淺談邏輯分辨速斷選擇在環網供電系統中的應用

馮麗萍 李鐵維 胡希鳳

摘要：本文簡要論述了邏輯分辨速斷選擇功能在某公司環網供電系統中的應用，針對其組成元件（綜合保護裝置、邏輯閉鎖單元、通訊單元、傳輸介質）、邏輯分辨和速斷選擇實現進行分析，從而最終實現越級跳閘閉鎖功能，提高用電安全性、可靠性、穩定性以及經濟性。

關鍵詞：邏輯分辨；速斷選擇；環網供電系統

一、概述

隨著近幾年科學技術的高速發展，電能供應的安全性、可靠性、穩定性以及與其直接掛鉤的運行成本、經濟效益和政治影響日益成為社會各方關注的課題。尤其在變配電系統中，提升變配電系統管理效率，提高供電可靠性，已勢在必行。

以某公司為例，現行高壓供電系統共設廠甲、乙、丙、丁和廠東線五個電源受口；廠區變配電站總配電所一個，下屬分變電站47個，供電變壓器八十余臺；按生產工藝又將47個變電站劃分為10環冷配環、20環熱工環、30環修車環、40環地鐵環、50環動力環、60環綜合環六個環路開環供電方式。該公司的供電系統由于建設時期早，早期繼電保護部分損壞并且不具備越級跳閘閉鎖功能，在發生故障時，繼電保護不具備判斷故障電流方向能力，同時各子變電所之間也沒有閉鎖功能，經常由于一個單點故障導致整條環路全部動作，并且無法馬上準確判斷故障點，嚴重影響和制約了公司正常生產順利進行。

下面簡要論述一下，該公司采用綜合保護裝置、閉鎖單元、通訊單元及傳輸介質實現邏輯閉鎖速斷選擇避免越級跳閘，準確判斷故障點在該公司供電系統中的應用。

二、速斷選擇功能的概念與組成

邏輯分辨速斷選擇是指在電力系統中，將方向性保護功能與邏輯分辨功能相組合，以最短時間向故障點上一級發送閉鎖信號，使上一級速斷保護選擇性退出，同時跳開故障點最近側斷路器，實現最短時間隔離故障點的功能。

如圖所示

（一）綜合保護裝置：為了滿足該公司環路供電要求和變配電監控系統要求，綜合保護裝置具備方向性過流保護，邏輯判斷功能實現邏輯閉鎖解決所內與所間越級跳閘保護；還應具備常規保護、電氣測量、開關設備診斷、故障錄波、控制監視以及通訊功能。因此，在環網供電系統中該公司甲、乙、丙、丁和客東線五個電源受口；廠區變配電站總配電所環路出線以及47個變電站的進線采用Schneider電氣的Sepam 1000+系列保護裝置。

（二）邏輯閉鎖單元：是實現速斷選擇的重要部分。該公司采用Deltagreentech.的DVP28系列系列產品，用于采集、傳送上下級變電所間的邏輯閉鎖信號，具有200kHz高速脈沖輸出、0.24us的指令速度以及支援多樣工業網絡。

（三）通訊單元：通訊單元即光纖網絡交換機是整個系統安全可靠運行的基礎，該公司采用KYLAND的KINE2000系列產品，是一款高速的以光纖電纜為介質的網絡傳輸設備，具有高安全可靠性、較強的數據吞吐能力、合理的帶寬以及通信的開放性、集成性、易用性和可維護性，保證系統的實時通信與信息交換。

（四）傳輸介質：為了滿足通訊速率要求，解決47個變電所分布散距離遠信號干擾等問題，該公司變電所間采用通信光纜作為傳輸介質。通信光纜設計簡單施工方便，可直接引至通訊單元，傳輸電力系統的各種運行工況，包括模擬量、開關量、電度、保護定值和SOE事件并接受遙控遙調、信號復歸、保護投退、定值設定等各種操作命令。

三、速斷選擇功能的邏輯分辨：

該公司采用Schneider電氣綜合保護裝置Sepam1000+提供閉環電網保護，它包含以下功能：

方向性過流保護（67）兩個保護功能單元：

一個單元用于檢測“線路”中的方向性故障

一個單元用于檢測“母線”中的方向性故障

雙邏輯分辨功能：

按照檢測到的故障方向，發送2條閉鎖信息

根據檢測方向閉鎖方向性保護繼電器，接收2條閉鎖信息

將方向性保護功能與邏輯分辨功能相組合，通過跳閘故障任何一側的斷路器就可以最短延時隔離故障部分。舉例該公司動力環，是有兩個變電所的閉環電網，每個變電站裝有兩個Sepam1000+ S42綜合保護裝置，分別標記為5001、5016和5101、5107。以下為帶有邏輯分辨的不同的Sepam S42綜合保裝置整定值設定。如表所示：

總之，環網供電系統中邏輯分辨速斷選擇功能的實現，從根本上解決了供電系統中由于單點故障導致整條環路全部動作的技術難題，實現供電系統的安全、可靠運行，最大限度滿足了生產供電的需要。

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作者簡介：馮麗萍 女 1971年10月27日出生 吉林省舒蘭市人，長春軌道客車股份有限公司工程師 主要從事工廠變配電技術方面的研究。