)上任何一端的電流向量值Ia符合如下 公式，則保護域不動作Ia + Σ Ii>kla i=l其中，k值取1. 2 1. 7，η為保護域另一端的總支路數(shù)，Ii為η個支路中的第i支路的η支路電流向量值，i = 1，2，......,η, Σ Ii表示將保護域另一端所有支路電流求和；i=l第3. 2、保護域動作的判據(jù)當(dāng)各保護域環(huán)網(wǎng)上任何一端的電流向量值Ia符合如下公式，則保護域動作Ia + Σ Ii<kla 第4、后備保護域的保護動作判據(jù)規(guī)定保護域保護動作的時限為、，后備保護域保護 動作的時限為t2，對于t2 >、時刻，當(dāng)后備保護域環(huán)網(wǎng)上任意與保護域不重疊端的電流向 量值Ib符合如下公式，則后備保護域動作Ib + Σ Ii<klb i=lη為后備保護域另一端的總支路數(shù)，Ii為η個支路中的第i支路的支路電流向量值，ηΣ Ii表示將后備保護域另一端所有支路電流向量值求和；第5、當(dāng)相關(guān)保護裝置檢測到所負(fù)責(zé)的保護域中各個端的電流傳感器的電流值符合第 3. 2步中保護域動作的判據(jù)或第4步后備保護域的保護動作判據(jù)時，立即跳開所負(fù)責(zé)的保 護域各端的斷路器，切除故障，后備保護域比保護域的保護動作時間長。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于第1步所述的保護域包括對第一段母線(49)的保護域在第一和第二斷路器(7、8)以及第一段母線(49)上的 饋線回路中進線斷路器(11)之間組成，第一和第二保護裝置(1、2)中的任何一個均可以實 施對該保護域的保護任務(wù)；對第一饋線回路中變壓器(47)的保護域在第一饋線回路中的進線斷路器(11)和出 線斷路器(13)之間組成，第一和第二保護裝置(1、2)中的任何一個均可以實施對該保護域 的保護任務(wù)；對第一環(huán)網(wǎng)電纜(50)的保護域在第二和第三斷路器(8、9)之間組成；第一至第四保 護裝置(1、2、3、4)中的任何一個均可以實施對該保護域的保護任務(wù)；對第二段母線(51)的保護域在第三和第四斷路器(9、10)以及第二段母線(51)上的 饋線回路中進線斷路器(12)之間組成，第三和第四保護裝置(3、4)中的任何一個均可以實 施對該保護域的保護任務(wù)；對第二饋線回路中變壓器(48)的保護域在第二饋線回路中的進線斷路器(12)和出 線斷路器(14)之間組成，第三和第四保護裝置(3、4)中的任何一個均可以實施對該保護域 的保護任務(wù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于第2步所述的后備保護域包括對第一環(huán)網(wǎng)電纜(50)或?qū)Φ谝欢文妇€(49)的后備保護域在第一和第三斷路器(7、9)以及第一段母線(49)上的饋線回路中進線斷路器(11)之間組成，第一和第二保護裝置 (1、2)中的任何一個均可以實施對該后備保護域的保護任務(wù)；對第一環(huán)網(wǎng)電纜(50)或?qū)Φ诙文妇€(51)的后備保護域在第二和第四斷路器(8、10)以及第二段母線(51)上的饋線回路中進線斷路器(12)之間組成，第三和第四保護裝置 (3,4)中的任何一個均可以實施對該后備保護域的保護任務(wù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2至4中任一項所述的方法，其特征在于第4步所述的保護動作的時 限、取 20 50ms ;t2 取 100 200ms。
全文摘要
一種供電環(huán)網(wǎng)的智能保護回路架構(gòu)系統(tǒng)及智能保護方法。該系統(tǒng)以供電環(huán)網(wǎng)中的各段母線、各環(huán)網(wǎng)電纜以及各饋線回路中的變壓器作為獨立的保護對象，各保護對象通過與之直接連接的進線、出線斷路器共同構(gòu)成了該保護對象的保護域；通過有關(guān)電流傳感器與相關(guān)保護裝置聯(lián)網(wǎng)，達(dá)到信息資源共享，保護裝置可提取網(wǎng)上任一傳感器的輸出信息，如保護對象發(fā)生短路故障，各相關(guān)保護裝置能迅速提取到故障區(qū)域兩端的電流信息，綜合判斷，以很短的延時迅速切除故障區(qū)域兩端的斷路器，如故障區(qū)域的某斷路器發(fā)生故障而拒絕分閘，則系統(tǒng)將保護擴大到后備區(qū)域。本發(fā)明系統(tǒng)保護無需整定計算，適合大規(guī)模的推廣應(yīng)用，具有重大的生產(chǎn)實踐意義。
文檔編號H02H7/26GK101916988SQ201010197388
公開日2010年12月15日 申請日期2010年6月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月11日
發(fā)明者余滿峰, 姜春林, 孟祥奎, 張云太, 李繼勝, 楊嘯勇, 王術(shù)合, 王立天, 田勝利, 趙印軍, 韓魯斌 申請人:中鐵電氣化勘測設(shè)計研究院有限公司