用于电解铝厂的供电系统.pdf

本发明公开了一种电解铝厂的供电系统，包括：至少一个变电站、至少一个开关站、并联的第一线路和第二线路，每个变电站包括：第一至第二母线；至少一个第一母联开关器件、第一开关器件和第二开关器件；至少一套第一微机母线保护装置对第一母线和第二母线进行保护；第一至第二光纤分相电流差动线路保护装置分别对第一线路和第二线路进行保护；每个开关站包括：第三至第四母线；至少一个第二母联开关器件、第三开关器件和第四开关器件；至少一套第二微机母线保护装置对第三母线和第四母线进行保护；第三至第四光纤分相电流差动线路保护装置分别对第一线路和第二线路进行保护。本发明采用双回路供电，供电安全性大大提高，并极大降低了线路损耗。

权利要求书1.  一种用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，包括至少一个变电站、至少一个开关站、以及每个所述变电站和对应的开关站之间并联的第一线路和第二线路，其中，每个所述变电站提供220KV的第一母线和第二母线，每个所述变电站包括：至少一个第一母联开关器件、第一开关器件和第二开关器件，所述至少一个第一母联开关器件、所述第一开关器件和所述第二开关器件分别与所述第一母线和所述第二母线相连；至少一套第一微机母线保护装置，所述至少一套第一微机母线保护装置用于在所述第一母线和/或所述第二母线故障时，断开所述至少一个第一母联开关器件以对所述第一母线和所述第二母线进行保护；第一光纤分相电流差动线路保护装置和第二光纤分相电流差动线路保护装置，所述第一光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第一线路故障时，断开所述第一开关器件以对所述第一线路进行保护，所述第二光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第二线路故障时，断开所述第二开关器件以对所述第二线路进行保护；每个所述开关站具有第三母线和第四母线，所述第三母线和所述第四母线用于为电解铝厂供电，每个所述开关站包括：至少一个第二母联开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述至少一个第二母联开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件分别与所述第三母线和所述第四母线相连，所述第一开关器件与所述第三开关器件之间具有所述第一线路，所述第二开关器件与所述第四开关器件之间具有所述第二线路；至少一套第二微机母线保护装置，所述至少一套第二微机母线保护装置用于在所述第三母线和/或所述第四母线故障时，断开所述至少一个第二母联开关器件以对所述第三母线和所述第四母线进行保护；第三光纤分相电流差动线路保护装置和第四光纤分相电流差动线路保护装置，所述第三光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第一线路故障时，断开所述第三开关器件以对所述第一线路进行保护，所述第四光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第二线路故障时，断开所述第四开关器件以对所述第二线路进行保护。2.  如权利要求1所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，当所述第一开关器件无法断开时，所述第三光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第三开关器件，以及所述至少一套第一微机母线保护装置断开所述至少一个第一母联开关器件；当所述第二开关器件无法断开时，所述第四光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第四开关器件，以及所述至少一套第一微机母线保护装置断开所述至少一个第一母联开关器件；当所述第三开关器件无法断开时，所述第一光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第一开关器件，以及所述至少一套第二微机母线保护装置断开所述至少一个第二母联开关器件；当所述第四开关器件无法断开时，所述第二光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第二开关器件，以及所述至少一套第二微机母线保护装置断开所述至少一个第二母联开关器件。3.  如权利要求2所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，所述至少一个第一母联开关器件、所述至少一个第二母联开关器件、所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件为断路器。4.  如权利要求1所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，每个所述变电站还包括：第一断路器失灵启动及自动重合闸装置，所述第一断路器失灵启动及自动重合闸装置作为所述变电站的近后备保护和对应的开关站的远后备保护。5.  如权利要求4所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，每个所述变电站还包括：第一三段式相间距离保护装置、第一三段式接地距离保护装置和第一四段式接地零序方向电流保护装置。6.  如权利要求4所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，每个所述开关站还包括：第二断路器失灵启动及自动重合闸装置，所述第二断路器失灵启动及自动重合闸装置作为所述开关站的近后备保护和对应的变电站的远后备保护。7.  如权利要求6所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，每个所述开关站还包括第二三段式相间距离保护装置、第二三段式接地距离保护装置和第二四段式接地零序方向电流保护装置。8.  如权利要求6所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，所述至少一套第一微机母线保护装置、所述第一光纤分相电流差动线路保护装置、所述第二光纤分相电流差动线路保护装置和所述第一断路器失灵启动及自动重合闸装置的保护信号通过第一预设光纤进行传输；所述至少一套第二微机母线保护装置、所述第三光纤分相电流差动线路保护装置、所述第四光纤分相电流差动线路保护装置和所述第二断路器失灵启动及自动重合闸装置的保 护信号通过第二预设光纤进行传输。9.  如权利要求1所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，所述至少一个变电站和所述至少一个开关站之间的通讯方式为双光纤通讯。10.  如权利要求1所述的用于电解铝厂的供电系统，其特征在于，所述第一线路和所述第二线路采用同塔双回架设。

说明书用于电解铝厂的供电系统
技术领域
本发明涉及电力技术领域，特别涉及一种用于电解铝厂的供电系统。
背景技术
铝电解负荷为一级负荷，电解车间的电解槽、多功能天车、空压站、变电整流所等负荷也均为一级负荷。铝电解厂的一级负荷占全厂负荷的95％。大型铝工业基地的电解系列电流也在向超大方向发展。
目前，我国的大型铝厂发展到500KA的预焙槽，整流电压达到1350V，年产铝量35万吨以上。铝电解正常情况下(包括检修及一般事故)不允许停电。极端情况下，允许停电30～45分钟。电解铝厂供用电系统、电气设备的选择、设备的运行方式，必须考虑到在检修和一般故障的情况下均不得影响铝电解生产，以及不应降低负荷和电解电流等。铝电解厂应有两个(或以上)独立电源供电，供电的安全性、可靠性应该放在首位。
相关技术中，电解铝厂传统的供电方式为：采用双电源进线，双母线方式。实际运行时，电源进线Ⅰ或Ⅱ其中一条线路带负荷，另一条线路为热备用，全厂动力变运行在进线母线段，整流变压器通过母联断路器在另一段母线上运行。
相关技术中电解铝厂传统的供电方式存在的缺点是：电源侧和负荷侧的继电保护不能满足双线同时带负荷且出现故障时，分断故障的要求，安全可靠性差。
发明内容
本发明的目的旨在至少从一定程度上解决上述的技术问题之一。
为此，本发明的一个目的在于提出一种用于电解铝厂的供电系统，该用于电解铝厂的供电系统突破了电解铝厂传统的供电模式，供电安全性和可靠性大大提高。
为达到上述目的，本发明一方面实施例提出了一种用于电解铝厂的供电系统，该用于电解铝厂的供电系统包括至少一个变电站、至少一个开关站、以及每个所述变电站和对应的开关站之间并联的第一线路和第二线路，其中，每个所述变电站提供220KV的第一母线和第二母线，每个所述变电站包括：至少一个第一母联开关器件、第一开关器件和第二开关器件，所述至少一个第一母联开关器件、所述第一开关器件和所述第二开关器件分别与所述第一母线和所述第二母线相连；至少一套第一微机母线保护装置，所述至少一套第一 微机母线保护装置用于在所述第一母线和/或所述第二母线故障时，断开所述至少一个第一母联开关器件以对所述第一母线和所述第二母线进行保护；第一光纤分相电流差动线路保护装置和第二光纤分相电流差动线路保护装置，所述第一光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第一线路故障时，断开所述第一开关器件以对所述第一线路进行保护，所述第二光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第二线路故障时，断开所述第二开关器件以对所述第二线路进行保护；每个所述开关站具有第三母线和第四母线，所述第三母线和所述第四母线用于为电解铝厂供电，每个所述开关站包括：至少一个第二母联开关器件、第三开关器件和第四开关器件，所述至少一个第二母联开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件分别与所述第三母线和所述第四母线相连，所述第一开关器件与所述第三开关器件之间具有所述第一线路，所述第二开关器件与所述第四开关器件之间具有所述第二线路；至少一套第二微机母线保护装置，所述至少一套第二微机母线保护装置用于在所述第三母线和/或所述第四母线故障时，断开所述至少一个第二母联开关器件以对所述第三母线和所述第四母线进行保护；第三光纤分相电流差动线路保护装置和第四光纤分相电流差动线路保护装置，所述第三光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第一线路故障时，断开所述第三开关器件以对所述第一线路进行保护，所述第四光纤分相电流差动线路保护装置用于在所述第二线路故障时，断开所述第四开关器件以对所述第二线路进行保护。
本发明实施例提出的用于电解铝厂的供电系统，通过每个变电站、对应的开关站以及每个变电站和对应的开关站之间并联的第一线路和第二线路实现对电解铝厂进行双回路供电，突破了电解铝厂传统的供电模式，而且在第一母线和/或第二母线故障时，至少一套第一微机母线保护装置断开至少一个第一母联开关器件以对第一母线和第二母线进行保护，在第三母线和/或第四母线故障时，至少一套第二微机母线保护装置断开至少一个第二母联开关器件以对第三母线和第四母线进行保护，在第一线路故障时，第一光纤分相电流差动线路保护装置断开第一开关器件，以及第三光纤分相电流差动线路保护装置断开第三开关器件以对第一线路进行保护，在第二线路故障时，第二光纤分相电流差动线路保护装置断开第二开关器件，以及第四光纤分相电流差动线路保护装置断开第四开关器件以对第二线路进行保护，供电安全性和可靠性大大提高。
进一步地，在本发明的一个实施例中，当所述第一开关器件无法断开时，所述第三光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第三开关器件，以及所述至少一套第一微机母线保护装置断开所述至少一个第一母联开关器件；当所述第二开关器件无法断开时，所述第四光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第四开关器件，以及所述至少一套第一微机母线保护装置断开所述至少一个第一母联开关器件；当所述第三开关器件无法断开时，所述第一光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第一开关器件，以及所述至少一套第二微机母 线保护装置断开所述至少一个第二母联开关器件；当所述第四开关器件无法断开时，所述第二光纤分相电流差动线路保护装置断开所述第二开关器件，以及所述至少一套第二微机母线保护装置断开所述至少一个第二母联开关器件。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述至少一个第一母联开关器件、所述至少一个第二母联开关器件、所述第一开关器件、所述第二开关器件、所述第三开关器件和所述第四开关器件为断路器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述变电站还包括：第一断路器失灵启动及自动重合闸装置，所述第一断路器失灵启动及自动重合闸装置作为所述变电站的近后备保护和对应的开关站的远后备保护。
进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述变电站还包括：第一三段式相间距离保护装置、第一三段式接地距离保护装置和第一四段式接地零序方向电流保护装置。
进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述开关站还包括：第二断路器失灵启动及自动重合闸装置，所述第二断路器失灵启动及自动重合闸装置作为所述开关站的近后备保护和对应的变电站的远后备保护。
进一步地，在本发明的一个实施例中，每个所述开关站还包括第二三段式相间距离保护装置、第二三段式接地距离保护装置和第二四段式接地零序方向电流保护装置。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述至少一套第一微机母线保护装置、所述第一光纤分相电流差动线路保护装置、所述第二光纤分相电流差动线路保护装置和所述第一断路器失灵启动及自动重合闸装置的保护信号通过第一预设光纤进行传输；所述至少一套第二微机母线保护装置、所述第三光纤分相电流差动线路保护装置、所述第四光纤分相电流差动线路保护装置和所述第二断路器失灵启动及自动重合闸装置的保护信号通过第二预设光纤进行传输。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述至少一个变电站和所述至少一个开关站之间的通讯方式为双光纤通讯。
进一步地，在本发明的一个实施例中，所述第一线路和所述第二线路采用同塔双回架设。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为根据本发明实施例的用于电解铝厂的供电系统的方框示意图；
图2为根据本发明实施例的用于电解铝厂的供电系统中变电站和开关站的方框示意图；
图3为惠历变电站和涌鑫开关站采用传统的供电模式的示意图；
图4为根据本发明一个具体实施例的用于电解铝厂的供电系统所采用的双回路供电模式的示意图；以及
图5为根据本发明一个具体实施例的用于电解铝厂的供电系统出现故障点时的示意图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
下文的公开提供了许多不同的实施例或例子用来实现本发明的不同结构。为了简化本发明的公开，下文中对特定例子的部件和设置进行描述。当然，它们仅仅为示例，并且目的不在于限制本发明。此外，本发明可以在不同例子中重复参考数字和/或字母。这种重复是为了简化和清楚的目的，其本身不指示所讨论各种实施例和/或设置之间的关系。此外，本发明提供了的各种特定的工艺和材料的例子，但是本领域普通技术人员可以意识到其他工艺的可应用于性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的结构可以包括第一和第二特征形成为直接接触的实施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之间的实施例，这样第一和第二特征可能不是直接接触。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是机械连接或电连接，也可以是两个元件内部的连通，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面参照附图来描述根据本发明实施例提出的用于电解铝厂的供电系统。
如图1所示，本发明实施例的用于电解铝厂的供电系统包括至少一个变电站1、至少一个开关站2、以及每个变电站1和对应的开关站2之间并联的第一线路3和第二线路4。其中，如图2所示，每个变电站1提供220KV的第一母线11和第二母线12，每个变电站1包括：至少一个第一母联开关器件13、第一开关器件14、第二开关器件15、至少一套第一微机母线保护装置16、第一光纤分相电流差动线路保护装置17和第二光纤分相电流差动线路保护装置18。其中，至少一个第一母联开关器件13、第一开关器件14和第二开关 器件15分别与第一母线11和第二母线12相连。至少一套第一微机母线保护装置16用于在第一母线11和/或第二母线12故障时，断开至少一个第一母联开关器件13以对第一母线11和第二母线12进行保护。第一光纤分相电流差动线路保护装置17用于在第一线路3故障时，断开第一开关器件14以对第一线路3进行保护，第二光纤分相电流差动线路保护装置18用于在第二线路4故障时，断开第二开关器件15以对第二线路4进行保护。每个开关站2具有第三母线21和第四母线22，第三母线21和第四母线22用于为电解铝厂供电，每个开关站2包括：至少一个第二母联开关器件23、第三开关器件24、第四开关器件25、至少一套第二微机母线保护装置26、第三光纤分相电流差动线路保护装置27和第四光纤分相电流差动线路保护装置28。其中，至少一个第二母联开关器件23、第三开关器件24和第四开关器件25分别与第三母线21和第四母线22相连，第一开关器件14与第三开关器件24之间具有第一线路3，第二开关器件15与第四开关器件25之间具有第二线路4。至少一套第二微机母线保护装置26用于在第三母线21和/或第四母线22故障时，断开至少一个第二母联开关器件23以对第三母线21和第四母线22进行保护。第三光纤分相电流差动线路保护装置27用于在第一线路3故障时，断开第三开关器件24以对第一线路3进行保护，第四光纤分相电流差动线路保护装置28用于在第二线路4故障时，断开第四开关器件25以对第二线路4进行保护。
需要说明的是，用于电解铝厂的供电系统中，每个变电站1包括至少一套第一微机母线保护装置16、第一光纤分相电流差动线路保护装置17和第二光纤分相电流差动线路保护装置18，以及每个开关站2包括至少一套第二微机母线保护装置26、第三光纤分相电流差动线路保护装置27和第四光纤分相电流差动线路保护装置28等多重保护配置，保证了在单个保护单元(第一线路3、第二线路4、第一母线11、第二母线12等)出现故障时仍然能够对供电系统进行有效的保护。
进一步地，在本发明的一个实施例中，当第一开关器件14无法断开时，第三光纤分相电流差动线路保护装置27断开第三开关器件24，以及至少一套第一微机母线保护装置16断开至少一个第一母联开关器件13。进一步地，在本发明的另一个实施例中，当第二开关器件15无法断开时，第四光纤分相电流差动线路保护装置28断开第四开关器件25，以及至少一套第一微机母线保护装置16断开至少一个第一母联开关器件13。进一步地，在本发明的再一个实施例中，当第三开关器件24无法断开时，第一光纤分相电流差动线路保护装置17断开第一开关器件14，以及至少一套第二微机母线保护装置26断开至少一个第二母联开关器件23。进一步地，在本发明的又一个实施例中，当第四开关器件25无法断开时，第二光纤分相电流差动线路保护装置18断开第二开关器件15，以及至少一套第二微机母线保护装置26断开至少一个第二母联开关器件23。
在本发明的一个实施例中，第一线路3和第二线路4并联向220KV的开关站2供电，并分别形成第一供电回路和第二供电回路，当其中一条供电回路检修时，另一条供电回路能完全供送220KV的开关站2的最大负荷，且线路故障、变电站1的220KV母线故障、开关站2的母线故障时均可以保证一条供电回路供电，不会造成电解铝厂全停电，突破了电解铝厂传统的供电模式。本发明的用于电解铝厂的供电系统所采用的双回路供电模式，无论是从线路设计还是从开关保护的设计，都具有良好的移植性，不仅可用于电解铝企业，还可以可靠移植于其它一些供电可靠性要求高、能耗高、不间断运行的企业来说均可以进行技术上的可靠移植，具有良好的推广前景。
进一步地，在本发明的一个实施例中，至少一个第一母联开关器件13、至少一个第二母联开关器件23、第一开关器件14、第二开关器件15、第三开关器件24和第四开关器件25可以为断路器。
进一步地，在本发明的一个实施例中，每个变电站1还可以包括：第一断路器失灵启动及自动重合闸装置19，第一断路器失灵启动及自动重合闸装置19作为变电站1的近后备保护和对应的开关站2的远后备保护。需要说明的是，使用第一断路器失灵启动及自动重合闸装置19作为后备保护，可以作为对第一光纤分相电流差动线路保护装置17和第二光纤分相电流差动线路保护装置18的主保护灵敏度不足或其它一些故障情况的补充保护。进一步地，在本发明的一个实施例中，每个变电站1还可以包括：第一三段式相间距离保护装置120、第一三段式接地距离保护装置121和第一四段式接地零序方向电流保护装置122。需要说明的是，第一三段式相间距离保护装置120和第一四段式接地零序方向电流保护装置122具有良好的互补作用，第一三段式相间距离保护装置120灵敏度好，主要用于线路相间短路，可以有效的判断故障范围，但第一三段式相间距离保护装置120需要同时使用电压量和电流量进行判断，第一三段式相间距离保护装置120进行保护时出现故障的几率要比单纯的电流量保护大的多。第一四段式接地零序方向电流保护装置122不但可以有效的对单相接地故障进行保护，同时当第一三段式相间距离保护装置120的二次回路出现故障时，也可以作为第一三段式相间距离保护装置120的补充保护。
进一步地，在本发明的一个实施例中，每个开关站2还可以包括：第二断路器失灵启动及自动重合闸装置29，第二断路器失灵启动及自动重合闸装置29作为开关站2的近后备保护和对应的变电站1的远后备保护。需要说明的是，使用第二断路器失灵启动及自动重合闸装置29作为后备保护，可以作为对第三光纤分相电流差动线路保护装置27和第四光纤分相电流差动线路保护装置28的主保护灵敏度不足或其它一些故障情况的补充保护。进一步地，在本发明的一个实施例中，每个开关站2还可以包括第二三段式相间距离保护装置220、第二三段式接地距离保护装置221和第二四段式接地零序方向电流保护装置222。 需要说明的是，第二三段式相间距离保护装置220和第二四段式接地零序方向电流保护装置222具有良好的互补作用，第二三段式相间距离保护装置220灵敏度好，主要用于线路相间短路，可以有效的判断故障范围，但第二三段式相间距离保护装置220需要同时使用电压量和电流量进行判断，第二三段式相间距离保护装置220进行保护时出现故障的几率要比单纯的电流量保护大的多。第二四段式接地零序方向电流保护装置222不但可以有效的对单相接地故障进行保护，同时当第二三段式相间距离保护装置220的二次回路出现故障时，也可以作为第二三段式相间距离保护装置220的补充保护。
进一步地，在本发明的一个实施例中，至少一套第一微机母线保护装置16、第一光纤分相电流差动线路保护装置17、第二光纤分相电流差动线路保护装置18和第一断路器失灵启动及自动重合闸装置19的保护信号可以通过第一预设光纤进行传输，以及至少一套第二微机母线保护装置26、第三光纤分相电流差动线路保护装置27、第四光纤分相电流差动线路保护装置28和第二断路器失灵启动及自动重合闸装置29的保护信号可以通过第二预设光纤进行传输。
进一步地，在本发明的一个实施例中，至少一个变电站1和至少一个开关站2之间的通讯方式可以为双光纤通讯。进一步地，在本发明的一个实施例中，第一线路3和第二线路4可以采用同塔双回架设，从而有效降低了线路损耗。
进一步地，在本发明的一个具体实施例中，第一线路3为惠铝Ⅰ回线路，第二线路4为惠铝Ⅱ回线路，变电站1为500KV变220KV的惠历变电站，开关站2为220KV的涌鑫开关站。惠铝Ⅰ回线路和惠铝Ⅱ回线路起于500KV变220KV的惠历变电站，止于220KV的涌鑫开关站，并形成环网运行，惠铝Ⅰ回线路和惠铝Ⅱ回线路全长7.343km，采用同塔双回架设，其中，铁塔共26基，钢管塔5基，导线为两根JL/G1A-500/45-48/7型钢芯铝绞线，地线为两根24芯OPGW导线。导线截面和结构满足供电系统输送容量，且导线截面的加大，大大降低了输电线路(惠铝Ⅰ回线路和惠铝Ⅱ回线路)的损耗。另外，OPGW作为输电线路的架空地线，可以起到良好的防雷作用，安全性好。
具体地，在本发明的一个实施例中，惠历变电站中500KV变220KV侧采用双母线分段接线，出线18回。涌鑫开关站两回线路(第一线路3和第二线路4)分别在惠历变电站220KV第Ⅲ段母线(第一母线11)、第Ⅳ段母线(第二母线12)上。惠历变电站中220KV涌鑫出线两侧分别配置第一光纤分相电流差动线路保护装置17(例如PRS-753)和第二光纤分相电流差动线路保护装置18(例如PRS-753)作为主保护，主后备保护采用第一断路器失灵启动及自动重合闸装置19(例如PRS-723AH)作为惠历变电站的近后备保护及涌鑫开关站的远后备保护，并采用第一预设光纤(例如专用光纤芯)传输保护信号，并装设第一三段式相间距离保护装置120、第一三段式接地距离保护装置121和第一四段式接地零 序方向电流保护装置122。另外，惠历变电站中配置两套第一微机母线保护装置16(例如BP-2C微机母线保护装置)、母线的断路器失灵保护装置和一微机型故障录波装置以记录供电系统的故障，其中，两套第一微机母线保护装置16与母线的断路器失灵保护装置同组一面屏(即设置在同一个保护屏中)。
具体地，在本发明的一个实施例中，220KV涌鑫开关站的220KV第Ⅰ段母线(第三母线21)、第Ⅱ段母线(第四母线22)采用双母线接线方式，进线2回，出线10回。涌鑫开关站安装8×88000KVA整流变压器，整流变压器的电压等级为225KV/104KV/34KV等，安装2×50000KVA三相双绕组有载调压动力变压器，动力变压器的电压等级为225±8×1.25％/10.5KV，10KV采用单母线分断接线。
进一步地，220KV涌鑫开关站的每回220KV进线两侧分别配置第三光纤分相电流差动线路保护装置27(例如PRS-753)和第四光纤分相电流差动线路保护装置28两套(例如PRS-753)作为主保护，主后备保护采用第二断路器失灵启动及自动重合闸装置29(例如PRS-723AH)作为涌鑫开关站的近后备保护及惠历变电站的远后备保护，并采用第二预设光纤(例如专用光纤芯)传输保护信号，并装设第二三段式相间距离保护装置220、第二三段式接地距离保护装置221和第二四段式接地零序方向电流保护装置222。另外，涌鑫开关站中配置两套第二微机母线保护装置26(例如BP-2C微机母线保护装置)、母线的断路器失灵保护装置和一微机型故障录波装置以记录供电系统的故障，其中，两套第一微机母线保护装置16与母线的断路器失灵保护装置同组一面屏(即设置在同一个保护屏中)，图3为惠历变电站和涌鑫开关站采用传统的供电模式的示意图，图4为用于电解铝厂的供电系统所采用的双回路供电模式的示意图。
下面参照图5对用于电解铝厂的供电系统中各种故障对涌鑫开关站运行情况的影响进行分析，图5为用于电解铝厂的供电系统出现故障点时的示意图。
(1)线路故障
例如，当220kV惠铝Ⅱ回线路故障，故障点为k1时，此时，第二光纤分相电流差动线路保护装置18输出保护信号以快速断开惠历变电站侧的第二开关器件15(262断路器)，第四光纤分相电流差动线路保护装置28输出保护信号以快速断开涌鑫开关站侧第四开关器件25(242断路器)，从而隔离故障点k1。
例如，当220kV惠铝Ⅱ回线路故障，且惠历变电站侧的第二开关器件15(262断路器)无法断开时，首先第四光纤分相电流差动线路保护装置28输出保护信号以快速断开涌鑫开关站侧第四开关器件25(242断路器)，其次惠历变电站侧的第二开关器件15(262断路器)启动至少一套第一微机母线保护装置16的母差失灵保护功能以断开第一母联开关器件13(234断路器)及234断路器所联母线(220kV第Ⅳ段母线)上所有其它断路器(包括所 有其它第一母联开关器件13)等，从而切除故障。进一步地，如果涌鑫开关站侧第四开关器件25(242断路器)无法断开，则242断路器启动至少一套第二微机母线保护装置26的母差失灵保护功能以断开第二母联开关器件23(212断路器)及212断路器所联母线(220kV第Ⅱ段母线)上所有其它断路器(包括所有其它第二母联开关器件23)等，从而隔离故障点。
类似地，当220kV惠铝Ⅰ回线路故障时，隔离故障点的动作类似，以下不再赘述。综上所述，本发明的用于电解铝厂的供电系统在出现线路故障时，均不会造成正常运行的线路通过涌鑫开关站侧母线对故障线路供电，且均不会造成涌鑫开关站供电终断。
(2)惠历变侧母线故障
例如，当惠历变电站侧220kV第Ⅲ段母线故障，故障点为k2时，此时，惠历变电站的至少一套第一微机母线保护装置16断开第一母联开关器件13(234断路器)及故障母线(220kV第Ⅲ段母线)上所有其它断路器(包括所有其它第一母联开关器件13)等，从而隔离故障母线。此时，涌鑫开关站侧第四开关器件25(242断路器)只是供220kV惠铝Ⅱ回线路空载运行。
例如，当惠历变电站侧220kV第Ⅲ段母线故障，且惠历变电站侧的第二开关器件15(262断路器)无法断开时，则惠历变电站侧的第二光纤分相电流差动线路保护装置18发远跳命令至涌鑫开关站侧以断开第四开关器件25(242断路器)，从而隔离故障。
类似地，当惠历变电站侧220kV第Ⅳ段母线故障时，隔离故障点的动作类似，以下不再赘述。综上所述，本发明的用于电解铝厂的供电系统在惠历变侧母线故障时，均不会造成正常运行的线路通过涌鑫开关站侧母线对惠历变侧故障线路供电，且均不会造成涌鑫开关站供电终断。
(3)涌鑫开关站侧母线故障
例如，当涌鑫开关站侧第Ⅱ段母线故障，故障点为k3时，此时，涌鑫开关站侧的至少一套第二微机母线保护装置26断开第二母联开关器件23(212断路器)及故障母线(第Ⅱ段母线)上所有其它断路器(包括所有其它第二母联开关器件23)等，从而隔离故障母线。此时，惠历变电站侧的第二开关器件15(262断路器)只是供220kV惠铝Ⅱ回线路空载运行。
例如，当涌鑫开关站侧第Ⅱ段母线故障，且涌鑫开关站侧的第四开关器件25(242断路器)无法断开时，则涌鑫开关站侧的第四光纤分相电流差动线路保护装置28发远跳命令至涌鑫开关站侧以断开第二开关器件15(262断路器)，从而隔离故障。
类似地，当涌鑫开关站侧220kV第Ⅰ段母线故障时，隔离故障点的动作类似，以下不再赘述。综上所述，本发明的用于电解铝厂的供电系统在涌鑫开关站侧母线故障时，均不 会造成正常运行的线路通过涌鑫开关站侧故障母线供电，且均不会造成涌鑫开关站供电终断。
综上所述，无论发生以上何种故障，用于电解铝厂的供电系统的保护均可以满足要求，并能够快速切除故障，确保开关站2不会对故障点提供故障电流，供电安全性和可靠性大大提高。
本发明实施例提出的用于电解铝厂的供电系统，通过每个变电站、对应的开关站以及每个变电站和对应的开关站之间并联的第一线路和第二线路实现对电解铝厂进行双回路供电，突破了电解铝厂传统的供电模式，而且在第一母线和/或第二母线故障时，至少一套第一微机母线保护装置断开至少一个第一母联开关器件以对第一母线和第二母线进行保护，在第三母线和/或第四母线故障时，至少一套第二微机母线保护装置断开至少一个第二母联开关器件以对第三母线和第四母线进行保护，在第一线路故障时，第一光纤分相电流差动线路保护装置断开第一开关器件，以及第三光纤分相电流差动线路保护装置断开第三开关器件以对第一线路进行保护，在第二线路故障时，第二光纤分相电流差动线路保护装置断开第二开关器件，以及第四光纤分相电流差动线路保护装置断开第四开关器件以对第二线路进行保护，充分利用了高新的微机保护技术和先进适用技术，供电安全性和可靠性大大提高，并极大降低了线路损耗。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，"计算机可读介质"可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着 进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。