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當(dāng)線路或設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，故障應(yīng)通過下級保護(hù)裝置(如斷路器)靠近故障點(diǎn)來隔離。CET中電技術(shù)深入了解客戶的需求，以有效解決越級跳閘為目的，同時(shí)避免傳統(tǒng)解決方案的弊端，提出了一種基于三重保障體系的區(qū)域聯(lián)鎖防越級跳閘方案，多層次實(shí)現(xiàn)防越級跳閘，保障電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定。
一、越級跳閘是什么？
在電力系統(tǒng)中，越級跳閘是一種不正常的保護(hù)動(dòng)作。當(dāng)線路或設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，故障應(yīng)通過下級保護(hù)裝置(如斷路器)靠近故障點(diǎn)來隔離。但由于某些原因，上級保護(hù)裝置先跳閘，導(dǎo)致停電范圍擴(kuò)大。
越級跳閘的本質(zhì)是保護(hù)裝置的選擇性被破壞，具體可以歸納為四類：保護(hù)定值不匹配、設(shè)備故障或拒動(dòng)、短路電流過大、保護(hù)設(shè)計(jì)缺陷。越級跳閘不僅會(huì)擴(kuò)大故障范圍，還會(huì)對電網(wǎng)的穩(wěn)定性和設(shè)備的安全性造成嚴(yán)重影響。
越級跳閘會(huì)導(dǎo)致上級斷路器跳閘，造成更大范圍的停電。故障電流長時(shí)間流經(jīng)非故障設(shè)備（如變壓器、線路），可能導(dǎo)致設(shè)備過熱、絕緣損壞甚至燒毀。此外，越級跳閘可能引發(fā)電弧、短路爆炸等危險(xiǎn)，威脅現(xiàn)場人員安全或引發(fā)火災(zāi)。同時(shí)，跳閘點(diǎn)與實(shí)際故障點(diǎn)不一致，會(huì)延長故障排查時(shí)間，增加恢復(fù)供電的難度。最后，大面積停電可能導(dǎo)致企業(yè)停產(chǎn)、數(shù)據(jù)丟失或公共服務(wù)中斷，直接經(jīng)濟(jì)損失巨大。
因此，越來越多的企業(yè)，開始高度重視越級跳閘帶來的危害，并采用科學(xué)有效的防越級跳閘技術(shù)解決方案來避免此類現(xiàn)象的發(fā)生。
二、傳統(tǒng)解決方案及其優(yōu)缺點(diǎn)
針對防越級跳閘解決方案，目前常見的包括保護(hù)定值配合、時(shí)間級差配合、方向保護(hù)、自動(dòng)重合閘、智能保護(hù)設(shè)備與通信技術(shù)以及區(qū)域聯(lián)鎖保護(hù)。但是這些方案都各有優(yōu)缺點(diǎn)：
保護(hù)定值配合：通過調(diào)整上下級保護(hù)裝置的電流、時(shí)間等定值，確保下級保護(hù)先于上級動(dòng)作。優(yōu)點(diǎn)是簡單經(jīng)濟(jì)，無需額外設(shè)備投資，但多級供電線路中定值配合較難。
時(shí)間級差配合：通過設(shè)置時(shí)間繼電器，使上級保護(hù)動(dòng)作時(shí)間略長于下級，形成時(shí)間差。優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)簡單，但可能導(dǎo)致非故障區(qū)域停電時(shí)間延長，降低供電可靠性。
方向保護(hù)：通過方向元件判斷故障方向，避免非故障方向的上游保護(hù)誤動(dòng)。優(yōu)點(diǎn)是有效解決環(huán)網(wǎng)或雙電源系統(tǒng)的越級問題，但需要額外的設(shè)備成本。
自動(dòng)重合閘：上級保護(hù)跳閘后，通過自動(dòng)重合閘恢復(fù)供電。優(yōu)點(diǎn)是可快速恢復(fù)瞬時(shí)性故障供電，但對性故障無效，可能擴(kuò)大設(shè)備損傷。
智能保護(hù)設(shè)備與通信技術(shù)：利用微機(jī)保護(hù)、光纖通信等技術(shù)實(shí)現(xiàn)快速精準(zhǔn)的故障定位。優(yōu)點(diǎn)是高精度快速隔離故障，但依賴通信通道，設(shè)備及運(yùn)維成本高。
區(qū)域聯(lián)鎖保護(hù)：通過多保護(hù)裝置間的信息交互，協(xié)同判斷故障區(qū)域。優(yōu)點(diǎn)是多保護(hù)協(xié)同動(dòng)作，避免單一裝置誤判，但依賴高速通信網(wǎng)絡(luò)，抗干擾能力要求高。
那么，如何才能找到一種既能解決問題，又能避免傳統(tǒng)弊端的方案呢？
三、三重保障體系的區(qū)域聯(lián)鎖防越級跳閘方案
CET中電技術(shù)深入了解客戶的需求，以有效解決越級跳閘為目的，同時(shí)避免傳統(tǒng)解決方案的弊端，提出了一種基于三重保障體系的區(qū)域聯(lián)鎖防越級跳閘方案，多層次實(shí)現(xiàn)防越級跳閘，保障電力系統(tǒng)可靠、穩(wěn)定。
①保護(hù)啟動(dòng)閉鎖信號，當(dāng)下級檢測到故障后，立即發(fā)送保護(hù)啟動(dòng)GOOSE閉鎖信號給相鄰上級，使得上級保護(hù)被閉鎖，從而避免越級跳閘。
以上圖為例：當(dāng)主供電源供電時(shí)，位置1發(fā)生故障時(shí)，QF3保護(hù)啟動(dòng)，QF3保護(hù)上送保護(hù)啟動(dòng)閉鎖信號至QF2保護(hù)，QF2保護(hù)被閉鎖，則位置1故障時(shí)僅QF3保護(hù)動(dòng)作；位置2發(fā)生故障時(shí)：QF2保護(hù)啟動(dòng)，QF2保護(hù)上送保護(hù)啟動(dòng)閉鎖信號至QF1保護(hù)，QF1保護(hù)被閉鎖，因此位置2故障時(shí)僅QF2保護(hù)動(dòng)作；位置3發(fā)生故障時(shí)：若QF3與上級保護(hù)不會(huì)發(fā)生越級跳閘（即時(shí)間定值或電流定值可配合），則位置3故障時(shí)僅QF1保護(hù)動(dòng)作；位置4發(fā)生故障時(shí)：由上級后備保護(hù)動(dòng)作，或由線路差動(dòng)保護(hù)動(dòng)作。
②快速通信網(wǎng)絡(luò)：采用GOOSE協(xié)議實(shí)現(xiàn)快速信號傳輸，確保聯(lián)鎖速斷保護(hù)的總動(dòng)作時(shí)間小于40ms，包括故障量啟動(dòng)時(shí)間、GOOSE傳輸延遲和繼電器動(dòng)作時(shí)間等。
③自適應(yīng)后備保護(hù)：在通信異常或保護(hù)裝置故障情況下，自動(dòng)切換到傳統(tǒng)固有延時(shí)時(shí)間保護(hù)模式，確保情況下保護(hù)的可靠性。
此外，該方案采用分層分布式系統(tǒng)構(gòu)架，組網(wǎng)靈活可靠，可按需選擇單網(wǎng)或主備雙網(wǎng)，GOOSE與監(jiān)控網(wǎng)合一或獨(dú)立組網(wǎng)；擴(kuò)展方便，各個(gè)變配電分散安裝的保護(hù)裝置構(gòu)成區(qū)域化的系統(tǒng)保護(hù)，保護(hù)信息通過GOOSE交互，改造及擴(kuò)展時(shí)只需重新映射虛擬連線關(guān)系，無需改造電纜。
四、PMC-951系列保護(hù)測控裝置
PMC-951系列保護(hù)測控裝置具有GOOSE通信功能，確保數(shù)據(jù)傳輸實(shí)時(shí)、可靠，結(jié)合邏輯可編程功能,可以實(shí)現(xiàn)跨間隔、跨電壓等級、跨區(qū)域的保護(hù)信息共享,為各類供電復(fù)雜的場景，提供防越級跳閘解決方案。
同時(shí)，PMC-951系列保護(hù)測控裝置還可以提供聯(lián)鎖加速過流保護(hù)、分布式備自投、負(fù)荷聯(lián)切聯(lián)投、多電源切換等功能，廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心、多電源供電及投切、煤礦企業(yè)短線路供電、軌道交通環(huán)網(wǎng)供電模式以及分布式電源非標(biāo)運(yùn)行方式等場景，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供可靠保障。
越級跳閘是電力系統(tǒng)中的常見問題，其危害不容忽視。通過科學(xué)的防范意識和有效的技術(shù)解決方案，可以顯著降低越級跳閘的發(fā)生率，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定性和供電可靠性。
CET中電技術(shù)的三重保障體系區(qū)域聯(lián)鎖方案，讓越級跳閘問題將不再是電網(wǎng)運(yùn)行的難題，為電網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行提供了可靠保障。
