一種繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種預(yù)警方法，具體涉及一種繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警 方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 繼電保護(hù)硬件缺陷是導(dǎo)致隱性故障發(fā)生的主要原因之一，由直流操作回路缺陷引 起的保護(hù)不正確動(dòng)作占相當(dāng)高的比例，因而對(duì)直流操作回路進(jìn)行有效的監(jiān)視與預(yù)警是預(yù)防 隱性故障、減少保護(hù)不正確動(dòng)作的重要手段。直流操作回路接觸不良、回路斷線是引起保護(hù) 不正確動(dòng)作的重要原因。常規(guī)的紅綠燈回路直接監(jiān)視或位置繼電器常閉觸點(diǎn)串接信號(hào)回路 間接監(jiān)視的方法，都屬于非全工況監(jiān)視，斷路器合（跳）閘后合（跳）閘回路失去監(jiān)視。
[0003] 面對(duì)我國(guó)要建設(shè)智能電網(wǎng)的需求，對(duì)電力系統(tǒng)設(shè)備和回路的在線監(jiān)測(cè)將是實(shí)現(xiàn)其 目標(biāo)的重要舉措之一。同時(shí)，電子元器件可靠性指標(biāo)的不斷提高，也為在線監(jiān)測(cè)方法及措施 的應(yīng)用提供了可能。文獻(xiàn)《帶跳閘回路監(jiān)視的斷路器操作回路設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》指出了一種串 接高內(nèi)阻繼電器的跳閘回路斷線監(jiān)視方案，但該方案中合閘回路仍屬于非全工況監(jiān)視。同 時(shí)，智能操作箱的概念也被提出，但在常規(guī)變電站中采用智能操作箱，不僅增加了系統(tǒng)的復(fù) 雜性而且也不經(jīng)濟(jì)。目前，還沒有成熟的手段實(shí)現(xiàn)直流操作回路全面有效的監(jiān)視。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明提供一種繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視 與預(yù)警方法，通過搭建合/跳閘回路監(jiān)測(cè)支路，在線監(jiān)測(cè)流過合/跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流 值，并根據(jù)監(jiān)測(cè)電流大小判斷回路是否存在斷線問題，從而實(shí)現(xiàn)跳閘與合閘回路的完整性 監(jiān)視；該方法不僅可以實(shí)現(xiàn)直流操作回路的完整性全工況監(jiān)視，并且不會(huì)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行 造成影響。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明采取如下技術(shù)方案：
[0006] 本發(fā)明提供一種繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，所述直流操作回路 包括合閘回路和跳閘回路；所述方法包括以下步驟：
[0007] 分別搭建合閘回路監(jiān)測(cè)支路和跳閘回路監(jiān)測(cè)支路；
[0008] 合閘回路監(jiān)測(cè)支路和跳閘回路監(jiān)測(cè)支路中元件選擇和參數(shù)整定；
[0009] 檢測(cè)流過合/跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值，并與合/跳閘回路斷線報(bào)警電流值比 較，判斷合/跳閘回路是否存在斷線。
[0010] 所述合閘回路包括合閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第一自動(dòng)合閘觸點(diǎn)、第一手動(dòng)合閘 觸點(diǎn)、合閘保持繼電器、防跳繼電器觸點(diǎn)、第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)、合閘線圈和跳閘位置 繼電器。
[0011] 所述合閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第一自動(dòng)合閘觸點(diǎn)、第一手動(dòng)合閘觸點(diǎn)并聯(lián)后，與 所述合閘保持繼電器、防跳繼電器觸點(diǎn)、第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)和合閘線圈依次串聯(lián)，所 述跳閘位置繼電器一端連接直流操作電源，另一端經(jīng)第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)連接合閘線 圈。
[0012] 第一附加監(jiān)測(cè)電阻、第一霍爾電流傳感器、第一斷路器常開輔助觸點(diǎn)與合閘回路 中的合閘線圈依次串聯(lián)構(gòu)成所述合閘回路監(jiān)測(cè)支路。
[0013] 所述跳閘回路包括跳閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第二自動(dòng)跳閘觸點(diǎn)、第二手動(dòng)跳閘 觸點(diǎn)、跳閘保持繼電器、第二斷路器常開輔助觸點(diǎn)、跳閘線圈和合閘位置繼電器。
[0014] 所述跳閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第二自動(dòng)跳閘觸點(diǎn)、第二手動(dòng)跳閘觸點(diǎn)并聯(lián)后，與 所述跳閘保持繼電器、第二斷路器常開輔助觸點(diǎn)、跳閘線圈依次串聯(lián)，所述合閘位置繼電器 一端連接直流操作電源，另一端經(jīng)第二斷路器常開輔助觸點(diǎn)連接跳閘線圈。
[0015] 第二附加監(jiān)測(cè)電阻、第二霍爾電流傳感器、第二斷路器常閉輔助觸點(diǎn)與跳閘回路 中的跳閘線圈依次串聯(lián)構(gòu)成所述跳閘回路監(jiān)測(cè)支路。
[0016] 所述第一霍爾電流傳感器和第二霍爾電流傳感器均采用磁平衡式霍爾電流傳感 器。
[0017] 合閘回路監(jiān)測(cè)支路中元件的選擇和參數(shù)的整定過程如下：
[0018] (1)斷路器處于合閘位置時(shí)，第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)斷開而第一斷路器常開輔 助觸點(diǎn)閉合，此時(shí)第一附加監(jiān)測(cè)電阻經(jīng)第一霍爾電流傳感器、第一斷路器常開輔助觸點(diǎn)與 合閘線圈構(gòu)成通路L1，忽略第一霍爾電流傳感器的內(nèi)阻，用隊(duì)表示直流操作回路額定電壓， R。表示合閘線圈電阻，可知第一附加監(jiān)測(cè)電阻的阻值R i滿足：
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于：所述直流操作回路 包括合閘回路和跳閘回路；所述方法包括以下步驟： 分別搭建合閘回路監(jiān)測(cè)支路和跳閘回路監(jiān)測(cè)支路； 合閘回路監(jiān)測(cè)支路和跳閘回路監(jiān)測(cè)支路中元件選擇和參數(shù)整定； 檢測(cè)流過合/跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值，并與合/跳閘回路斷線報(bào)警電流值比較，判 斷合/跳閘回路是否存在斷線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 所述合閘回路包括合閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第一自動(dòng)合閘觸點(diǎn)、第一手動(dòng)合閘觸點(diǎn)、合閘 保持繼電器、防跳繼電器觸點(diǎn)、第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)、合閘線圈和跳閘位置繼電器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 所述合閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第一自動(dòng)合閘觸點(diǎn)、第一手動(dòng)合閘觸點(diǎn)并聯(lián)后，與所述合閘 保持繼電器、防跳繼電器觸點(diǎn)、第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)和合閘線圈依次串聯(lián)，所述跳閘位 置繼電器一端連接直流操作電源，另一端經(jīng)第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)連接合閘線圈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 第一附加監(jiān)測(cè)電阻、第一霍爾電流傳感器、第一斷路器常開輔助觸點(diǎn)與合閘回路中的合閘 線圈依次串聯(lián)構(gòu)成所述合閘回路監(jiān)測(cè)支路。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 所述跳閘回路包括跳閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第二自動(dòng)跳閘觸點(diǎn)、第二手動(dòng)跳閘觸點(diǎn)、跳閘 保持繼電器、第二斷路器常開輔助觸點(diǎn)、跳閘線圈和合閘位置繼電器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 所述跳閘保持繼電器常開觸點(diǎn)、第二自動(dòng)跳閘觸點(diǎn)、第二手動(dòng)跳閘觸點(diǎn)并聯(lián)后，與所述跳閘 保持繼電器、第二斷路器常開輔助觸點(diǎn)、跳閘線圈依次串聯(lián)，所述合閘位置繼電器一端連接 直流操作電源，另一端經(jīng)第二斷路器常開輔助觸點(diǎn)連接跳閘線圈。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 第二附加監(jiān)測(cè)電阻、第二霍爾電流傳感器、第二斷路器常閉輔助觸點(diǎn)與跳閘回路中的跳閘 線圈依次串聯(lián)構(gòu)成所述跳閘回路監(jiān)測(cè)支路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 所述第一霍爾電流傳感器和第二霍爾電流傳感器均采用磁平衡式霍爾電流傳感器。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 合閘回路監(jiān)測(cè)支路中元件的選擇和參數(shù)的整定過程如下： (1)斷路器處于合閘位置時(shí)，第一斷路器常閉輔助觸點(diǎn)斷開而第一斷路器常開輔助觸 點(diǎn)閉合，此時(shí)第一附加監(jiān)測(cè)電阻經(jīng)第一霍爾電流傳感器、第一斷路器常開輔助觸點(diǎn)與合閘 線圈構(gòu)成通路L1，忽略第一霍爾電流傳感器的內(nèi)阻，用隊(duì)表示直流操作回路額定電壓，R。表 示合閘線圈電阻，可知第一附加監(jiān)測(cè)電阻的阻值&滿足：
于是可得&彡211?。，根據(jù)第一附加監(jiān)測(cè)電阻的阻值&的范圍，選擇第一附加監(jiān)測(cè)電阻， 且要求第一附加監(jiān)測(cè)電阻的額定功率大于實(shí)際承受功率的兩倍以上，以保證其長(zhǎng)期工作的 可靠性； (2) 根據(jù)選擇的第一附加監(jiān)測(cè)電阻可知合閘回路監(jiān)測(cè)支路的長(zhǎng)期工作電流I。為：
根據(jù)I。的大小選擇第一霍爾電流傳感器； (3) 合閘回路的接觸電阻用Rh表示，忽略合閘保持繼電器的內(nèi)阻，為了保證斷路器可靠 合閘，Rh需滿足：
于是可得Rh彡〇.25Rc; 合閘回路斷線報(bào)警電流值用Ih表示，于是有：
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 跳閘回路監(jiān)測(cè)支路中元件的選擇和參數(shù)的整定過程如下： (1) 斷路器處于跳閘位置時(shí)，第二斷路器常開輔助觸點(diǎn)斷開而第二斷路器常閉輔助觸 點(diǎn)閉合，此時(shí)第二附加監(jiān)測(cè)電阻經(jīng)第二霍爾電流傳感器、第二斷路器常閉輔助觸點(diǎn)與跳閘 線圈構(gòu)成通路L2,忽略第二霍爾電流傳感器的內(nèi)阻，用隊(duì)表示直流操作回路額定電壓，1^表 示跳閘線圈電阻，可知第二附加監(jiān)測(cè)電阻的阻值R2滿足：
于是可得R2>21Rd，根據(jù)第二附加監(jiān)測(cè)電阻的阻值馬的范圍，選擇第二附加監(jiān)測(cè)電阻， 且要求第二附加監(jiān)測(cè)電阻的額定功率大于實(shí)際承受功率的兩倍以上，以保證其長(zhǎng)期工作的 可靠性； (2) 根據(jù)選擇的第二附加監(jiān)測(cè)電阻可知跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的長(zhǎng)期工作電流^為：
根據(jù)Id的大小選擇第二霍爾電流傳感器； (3) 跳閘回路的接觸電阻用Rt表示，忽略跳閘保持繼電器的內(nèi)阻，為了保證斷路器可靠 跳閘，Rt需滿足：
于是可得Rt彡〇.25Rd; 跳閘回路斷線報(bào)警電流值用It表示，于是有：
11. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在于： 當(dāng)斷路器處于合閘狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測(cè)流過合閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值，并將監(jiān)測(cè)的合閘回路監(jiān) 測(cè)支路的電流值與合閘回路斷線報(bào)警電流值Ih比較，若合閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值小于合 閘回路斷線報(bào)警電流值Ih，則判斷合閘回路出現(xiàn)接觸不良或回路斷線故障，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，其特征在 于：當(dāng)斷路器處于跳閘狀態(tài)時(shí)，監(jiān)測(cè)流過跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值，并將監(jiān)測(cè)的跳閘回路 監(jiān)測(cè)支路的電流值與跳閘回路斷線報(bào)警電流值It比較，若跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值小于 跳閘回路斷線報(bào)警電流值It，則判斷跳閘回路出現(xiàn)回路斷線故障，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。
【專利摘要】本發(fā)明提供一種繼電保護(hù)直流操作回路在線監(jiān)視與預(yù)警方法，直流操作回路包括合閘回路和跳閘回路；該包括以下步驟：分別搭建合閘回路監(jiān)測(cè)支路和跳閘回路監(jiān)測(cè)支路；合閘回路監(jiān)測(cè)支路和跳閘回路監(jiān)測(cè)支路中元件選擇和參數(shù)整定；檢測(cè)流過合/跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值，并與合/跳閘回路斷線報(bào)警電流值比較，判斷合/跳閘回路是否存在斷線。本發(fā)明通過搭建合/跳閘回路監(jiān)測(cè)支路，在線監(jiān)測(cè)流過合/跳閘回路監(jiān)測(cè)支路的電流值，并根據(jù)監(jiān)測(cè)電流大小判斷回路是否存在斷線問題，從而實(shí)現(xiàn)跳閘與合閘回路的完整性監(jiān)視；該方法不僅可以實(shí)現(xiàn)直流操作回路的完整性全工況監(jiān)視，并且不會(huì)對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行造成影響。
【IPC分類】G01R31-02
【公開號(hào)】CN104808102
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510214048
【發(fā)明人】李仲青, 周澤昕, 李永麗, 張衛(wèi)正, 李偉, 杜丁香, 王興國(guó), 郭小茜
【申請(qǐng)人】中國(guó)電力科學(xué)研究院, 國(guó)家電網(wǎng)公司, 天津大學(xué), 國(guó)網(wǎng)湖北省電力公司
【公開日】2015年7月29日
【申請(qǐng)日】2015年4月29日