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广播式通讯闭锁的井下防越级跳闸系统
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详细说明:

  广播式通讯闭锁的井下防越级保护方案采用光纤通信为主,CAN总线通信为辅的复合式连接的方式,将所有高爆开关组成独立的防越级跳闸系统,即将同一变电站所辖的所有高爆开关接入光纤网络,对于不方便使用光纤组网的开关,使用CAN总线组网(利用CAN总线具有优先权和仲裁功能的特点,形成多主机局部网络,避免点对点通信方式所带来的逐级增加的通信延时)。当高爆开关检测到故障电流时,即向总线上传跳闸指令(即故障信息),在供电系统中不同位置的开关根据预先设定的开关级别及本身所检测到的故障电流进行故障位置判断。不同变电站,如上级变电所出线开关与下级变电所进线开关之间采用专用的光纤联接,传递由以太网协议的跳闸指令,以此避免长距离通讯对通信的影响。

  各级开关保护装置通过信息交互确认短路点:当某条线路发生短路故障时,短路电流流经的电路中所有开关都会测得该电流,所有短路保护定值小于该电流的开关会判断发生了短路故障,都会向网络上报短路故障信息指令。经传输延时后(光纤网≤2ms,CAN网≤10ms),则判定出故障发生所在位置,故障点蕞近的开关立即跳闸,上级开关则按各自的级差延时等待短路故障的切除。在延时的时间内故障切除,各级开关恢复原始状态;延时结束,系统短路故障未能切除时,开关执行跳闸。

  广播式通信闭锁防越级跳闸特点:

  1)可以有效识别故障区段,避免发生越级跳闸事故。

  2)利用以太网的传输速度优势,克服点对点逐级通信方式所带来的逐级增加的通信延时,提高了保护的快速性。

  3)同一变电站的高爆开关在不方便使用光纤组网时,可以使用CAN网络组成网络,实现并行通信,无须第三方设备进行数据集中处理或转发,节省成本、简化设备、便于改造、易于维护。

  4)可以利用光纤网和CAN形成互为备份,当某个网络出现故障,另一个网络可以继续传递信息,增加可靠性。

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  如图(1)所示,当开关202下级处发生短路/漏电故障时,开关202号测得电流为故障电流并立即跳闸,同时向网络上发送跳闸信息指令;若开关201号也测得电流为故障电流,则也向网络上发送跳闸信息指令。同样的,开关102号、101号一旦测得电流为故障电流,均向网络上发送跳闸信息指令。信息通过交互后,判定故障发生在开关202号所辖线路,除202号开关外,上级其余开关全部按本身所处的级别与202号开关的级差相应延时等待短路故障切除,若开关201在延时时间到了仍测得电流为故障电流,则判定202开关拒动,故执行跳闸。同理,若开关102在延时时间到了(即202和201两个开关的累计跳闸时间)测得电流为故障电流,则判定开关202和201号拒动,故执行跳闸。根据级数依次类推。

  如图(2)所示,当开关103下级处发生短路/漏电故障时,其下级开关2xx的开关可能处于失电状态,或由于检测到的电流达不到故障电流而不发生任何动作(不发出短路/漏电(带方向检测)信息)。开关103号检测到故障电流,则向网络上发送跳闸信号指令;同样的101号测得电流为故障电流,均向网络上发送跳闸信号指令,经信息交互后,则判定故障发生在开关103号所辖线路,除103号开关外,上级其余开关全部按本身所处的级别与103号开关的级差相应延时等待短路故障切除,103号开关则作为蕞靠近故障点的开关,无延时,按正常短路故障跳闸。


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