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CN110970868A - 断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法及系统 - Google Patents

断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法及系统 Download PDF

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CN110970868A
CN110970868A CN201911277438.3A CN201911277438A CN110970868A CN 110970868 A CN110970868 A CN 110970868A CN 201911277438 A CN201911277438 A CN 201911277438A CN 110970868 A CN110970868 A CN 110970868A
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CN
China
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Application number
CN201911277438.3A
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Inventor
钱敏
王世祥
乔中伟
谷斌
鹿鸣明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
Original Assignee
Shenzhen Power Supply Bureau Co Ltd
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Publication date
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    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H3/00Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection
    • H02H3/26Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents
    • H02H3/32Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors
    • H02H3/34Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system
    • H02H3/343Emergency protective circuit arrangements for automatic disconnection directly responsive to an undesired change from normal electric working condition with or without subsequent reconnection ; integrated protection responsive to difference between voltages or between currents; responsive to phase angle between voltages or between currents involving comparison of the voltage or current values at corresponding points in different conductors of a single system, e.g. of currents in go and return conductors of a three-phase system using phase sequence analysers

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Abstract

本发明提供一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,包括检测继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态;若保护功能投入时,采集电气量三相不一致开入量的变化情况,并激活三相不一致保护启动指令;采集三相电流计算出电流采样有效值;若三相电流值之中至少一个大于预设的额定电流值,且电流采样有效值满足预设的多个闭锁判据条件之中至少一个时,则进入不一致保护动作延时等待时间直至超过预设的第一整定时间后,输出不一致保护跳闸命令使继电保护装置保护动作。实施本发明,有效解决断路器电气量三相不一致保护在不一致启动回路异常以及电流过小导致电流闭锁判据不满足引起的保护拒动等问题,消除保护动作死区。

Description

断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法及系统
技术领域
本发明涉及继电保护技术领域,尤其涉及一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法及系统。
背景技术
目前,电气量三相不一致保护整定原则为:定值统一按240A(一次值)整定,当电流互感器CT变比超过2400时,按0.1In整定(In为CT二次额定电流),继电保护装置的保护动作时间整定为1.5秒或2.0秒。然而,一旦负荷空载或轻载的断路器出现三相不一致状态时,继电保护装置上的电气量三相不一致保护因有零序电流闭锁将无法动作跳闸。
如图1所示,为现有技术中断路器与继电保护装置之间的单相逻辑连接示意图。在图1中以A相为例进行说明:跳闸监视回路105从继电保护装置的保护屏操作箱内引出后,经控制电缆接到断路器机构箱内断路器机构合闸回路107上,并在断路器机构箱内串接断路器常闭辅助接点DL和机构防跳继电器常闭接点FT后,进一步短接该断路器机构合闸回路107后经过远方就地切换把手ZK1进入机构内部。此时,保护屏操作箱内的跳位监视继电器TWJ用于监视断路器机构合闸回路107是否正常,且在断路器处于分闸状态下,跳位监视继电器TWJ应该励磁动作,同时点亮对应连接跳位监视继电器TWJ的指示灯(如图1所示的顶部发光二极管),用以表示断路器机构合闸回路107正常并能随时可以合闸。同理,合闸监视回路从继电保护装置的保护屏操作箱内引出后,经控制电缆接到断路器机构箱内的断路器机构分闸回路137上,并在断路器机构箱内串接远方就地切换把手ZK2进入机构内部。此时,保护屏操作箱内的合位监视继电器HWJ用于监视断路器分闸回路137是否正常,且在断路器处于合闸状态下,合位监视继电器HWJ应该励磁动作,同时点亮对应连接合位监视继电器HWJ的指示灯(如图1所示的底部发光二极管),用以表示断路器分闸回路137正常并能随时可以分闸。
断路器在合闸位置时,一旦断路器机构合闸回路107被断路器常闭辅助接点DL断开,则正常情况下跳位监视继电器TWJ正常失电返回。然而,若跳闸监视回路105至远方就地切换把手ZK1之间出现接线松动或者断路器常闭辅助接点DL、机构防跳继电器常闭接点FT之中至少一个出现异常,则二次系统就不会发出任何告警信号(因跳位监视继电器TWJ已正常失电返回),导致运维人员无法及时发现隐患。此时,如图2所示,为图1中保护屏操作箱内跳位监视继电器TWJ与合位监视继电器HWJ接点组合成的三相不一致开入回路示意图。保护装置三相不一致开入量取自跳位监视继电器TWJ与合位监视继电器HWJ常开接点串并联组合方式,跳位监视继电器TWJ与合位监视继电器HWJ只能间接反映断路器的位置,不能直接与断路器实际位置相对应。
例如,若断路器发生单相偷跳情况,恰好偷跳相的跳闸位置监视回路105异常,使偷跳相的跳位监视继电器TWJ失电返回,导致继电保护装置采集不到该偷跳相的跳位监视继电器TWJ开入,就会造成断路器的重合闸无法动作。同时,串入三相不一致开入回路中的该偷跳相的跳位监视继电器TWJ接点断开,继电保护装置也采集不到不一致开入,导致继电保护装置的电气量三相不一致保护拒动,只能靠不经方向闭锁的零序后备段跳闸,可能导致相邻线路零序方向过流保护或中性点接地的变压器零序方向过流保护越级跳闸。;
又如,当发生直流接地等异常情况引起断路器第一路控制电源跳闸时,将导致操作箱合闸回路中跳位监视继电器TWJ失电,若在此期间断路器发生单相跳闸(第二路控制电源正常)进入三相不一致状态,继电保护装置的电气量三相不一致保护采集不到跳位监视继电器TWJ开入和三相不一致开入,则继电保护装置的保护将拒动,同样可能引起相邻线路零序后备保护越级跳闸。
因此,有必要对220kV及以上变电站内分相操作的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑进行优化,避免断路器电气量三相不一致保护在控制回路异常导致三相不一致开入失效以及电流过小导致电流闭锁判据不满足引起的保护拒动等问题,消除继电保护装置的保护动作死区,提高电网运行可靠性。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于,提供一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法及系统,有效解决断路器电气量三相不一致保护在不一致启动回路异常以及电流过小导致电流闭锁判据不满足引起的保护拒动等问题,消除继电保护装置的保护动作死区。
为了解决上述技术问题,本发明实施例提供了一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,所述方法通过断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统对取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成判别回路上的电气量三相不一致开入量以及取自外接所述继电保护装置的三相不一致开入采集回路上的三相电流进行识别来消除所述继电保护装置的保护死区,具体包括以下步骤:
所述系统检测所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态;
所述系统若检测到所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投入时,采集所述电气量三相不一致开入量的变化情况,并待判定出所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件后,激活预设的三相不一致保护启动指令;
所述系统待所述三相不一致保护启动指令激活成功后,采集所述三相电流,并根据所述三相电流,计算出电流采样有效值;其中,所述电流采样值包括零序电流值、负序电流值和不一致负序比值;
所述系统若判定出所采集的三相电流值之中至少一个大于预设的额定电流值,且计算所得的电流采样有效值满足预设的多个闭锁判据条件之中至少一个时,则进入不一致保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第一整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致保护动作。
其中,所述方法进一步包括:
所述系统若确定进入不一致保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第一整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
其中,所述方法进一步包括:
所述系统若判定出所采集的三相电流值均小于所述预设的额定电流值,所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况超过预设的开入保持时间,以及计算所得的电流采样有效值均不满足所述预设的多个闭锁判据条件之中任意一个时,则进入不一致后备段保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第二整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致后备段保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致后备段保护动作。
其中,所述方法进一步包括:
所述系统若确定进入不一致后备段保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第二整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
其中,所检测的继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态包括保护定值的投退状态、保护控制字的投退状态和保护功能硬压板的投退状态;所述电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件具体为,所述电气量三相不一致开入量由0变为1后,持续时间应超过预设的开入防抖时间;其中,所述预设的开入防抖时间为20毫秒。
其中,所述预设的多个闭锁判据条件有三个,具体为,
所述零序电流值大于预设的第一闭锁定值,所述负序电流值大于预设的第二闭锁定值,以及所述不一致负序比值大于0且小于等1;其中,所述不一致负序比值由负序相电流有效值的幅值和正序相电流有效值的幅值决定。
本发明实施例还提供了一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统,其对取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成判别回路上的电气量三相不一致开入量以及取自外接所述继电保护装置的三相不一致开入采集回路上的三相电流进行识别来消除所述继电保护装置的保护死区,包括:
投退状态检测单元,用于检测所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态;
开入量检测单元,用于若检测到所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投入时,采集所述电气量三相不一致开入量的变化情况,并待判定出所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件后,激活预设的三相不一致保护启动指令;
电流值计算单元,用于待所述三相不一致保护启动指令激活成功后,采集所述三相电流,并根据所述三相电流,计算出电流采样有效值;其中,所述电流采样值包括零序电流值、负序电流值和不一致负序比值;
不一致保护动作命令输出单元,用于若判定出所采集的三相电流值之中至少一个大于预设的额定电流值,且计算所得的电流采样有效值满足预设的多个闭锁判据条件之中至少一个时,则进入不一致保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第一整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致保护动作。
其中,还包括:
第一保护返回单元,用于若确定进入不一致保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第一整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
其中,还包括:
不一致后备段保护动作命令输出单元,用于若判定出所采集的三相电流值均小于所述预设的额定电流值,所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况超过预设的开入保持时间,以及计算所得的电流采样有效值均不满足所述预设的多个闭锁判据条件之中任意一个时,则进入不一致后备段保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第二整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致后备段保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致后备段保护动作。
其中,还包括:
第二保护返回单元,用于若确定进入不一致后备段保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第二整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
1、相对于传统的三相不一致开入量取自保护操作箱内跳闸位置监视与合闸位置监视继电器常开接点串并联组合方式,本发明的三相不一致开入量取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成的判别回路,并与独立连接在继电保护装置上的三相不一致开入采集回路所采集的三相电流进行混合计算及识别来消除继电保护装置的保护死区,从而有效的解决因控制回路接线松动或控制电源异常等因素导致三相不一致开入失效隐患;
2、本发明新增负序相电流有效值与正序相电流有效值的幅值形成的不一致负序比值作为闭锁判据条件之一,从而有效的解决当负荷电流大于预设的额定电流值(如0.05In,In为CT二次额定电流)时,电流闭锁判据无法可靠开放隐患;
3、本发明新增不经电流闭锁判据的三相不一致后备段保护,在保护判断三相均无电流(如保护采集的三相电流均小于0.05In),三相不一致一直开入的时间超过预设的开入保持时间(如2.0秒)以及电流采样有效值均不满足所有闭锁判据条件才投入,从而有效的解决当负荷电流小于预设的额定电流值(如0.05In,In为CT二次额定电流)时保护拒动隐患。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,根据这些附图获得其他的附图仍属于本发明的范畴。
图1为现有技术中断路器与继电保护装置之间的单相逻辑连接示意图;
图2为图1中保护屏操作箱内跳位监视继电器与合位监视继电器接点组合成的三相不一致开入回路示意图;其中,TWJA~TWJC分别为ABC三相对应的跳位监视继电器;HWJA~HWJC分别为ABC三相对应的合位监视继电器;
图3为本发明实施例提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统的结构示意图;
图4为本发明实施例提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统的应用场景中电气量三相不一致保护用的三相不一致开入回路的结构示意图;
图5为本发明实施例提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统的应用场景中电气量三相不一致保护用的电流采样回路的结构示意图;
图6为本发明实施例提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统的应用场景中电气量三相不一致保护逻辑框图;
图7为本发明实施例提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统的应用场景中电气量三相不一致保护程序运行流程图;
图8为本发明实施例提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。
如图3所示,为本发明实施例中,提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统,该系统安装在PC机上对取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成判别回路(如图4所示左侧虚框结构)上的电气量三相不一致开入量以及取自外接继电保护装置的三相不一致开入采集回路(如图5所示)上的三相电流进行识别来消除继电保护装置的保护死区,该系统包括:
投退状态检测单元10,用于检测继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态;其中,该三相不一致保护功能投退状态包括保护定值的投退状态、保护控制字的投退状态和保护功能硬压板的投退状态;
开入量检测单元20,用于若检测到继电保护装置上的三相不一致保护功能投入时,采集电气量三相不一致开入量的变化情况,并待判定出所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件后,激活预设的三相不一致保护启动指令;其中,电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件具体为所采集的电气量三相不一致开入量由0变为1后,持续时间应超过预设的开入防抖时间(如20毫秒);
电流值计算单元30,用于待三相不一致保护启动指令激活成功后,采集所述三相电流,并根据三相电流,计算出电流采样有效值;其中,电流采样值包括零序电流值、负序电流值和不一致负序比值;应当说明的是,零序电流值、负序电流值和不一致负序比值都是根据所采集的三相电流通过预设软件程序自动计算出来的,且不一致负序比值是由负序相电流有效值的幅值和正序相电流有效值的幅值决定的,即二者比值;
不一致保护动作命令输出单元40,用于若判定出所采集的三相电流值之中至少一个大于预设的额定电流值(如0.05In,In为CT二次额定电流),且计算所得的电流采样有效值满足预设的多个闭锁判据条件之中至少一个时,则进入不一致保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第一整定时间(如1.5秒或2秒)后,给继电保护装置输出不一致保护跳闸命令,使继电保护装置不一致保护动作;其中,预设的多个闭锁判据条件有三个,具体为,(1)零序电流值大于预设的第一闭锁定值(该值为常量),(2)负序电流值大于预设的第二闭锁定值(该值为常量),以及(3)不一致负序比值大于0且小于等1。应当说明的是,三相电流值之中超过额定电流值的单相或多相都还应小于240A,即表明三相电流之中至少有一相在三相不一致开入时有流。
应当说明的是,断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成的判别回路具体为先将断路器三相常闭辅助接点并联成一支路以及断路器三相常开辅助接点并联成另一支路后,再将两个并联成的支路进行串联。
可以理解的是,区别于传统的三相不一致开入量取自保护操作箱内跳闸位置监视与合闸位置监视继电器常开接点串并联组合方式,本发明实施例中的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统中三相不一致开入量取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成的判别回路,并与独立连接在继电保护装置上的三相不一致开入采集回路所采集的三相电流进行混合计算及识别来消除继电保护装置的保护死区,从而有效的解决因控制回路接线松动或控制电源异常等因素导致三相不一致开入失效隐患。同时,通过新增负序相电流有效值与正序相电流有效值的幅值形成的不一致负序比值作为闭锁判据条件之一,从而有效的解决当负荷电流大于预设的额定电流值(如0.05In)时,电流闭锁判据无法可靠开放隐患。
在本发明实施例中,在预设的整组复归时间内(一般设置为7秒),不一致保护动作延时等待时间可以是连续的,也可以是间断的,只要不一致保护动作延时等待时间小于继电保护装置上预设的第一整定时间(如1.5秒或2秒),则清除对不一致保护动作延时等待时间的计时,同时保护返回。
因此,该系统还包括:第一保护返回单元50,用于若确定进入不一致保护动作延时等待时间小于继电保护装置上预设的第一整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
可以理解的是,在进入不一致保护动作延时等待时间的计时期间内,若三相不一致开入状态不为1或电流判据不满足,则计时中断并保存当前时间值,在预设的整组复归时间内(如7秒)若再次满足时继续计时,直到大于第一整定时间(如1.5秒或2秒),则通过不一致保护动作命令输出单元40发出不一致保护跳闸命令;反之,若超过整组复归时间(如7秒),不一致保护动作延时等待时间小于第一整定时间(如1.5秒或2秒),则通过第一保护返回单元50清除计时,保护返回。
在本发明实施例中,该系统还新增不经电流闭锁判据的三相不一致后备段保护,在保护判断三相均无电流(如保护采集的三相电流均小于0.05In),三相不一致一直开入的时间超过预设的开入保持时间(如2.0秒)以及电流采样有效值均不满足所有闭锁判据条件才投入,从而有效的解决当负荷电流小于预设的额定电流值(如0.05In)时保护拒动隐患。
因此,该系统还包括:不一致后备段保护动作命令输出单元60,用于若判定出所采集的三相电流值均小于所述预设的额定电流值(即三相无流),所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况超过预设的开入保持时间(如2.0秒),以及计算所得的电流采样有效值均不满足所述预设的多个闭锁判据条件之中任意一个时,则进入不一致后备段保护动作延时等待时间直至超过继电保护装置上预设的第二整定时间后,给继电保护装置输出不一致后备段保护跳闸命令,使继电保护装置不一致后备段保护动作。
在本发明实施例中,在预设的整组复归时间内(一般设置为7秒),不一致后备段保护动作延时等待时间可以是连续的,也可以是间断的,只要不一致保护动作延时等待时间小于继电保护装置上预设的第二整定时间(如2秒),则清除对不一致后备段保护动作延时等待时间的计时,同时保护返回。因此,该系统还包括:第二保护返回单元70,用于若确定进入不一致后备段保护动作延时等待时间小于继电保护装置上预设的第二整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
可以理解的是,在进入不一致后备段保护动作延时等待时间的计时期间内,若三相不一致开入状态不为1或电流判据满足其中至少一个,则计时中断并保存当前时间值,在预设的整组复归时间内(如7秒)若再次满足时继续计时,直到大于第二整定时间(如2秒),则通过不一致后备段保护动作命令输出单元60发出不一致后备段保护跳闸命令;反之,若超过整组复归时间(如7秒),不一致后备段保护动作延时等待时间小于第二整定时间(如2秒),则通过第二保护返回单元70清除计时,保护返回。
如图6和图7所示,对本发明实施例中的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统的应用场景做进一步说明:
首先,电气量三相不一致保护的动作条件如下:
①三相不一致保护功能投入(确保保护定值、控制字、压板均投入);
②采集三相不一致开入量由0变为1,且持续时间大于开入防抖时间20毫秒,此时激活三相不一致保护指令,在激活后一直采集到开入量保持为1;
③立即根据电流采样有效值计算“零序电流、负序电流及不一致负序比值”形成三个闭锁判据,当任意一个判据满足后,进入不一致保护动作延时等待时间,在该不一致保护动作延时等待时间超过第一整定值后,发出不一致保护跳闸命令。
在进入不一致保护动作延时等待时间的计时期间内,若三相不一致开入状态不为1或电流判据不满足,则计时中断并保存当前时间值,在预设的整组复归时间内(如7秒)若再次满足时继续计时,直到大于第一整定时间(如1.5秒或2秒),则发出不一致保护跳闸命令;反之,若超过整组复归时间(如7秒),不一致保护动作延时等待时间小于第一整定时间(如1.5秒或2秒),则清除计时,保护返回。
其次,新增不经电流闭锁判据的三相不一致后备段保护的动作条件如下:
①三相不一致保护功能投入(确保保护定值、控制字、压板均投入);
②采集三相不一致开入量由0变为1,且持续时间大于开入防抖时间20毫秒,此时激活三相不一致保护指令,在激活后一直采集到开入量保持为1;
③立即根据电流采样有效值计算“零序电流、负序电流及不一致负序比值”形成三个闭锁判据,当保护采集的三相均小于0.05In以及三相不一致开入量为1且时间超过2.0秒,同时零序电流判据、负序电流判据及不一致负序比值判据之中任一个都不满足,则进入不一致后备段保护动作延时等待时间,在该不一致后备段保护动作延时等待时间超过第二整定值后,发出不一致后备段保护跳闸命令。
在进入不一致后备段保护动作延时等待时间的计时期间内,若三相不一致开入状态不为1或电流判据满足其中至少一个,则计时中断并保存当前时间值,在预设的整组复归时间内(如7秒)若再次满足时继续计时,直到大于第二整定时间(如2秒),则发出不一致后备段保护跳闸命令;反之,若超过整组复归时间(如7秒),不一致后备段保护动作延时等待时间小于第二整定时间(如2秒),则清除计时,保护返回。
如图8所示,为本发明实施例中,提供的一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,所述方法通过断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统对取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成判别回路(如图4所示左侧虚框结构)上的电气量三相不一致开入量以及取自外接所述继电保护装置的三相不一致开入采集回路(如图5所示)上的三相电流进行识别来消除所述继电保护装置的保护死区,具体包括以下步骤:
步骤S1、所述系统检测所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态;
步骤S2、所述系统若检测到所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投入时,采集所述电气量三相不一致开入量的变化情况,并待判定出所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件后,激活预设的三相不一致保护启动指令;
步骤S3、所述系统待所述三相不一致保护启动指令激活成功后,采集所述三相电流,并根据所述三相电流,计算出电流采样有效值;其中,所述电流采样值包括零序电流值、负序电流值和不一致负序比值;
步骤S4、所述系统若判定出所采集的三相电流值之中至少一个大于预设的额定电流值,且计算所得的电流采样有效值满足预设的多个闭锁判据条件之中至少一个时,则进入不一致保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第一整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致保护动作。
其中,所述方法进一步包括:
所述系统若确定进入不一致保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第一整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
其中,所述方法进一步包括:
所述系统若判定出所采集的三相电流值均小于所述预设的额定电流值,所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况超过预设的开入保持时间,以及计算所得的电流采样有效值均不满足所述预设的多个闭锁判据条件之中任意一个时,则进入不一致后备段保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第二整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致后备段保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致后备段保护动作。
其中,所述方法进一步包括:
所述系统若确定进入不一致后备段保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第二整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
其中,所检测的继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态包括保护定值的投退状态、保护控制字的投退状态和保护功能硬压板的投退状态;所述电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件具体为,所述电气量三相不一致开入量由0变为1后,持续时间应超过预设的开入防抖时间;其中,所述预设的开入防抖时间为20毫秒。
其中,所述预设的多个闭锁判据条件有三个,具体为,
所述零序电流值大于预设的第一闭锁定值,所述负序电流值大于预设的第二闭锁定值,以及所述不一致负序比值大于0且小于等1;其中,所述不一致负序比值由负序相电流有效值的幅值和正序相电流有效值的幅值决定。
实施本发明实施例,具有如下有益效果:
1、相对于传统的三相不一致开入量取自保护操作箱内跳闸位置监视与合闸位置监视继电器常开接点串并联组合方式,本发明的三相不一致开入量取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成的判别回路,并与独立连接在继电保护装置上的三相不一致开入采集回路所采集的三相电流进行混合计算及识别来消除继电保护装置的保护死区,从而有效的解决因控制回路接线松动或控制电源异常等因素导致三相不一致开入失效隐患;
2、本发明新增负序相电流有效值与正序相电流有效值的幅值形成的不一致负序比值作为闭锁判据条件之一,从而有效的解决当负荷电流大于预设的额定电流值(如0.05In,In为CT二次额定电流)时,电流闭锁判据无法可靠开放隐患;
3、本发明新增不经电流闭锁判据的三相不一致后备段保护,在保护判断三相均无电流(如保护采集的三相电流均小于0.05In),三相不一致一直开入的时间超过预设的开入保持时间(如2.0秒)以及电流采样有效值均不满足所有闭锁判据条件才投入,从而有效的解决当负荷电流小于预设的额定电流值(如0.05In,In为CT二次额定电流)时保护拒动隐患。
值得注意的是,上述系统实施例中,所包括的各个单元只是按照功能逻辑进行划分的,但并不局限于上述的划分,只要能够实现相应的功能即可;另外,各功能单元的具体名称也只是为了便于相互区分,并不用于限制本发明的保护范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中,所述的存储介质,如ROM/RAM、磁盘、光盘等。
以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明权利要求所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。

Claims (10)

1.一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,其特征在于,所述方法通过断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统对取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成判别回路上的电气量三相不一致开入量以及取自外接所述继电保护装置的三相不一致开入采集回路上的三相电流进行识别来消除所述继电保护装置的保护死区,具体包括以下步骤:
所述系统检测所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态;
所述系统若检测到所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投入时,采集所述电气量三相不一致开入量的变化情况,并待判定出所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件后,激活预设的三相不一致保护启动指令;
所述系统待所述三相不一致保护启动指令激活成功后,采集所述三相电流,并根据所述三相电流,计算出电流采样有效值;其中,所述电流采样值包括零序电流值、负序电流值和不一致负序比值;
所述系统若判定出所采集的三相电流值之中至少一个大于预设的额定电流值,且计算所得的电流采样有效值满足预设的多个闭锁判据条件之中至少一个时,则进入不一致保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第一整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致保护动作。
2.如权利要求1所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,其特征在于,所述方法进一步包括:
所述系统若确定进入不一致保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第一整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
3.如权利要求1所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,其特征在于,所述方法进一步包括:
所述系统若判定出所采集的三相电流值均小于所述预设的额定电流值,所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况超过预设的开入保持时间,以及计算所得的电流采样有效值均不满足所述预设的多个闭锁判据条件之中任意一个时,则进入不一致后备段保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第二整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致后备段保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致后备段保护动作。
4.如权利要求3所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,其特征在于,所述方法进一步包括:
所述系统若确定进入不一致后备段保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第二整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
5.如权利要求1所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,其特征在于,所检测的继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态包括保护定值的投退状态、保护控制字的投退状态和保护功能硬压板的投退状态;所述电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件具体为,所述电气量三相不一致开入量由0变为1后,持续时间应超过预设的开入防抖时间;其中,所述预设的开入防抖时间为20毫秒。
6.如权利要求1所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现方法,其特征在于,所述预设的多个闭锁判据条件有三个,具体为,
所述零序电流值大于预设的第一闭锁定值,所述负序电流值大于预设的第二闭锁定值,以及所述不一致负序比值大于0且小于等1;其中,所述不一致负序比值由负序相电流有效值的幅值和正序相电流有效值的幅值决定。
7.一种断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统,其特征在于,其对取自断路器机构常开常闭辅助接点串并联组合成判别回路上的电气量三相不一致开入量以及取自外接所述继电保护装置的三相不一致开入采集回路上的三相电流进行识别来消除所述继电保护装置的保护死区,包括:
投退状态检测单元,用于检测所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投退状态;
开入量检测单元,用于若检测到所述继电保护装置上的三相不一致保护功能投入时,采集所述电气量三相不一致开入量的变化情况,并待判定出所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况满足预设的激活条件后,激活预设的三相不一致保护启动指令;
电流值计算单元,用于待所述三相不一致保护启动指令激活成功后,采集所述三相电流,并根据所述三相电流,计算出电流采样有效值;其中,所述电流采样值包括零序电流值、负序电流值和不一致负序比值;
不一致保护动作命令输出单元,用于若判定出所采集的三相电流值之中至少一个大于预设的额定电流值,且计算所得的电流采样有效值满足预设的多个闭锁判据条件之中至少一个时,则进入不一致保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第一整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致保护动作。
8.如权利要求7所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统,其特征在于,还包括:
第一保护返回单元,用于若确定进入不一致保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第一整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
9.如权利要求7所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统,其特征在于,还包括:
不一致后备段保护动作命令输出单元,用于若判定出所采集的三相电流值均小于所述预设的额定电流值,所采集的电气量三相不一致开入量的变化情况超过预设的开入保持时间,以及计算所得的电流采样有效值均不满足所述预设的多个闭锁判据条件之中任意一个时,则进入不一致后备段保护动作延时等待时间直至超过所述继电保护装置上预设的第二整定时间后,给所述继电保护装置输出不一致后备段保护跳闸命令,使所述继电保护装置不一致后备段保护动作。
10.如权利要求9所述的断路器电气量三相不一致保护动作逻辑实现系统,其特征在于,还包括:
第二保护返回单元,用于若确定进入不一致后备段保护动作延时等待时间小于所述继电保护装置上预设的第二整定时间,则清除所激活的三相不一致保护启动指令。
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