CN102694369B - 一种防止pt断线引起电动机低电压保护误动的方法 - Google Patents

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Abstract

一种防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,属紧急保护领域。其采用对PT的开口三角电压进行监测、对高压熔丝是否熔断进行监测和在PT的二次侧进行电压监测的方法,对PT一、二次侧的断线故障同时进行实时监测;一旦发现PT的一次侧或二次侧发生断线故障,立即输出闭锁控制信号,断开同母线上各电动机的低电压保护输出回路,进行闭锁保护;同时,断开电压小母线二次回路,并对PT断线闭锁控制回路进行自锁。本技术方案能更加直接可靠地反映PT二次断线故障,闭锁方式更加安全,且所采用的设备在正常运行时均不得电,有利于设备的长期可靠运行,可以有效防止电动机低电压保护的误动作。

Description

一种防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法
技术领域
本发明属于电力系统紧急保护领域,尤其涉及一种用于供电系统的保护闭锁方法。
背景技术
随着工业企业的不断发展,工厂电动机的使用数量日益扩大,截至2009年底,全国电力装机总容量累计达8.74亿千瓦,电动机大量使用的同时,对电动机继电保护配置也提出了更高的要求。
根据GB50062-1992《电力装置的继电保护和自动装置设计规范》第9.0.5规定:对母线(母线是指电动机一次回路供电母线,又称高压母线,下同)电压短时降低或中断,应装设电动机低电压保护并动作于跳闸。
工厂变电所实际运行工艺是同段母线带有大量运行电动机负载,低电压保护的作用是在母线失电后自动地将电动机负载从电网系统切除(即通过开关/断路器的跳闸,将电动机从电网中隔离开来;或者说,通过低电压保护动作跳开电动机回路断路器,实现将电动机切除电网系统的功能),这样,在电源恢复后,不会因大量电动机的“群启动”,造成供电系统低电压,影响生产。
但是,工厂实际应用中,母线上的大量电动机保护装置的电压信号均取自本段母线上的同一PT(电压互感器,下同)柜,一旦发生PT发生断线事故,将造成小母线(指经电压互感器PT变换后的二次母线,其为本段所有回路提供电压采样,也称为电压小母线,下同)电压异常,从而造成母线上大量电动机的低电压保护装置/继电器误动作,影响生产。
而根据生产实际,针对存在大量运行电动机的工厂区域,低电压保护又是必备的保护之一,因此必须确保其安全可靠运行。
由于系统正常时,若发生PT二次侧断线故障,会导致小母线电压异常,使保护继电器认为系统出现“低电压”故障,但实际上系统处于“正常”状态,仅仅是PT二次侧断线造成的一种假象;所以,需要设置闭锁控制,当PT二次断线时,继电保护装置不会动作,以此来保证设备的正常运行。
授权公告日为2001年6月27日,授权公告号为CN2437069Y的中国实用新型专利中公开了一种“具有防误动作的高压电动机低电压保护装置”,其包括高压电动机低电压保护器,其特征在于:增设了低电压继电器YJ4接供电母线,其接点接高压电动机低电压保护器。该装置通过低电压继电器YJ4感应供电母线的电压信号,能保证当供电母线电压正常、发生PT断线故障时,低电压保护不会误动作,从而确保高压电动机的正常运行。
但是这种控制方式的不足之处在于低电压继电器YJ感应高压母线电源,不但高压电易造成设备损坏,从电力安全角度实施难度大、信号采样不可靠,而且由于低电压继电器YJ或其引接线缩小了与高压母线的安全距离,易发生母线相间短路等严重事故,轻则引起变电所区域跳电,重则发生人员伤亡,设备损坏,给工厂供电系统的安全运行带来极大的隐患。
故此,现有技术中,主要是采用电流闭锁PT断线技术,即将回路电流(即通过电流互感器变换后的二次电流,正常运行时不超过5A)接入综合保护装置,通过电流/电压的逻辑关系进行判断;当发生PT断线时,闭锁电动机低电压保护,确保系统正常运行。
该方法的不足是针对存在大量电动机负载的单母分段区域变电所,通过电流信号闭锁电压保护,不能直接反映PT断线故障,闭锁逻辑复杂,二次接线回路繁琐,且受限于继电保护装置配置,投资大,有很大的局限性。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其能更加直接、可靠的反映PT二次断线故障,闭锁方式更加安全,并且本技术方案中所采用的设备(包括电压继电器,控制接触器等)在正常运行时均不得电,有利于设备的长期可靠运行,可以有效防止电动机低电压保护的误动作。
本发明的技术方案是:提供一种防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是:
在PT的一次侧/高压侧设置具有熔断输出信号的高压熔丝,在PT的二次侧/低压侧设置开口三角电压继电器,在PT的二次侧/低压侧设置电压监测装置;
其中,所述的电压监测装置为电压继电器,具体实现方式为在PT的二次侧/低压侧输出端X1-1~X1-3与各相电压小母线1YM a、1YM b、1YM c之间,分别依次并接设置三个电压继电器DY1~DY3,来实现对各相线路的电压变化进行监测的目的;
设置一PT断线闭锁回路,将高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号和电压继电器的输出信号接入PT断线闭锁回路的联锁控制回路中,所述PT断线闭锁回路的输出接点,串接在同母线上的电动机低电压保护输出回路中;
监测PT的开口三角电压,若开口三角电压不为零,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护;
监测PT的一次侧/高压侧的高压熔丝是否熔断,若发生熔断,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护;
监测PT的二次侧/低压侧输出电压,若其电压超出设定范围,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护;
通过采用对PT的开口三角电压进行监测、对高压熔丝是否熔断进行监测和在PT的二次侧进行电压监测的方法,对PT一、二次侧或高/低压侧的断线故障同时进行实时监测;
一旦发现PT的一次侧/高压侧或二次侧/低压侧发生断线故障,立即输出闭锁控制信号,断开同母线上各电动机的低电压保护输出回路,进行闭锁保护;同时,断开电压小母线二次回路,并进行PT断线闭锁回路进行自锁,以达到防止PT断线引起电动机低电压保护误动的保护目的。
其中,当所述的PT一次侧/高压侧单相或任意两相高压熔丝熔断时,开口三角电压继电器得电动作,输出电压不平衡输出信号;当所述的三相高压熔丝同时熔断时,熔丝熔断接点输出熔断输出信号;当所述的PT二次侧/低压侧保护熔丝熔断、小空气开关误跳闸或二次引接线断开时,电压监测装置中的任一电压继电器输出二次断线输出信号。
具体的,所述的PT断线闭锁回路为带有自锁功能的执行功能继电器/接触器控制电路,其中,高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号和电压继电器的二次断线输出信号,分别设置在执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中,控制PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器的吸合,所述执行功能继电器/接触器的输出接点,串接在同母线上各电动机的低电压保护输出回路中,对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护。
所述具有熔断输出信号的高压熔丝为带熔断输出接点的高压熔丝;所述的高压熔丝分别设置在PT一次侧/高压侧的各相回路中;所述各相高压熔丝的熔断常开输出接点,并接后串接在PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中。
所述的开口三角电压继电器为零序电压继电器,所述零序电压继电器的常开接点,串接在PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中。
所述的电压监测装置为电压继电器,所述的电压继电器分别设置在PT二次侧/低压侧的各相回路中,所述各相电压继电器的常开输出接点,并接后串接在PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中。
所述PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器的常闭输出接点,串接在同母线上各电动机低电压保护的输出回路中,对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护。
所述对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护,包括在检测到高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号或电压继电器的二次断线输出信号后,所述PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器得电吸合,其串接在同母线上各电动机低电压保护输出回路中的常闭输出接点断开,切断各电动机低电压保护的动作信号输出通道;同时,其串接在PT二次侧/低压侧输出端的常闭输出接点断开,断开电压小母线二次回路;此外,其串接在执行功能继电器/接触器联锁控制回路中的执行功能继电器/接触器常开接点闭合,实现PT断线闭锁控制回路的自锁功能。
进一步的,当上述电压继电器或熔丝熔断接点的状态变化后,所述PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器得电动作,进行PT断线闭锁;所述PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器得电动作后执行三个功能,首先是通过执行功能继电器/接触器常闭接点的打开,断开母线上的各电动机低电压保护的输出回路,进行闭锁保护;其次是通过其执行功能继电器/接触器主触头的分闸,将电压小母线二次回路断开,避免电压继电器串接于故障;同时通过执行功能继电器/接触器自身常开接点的闭合,实现控制回路的自锁,确保执行功能继电器/接触器可靠吸合,最终达到防止PT断线引起电动机低电压保护误动的保护目的。
与现有技术比较,本发明的优点是:
1.通过采用开口三角电压以及高压熔丝熔断接点输出进行PT断线闭锁,更加安全可靠;
2.二次侧通过电压采样的监测方法,能更加直接、可靠地反映PT二次断线故障,并进行闭锁;
3.本发明中采用的设备,包括电压继电器,控制接触器等在正常运行时均不得电,有利于设备的长期可靠运行。
附图说明
图1是现有技术PT接线方式示意图;
图2是本发明的功能模块结构示意图;
图3是本发明的方法流程示意图;
图4是本发明改进后的PT接线方式示意图;
图5为PT断线闭锁回路接线方式示意图;
图6为PT断线闭锁回路功能示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
图1中,给出了现有PT的常规/标准接线方式,在PT的一次侧/高压侧,设置有三组/三相高压熔丝FA、FB、FC,在PT的二次侧/低压侧,同样对应设置有三组/三相低压熔丝fa、fb、fc;在PT的二次侧/低压侧,设置有一组三相首尾依次相接、用于绝缘监测的开口式线圈绕组da—dn;其PT二次侧的输出,与电压小母线1YM a、1YMb、1YM c以及YM N连接,为其提供电压采样/电源电压。
由于该图为业内标准接线图,本领域的技术人员完全可以理解其各种绘图符号或标注的含义,故其具体工作原理或电压变化/电流方向等等在此不再叙述。
图2中,本技术方案在现有PT(图中以10kv/100v为例)的一、二次侧/高、低压侧,设置了用于电压监测的PT断线闭锁回路(图中以虚线所围方框来表示),其监测对象为高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号和二次侧电压继电器的二次断线输出信号,若出现上述故障信号,说明发生了PT断线故障,则输出闭锁控制信号,闭锁同段母线上各电动机的低电压保护动作信号的输出,以确保整个系统的正常运行。
本技术方案中对高压熔丝的“熔断输出信号”、开口三角电压继电器的“电压不平衡输出信号”和二次侧电压继电器的“二次断线输出信号”的获取,均利用图1中原有部件或线路,在其基础上增加/变更了部分元器件,来获得需要的相应信号。
其具体实现方法如图3所示,其具体接线方式如图4所示。
图3中,本技术方案所采用的具体实现方法如下:
在PT的一次侧/高压侧,设置具有熔断输出信号的高压熔丝,用以监控各个高压熔丝是否发生熔断现象。
在PT的二次侧/低压侧,设置一个开口三角电压继电器,用以监测PT的开口三角电压变化情况。
在PT的二次侧/低压侧设置一个电压监测装置,用以监测PT的二次侧/低压侧的输出电压。
设置一PT断线闭锁回路,将高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号和电压继电器的输出信号接入PT断线闭锁回路的联锁控制回路中,所述PT断线闭锁回路的输出接点,串接在同母线上的电动机低电压保护输出回路中。
上述PT断线闭锁回路,监测PT的开口三角电压,若开口三角电压不为零,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护。
同时,上述PT断线闭锁回路,监测PT的一次侧/高压侧的高压熔丝是否熔断,若发生熔断,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护。
此外,上述PT断线闭锁回路,监测PT的二次侧/低压侧输出电压,若其电压超出设定范围,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护。
本技术方案通过采用对PT的开口三角电压进行监测、对高压熔丝是否熔断进行监测和在PT的二次侧进行电压监测的方法,对PT一、二次侧或高/低压侧的断线故障同时进行实时监测。
一旦发现PT的一次侧/高压侧或二次侧/低压侧发生断线故障,立即输出闭锁控制信号,断开同母线上各电动机的低电压保护输出回路,进行闭锁保护;同时,断开电压小母线二次回路,并进行PT断线闭锁控制回路进行自锁,以达到防止PT断线引起电动机低电压保护误动的保护目的。
具体的,当所述的PT一次侧/高压侧单相或任意两相高压熔丝熔断时,开口电压继电器得电动作,输出电压不平衡输出信号;当所述的三相高压熔丝同时熔断时,熔丝熔断接点输出熔断输出信号;当所述的PT二次侧/低压侧保护熔丝熔断、小空气开关误跳闸或二次引接线断开时,电压监测装置中的任一电压继电器输出二次断线输出信号。
所述的PT断线闭锁回路为带有自锁功能的执行功能继电器/接触器控制电路,其中,高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号和电压继电器的二次断线输出信号,分别设置在执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中,控制PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器的吸合,所述执行功能继电器/接触器的输出接点,串接在同母线上各电动机的低电压保护输出回路中,对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护。
图4中,本技术方案在PT的一次侧/高压侧设置具有熔断输出信号(图中以常开接点AR、BR、CR来表示)的高压熔丝FA、FB、FC;在PT的二次侧/低压侧,利用原有的开口线圈绕组da—dn,通过端子X1-7~X1-10,外接设置了一个开口三角电压继电器DY;在PT的二次侧/低压侧设置了电压监测装置,其电压监测装置为电压继电器,具体实现方式为在PT的二次侧/低压侧输出端X1-1~X1-3与各相电压小母线1YM a、1YM b、1YM c之间,分别依次并接设置三个电压继电器DY1~DY3,来实现对各相线路的电压变化进行监测的目的。
其中,具有熔断输出信号的高压熔丝为带熔断输出接点的高压熔丝;如图所示,三组高压熔丝FA~FC,分别设置在PT一次侧/高压侧的A、B、C相回路中。
开口三角电压继电器DY与开口式线圈绕组的两端da—dn分别对应连接,其开口三角电压继电器为零序电压继电器。
电压监测装置为电压继电器,电压继电器分别设置在PT二次侧/低压侧输出端与各相电压小母线之间。
PT断线闭锁回路的常闭输出接点JK-b串接在PT二次侧/低压侧的输出端和各电压小母线之间。
图5中,PT断线闭锁回路为带有自锁功能的执行功能继电器/接触器控制电路,其中,高压熔丝的熔断输出信号(AR、BR、CR)、开口三角电压继电器/零序电压继电器的电压不平衡输出信号(DY-1)和电压继电器的二次断线输出信号(DY1-1~DY3-1),分别设置在执行功能继电器/接触器线圈JK的联锁控制回路中,控制PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器的吸合,执行功能继电器/接触器JK的输出接点JK-1/JK-2,串接在同母线上各电动机的低电压保护输出回路中,对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护。
同时,执行功能继电器/接触器JK的常闭输出接点JK-b串接在PT二次侧/低压侧的输出端和各电压小母线之间(参见图4中所示)。
当上述任一联锁控制条件满足时,执行功能继电器/接触器JK得电吸合,其常开接点接通,其常闭接点/触头断开,则PT断线闭锁回路执行图6中所列的三个保护动作和闭锁功能。
基于与图1相同的理由,由于图2、4、5采用业内标准制图绘法,本领域的技术人员完全可以理解其各种绘图符号或标注的含义,故其具体工作原理或详细动作过程等等在此不再叙述。
图6中,给出了各种PT断线故障发生时闭锁功能实现的途径。
对于高压熔丝而言,当单相或任意两相高压熔丝熔断时,开口电压继电器得电动作,输出电压不平衡输出信号;当三相高压熔丝同时熔断时,熔丝熔断接点输出熔断输出信号;当PT二次侧/低压侧保护熔丝熔断、小空气开关误跳闸或二次引接线断开时,电压监测装置中的任一电压继电器输出二次断线输出信号。
参考图5所示,当上述电压继电器或熔丝熔断接点的状态变化后,PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器JK得电动作,进行PT断线闭锁。
具体地说,PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器JK得电动作后,执行三个动作,实现三种功能:首先是通过执行功能继电器/接触器常闭接点(在图5中以JK-1、J K-2表示)的打开,断开母线上的各电动机低电压保护的输出回路,进行闭锁保护。
其次,是通过其执行功能继电器/接触器主触头的分闸(在图4中以JK-b表示,实际上相当于一组常闭接点的电路功能),将电压小母线二次回路与PT二次侧之间的连接电路断开,避免电压继电器长时间地串接在故障点两端。
同时,通过执行功能继电器/接触器自身常开接点(在图5中以JK-a表示)的闭合,实现控制回路的自锁,确保执行功能继电器/接触器JK的可靠吸合,最终达到防止PT断线引起电动机低电压保护误动的保护目的。
结合图4、图5,对本发明工作原理简述如下:
1、针对高压侧PT回路断线:
1)电压互感器开口三角电压U0=Ua+Ub+Uc,系统正常运行时,三相电压平衡,开口三角电压为零,零序电压继电器DY不动作,则PT断线闭锁回路没有闭锁信号输出;
2)电压互感器高压侧三相熔丝有一相或任两相出现断线情况,则开口三角绕组出现不平衡电压,零序电压继电器DY得电,其输出接点DY-1闭合,PT断线闭锁回路输出闭锁信号(JK-1、JK-2打开/断开),闭锁电动机低电压保护,同时通过接触器常闭触点/接点JK-b跳开电压小母线回路。
开口三角绕组出现不平衡电压的另一个可能是高压回路发生不对称短路故障,此时闭锁电动机低电压保护,对设备、系统均无影响,因为主母线任一相出现短路故障均应由各故障回路的无时限电流速断保护、过电流保护以及系统单相接地保护动作,将故障切除,而电动机低电压保护的功能仅作为母线长时间失电后将电机切除防止电源恢复后电动机的群启动,故在系统发生不平衡故障时,低电压保护可以闭锁。
3)针对三相保护熔丝同时熔断问题,方案选用带熔断输出接点的高压熔丝,一旦高压侧A、B、C中任何一相发生断线,熔丝自身携带的输出接点AR~CR闭合,PT断线闭锁回路的闭锁信号(通过接点JK-1、JK-2)送至电动机低电压保护回路,防止电动机误跳闸,可靠闭锁PT高压侧断线引起电动机低电压保护跳闸,将低电压保护动作时间设定为1.3倍的Tr(高压熔丝熔断后,接点可靠闭合的时间),这样可以达到可靠闭锁PT高压侧断线的影响。
2、针对低压侧PT回路断线:
当电压互感器低压侧发生PT断线故障,包括二次熔丝fa、fb、fc熔断,小空气开关(图中以1ZKK表示,实际上不局限于图中位置所绘出的小空气开关,泛指设置在二次回路中的、起到控制电源开关作用的各个小空气开关,下同)跳闸或是二次回路引线端子松动等造成的小母线电压异常等问题,本发明采用通过对低压侧电压回路进行实时的电压监测技术,即在低压保护熔丝或小空气开关上端头与电压小母线上侧(图4中的X1-1/2/3与X2-1/2/3)之间,对低压a,b,c三相分别接入电压互感器DY1,DY2,DY3,实时监测二次回路的通断,当任一相的电压互感器检测到PT回路断线后,立即通过执行功能继电器/接触器JK主触头的分闸(在图4中以JK-b表示)跳开小母线二次回路,同时闭锁电动机低电压保护,防止误动作跳闸。
结合具体实现步骤/过程,对本技术方案的主要技术原理分析如下:
1)以A相二次PT断线为例进行阐述,已知电压继电器DY1的线圈阻抗为Zd(选择高阻抗元件特性的电压继电器),线路X1-1与X2-1之间的阻抗(包括小熔丝或空气开关)为Zx。
在没有并接电压继电器DY1前,小母线电压为Ua=57.7V,说明线路阻抗Zx的损失电压量极小,与电压继电器并接后,根据阻抗串并接原理可知,并接后的总阻抗Zz=Zd*Zx/(Zd+Zx),所以Zz小于Zx,故并接后总阻抗Zz分得线路电压更小,基本为零,所以系统正常运行时,并接的电压互感器DY1电压输入基本为零,电压互感器DY1不动作,则PT断线闭锁回路无闭锁信号输出(简称无闭锁信号输出,下同);
2)当系统出现低电压时,由于二次PT回路未发生断线事故,所以电压继电器DY1接入电压仍然为零,系统电动机的低电压保护装置/单元正常工作,并接的电压继电器并不影响低电压保护的正常工作;
3)当二次PT回路发生“断线”事故,即二次熔丝熔断或小空气开关跳闸等,这时并接的电压继电器DY1将因PT二次回路的断线而串接进电压回路,根据串联电路阻抗分压原理,电压继电器分得电压:Uj=Zd*Ua/(Zd+Zm),因为选择高阻抗元件特性的电压继电器,所以Zd远大于小母线下侧的总阻抗Zm(Zm=Zb/n,Zb为小母线至保护单元的阻抗,n为母线上电动机保护单元数),因此可知,Uj=Zd*Ua/(Zd+Zm)>Ua/2=57.7/2=28.9V,达到电压继电器的动作电压,电压继电器动作,出口输出,通过接触器JK的常闭接点断开电动机低电压保护跳闸回路,进行PT断线的有效闭锁;
4)因为PT二次侧保护熔丝熔断或小空气开关动作跳开,除去误动作之外还有电压二次回路发生短路故障的可能,这时串接电压继电器将使合闸于故障,威胁供电系统的稳定运行,为此,本设计方案中在并接下端头X2与电压小母线之间串接接触器JK的常闭触头JK-b(开断容量足够大),在电压继电器得电的瞬间跳开PT的二次回路,防止电压继电器DY1~DY3长时间地串接在故障点两端,确保供电系统的安全运行;
通过以上对PT一次、二次回路断线闭锁主要技术原理的分析,可知该发明可以有效进行PT断线闭锁。
本技术方案中PT断线的闭锁动作逻辑为:
(1)PT高压侧保护熔丝熔断
a、单相或任意两相熔断:开口电压继电器DY得电动作输出;
b、三相熔丝同时熔断:熔丝熔断接点输出;
(2)PT二次侧保护熔丝熔断、小空气开关误跳闸或是二次引接线断开
DY1,DY2,DY3任一电压继电器动作输出;
以上电压继电器或熔丝熔断接点状态变化后,则接触器JK动作进行PT断线闭锁。JK动作后将执行三个功能:一是通过常闭接点打开,断开母线上的各电动机低电压保护输出回路,闭锁保护;二是通过主触头的分闸将电压小母线二次回路断开,避免电压继电器串接于故障;三是通过自身常开接点JK-a闭合实现控制回路的自锁,确保接触器可靠吸合。
本技术方案的主要技术参数设定值:
①、开口三角电压继电器型号:JY-91,3V~15V,整定参数如下:
电压继电器:U0=12V(DY的保护设定要求躲过系统最大不平衡电压)
②、电压继电器型号:ASJ10-AV/H2D1-C,整定参数如下:
电压继电器DY1:U1=25V      (电压范围:0-57.7V)
电压继电器DY2:U2=25V      (电压范围:0-57.7V)
电压继电器DY3:U3=25V      (电压范围:0-57.7V)
当电压达到/超出以上电压继电器设定值后,则判断为PT回路断线,输出闭锁母线电动机低电压保护。
实施例
本发明通过对电压互感器一次及二次回路实时的电压监测,一旦发生PT断线将立即发出保护信号闭锁电动机低电压保护,防止大量电动机同时跳闸事故,该发明安全可靠,易于实施,具体如下:
1.安装说明:
由于电压小母线布置在PT柜内,所以本方案仅在PT柜内即可完成施工,施工时要求严格按照高压电施工规程,要求柜体必须可靠停电,以确保施工安全。
1)首先将本段母线上的电动机低电压保护以及与电压信号相关的保护退出运行,防止施工中小母线失电造成负载跳机;
2)将PT(电压互感器)退出运行,并挂接相关高压施工的标示牌;
3)在PT柜内安装电压继电器DY,DY1,DY2,DY3,接触器JK,将电压继电器电压采样接点依次并接到图4中的X1-1,2,3与X2-1,2,3之间,将开口电压信号接到开口三角电压继电器/零序电压继电器DY的电压输入点;
4)依据施工图纸将继电器、接触器等相应接点依次串接进控制回路,严格按照施工图进行施工;
5)施工中要求引接线端子可靠紧固连接,接线必须从端子排引接,规范施工;
6)将开口三角电压继电器DY定值设定为12V;将电压继电器DY1,DY2,DY3的定值设定为25V;
2.功能校验说明:
在按照施工图完成后,对控制功能进行校核,校核时要求与小母线上电压信号相关的所有保护退出运行,具体校验步骤如下:
1)在开口三角电压继电器DY上加12V的触发电压信号,电压继电器动作后,接触器自保持得电,电动机低电压保护回路断开,电压小母线二次回路断开;
2)在电压继电器DY1上加25V的触发电压信号,电压继电器动作后,接触器得电并自保持,电动机低电压保护回路断开,电压小母线二次回路断开;
3)在电压继电器DY2上加25V的触发电压信号,电压继电器动作后,接触器得电并自保持,电动机低电压保护回路断开,电压小母线二次回路断开;
4)在电压继电器DY3上加25V的触发电压信号,电压继电器动作后,接触器得电并自保持,电动机低电压保护回路断开,电压小母线二次回路断开;
5)将高压熔丝A,B,C三相的熔断输出接点分别进行触发短接,接触器得电并自保持,电动机低电压保护回路断开,电压小母线二次回路断开;
6)以上校验完成后,按照施工图纸恢复各校验设备的引接线,检查确认无误后,将PT柜投入运行,将母线上的各电动机低电压保护出口压板投入运行。
综上所述,本发明对PT断线情况进行具体分析,有针对性的确定了电压互感器PT一次、二次侧断线的闭锁方法,通过零序电压监测,高压熔丝熔断接点闭锁以及PT二次回路通断监测方法进行PT断线闭锁,确保了工厂大量电动机低电压保护的安全运行,是一种经济、安全可靠、易于实施的PT断线电气控制技术。
本发明可广泛用于供电系统的继电保护/控制领域。

Claims (9)

1.一种防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是:
在PT的一次侧/高压侧设置具有熔断输出信号的高压熔丝,在PT的二次侧/低压侧设置开口三角电压继电器,在PT的二次侧/低压侧设置电压监测装置;
其中,所述的电压监测装置为电压继电器,具体实现方式为在PT的二次侧/低压侧输出端X1-1~X1-3与各相电压小母线1YM a、1YM b、1YM c之间,分别依次并接设置三个电压继电器DY1~DY3,来实现对各相线路的电压变化进行监测的目的;
设置一PT断线闭锁回路,将高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号和电压继电器的输出信号接入PT断线闭锁回路的联锁控制回路中,所述PT断线闭锁回路的输出接点,串接在同母线上的电动机低电压保护输出回路中;
监测PT的开口三角电压,若开口三角电压不为零,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护;
监测PT的一次侧/高压侧的高压熔丝是否熔断,若发生熔断,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护;
监测PT的二次侧/低压侧输出电压,若其电压超出设定范围,立即通过PT断线闭锁回路闭锁同母线上的电动机低电压保护;
通过采用对PT的开口三角电压进行监测、对高压熔丝是否熔断进行监测和在PT的二次侧进行电压监测的方法,对PT一、二次侧或高/低压侧的断线故障同时进行实时监测;
一旦发现PT的一次侧/高压侧或二次侧/低压侧发生断线故障,立即输出闭锁控制信号,断开同母线上各电动机的低电压保护输出回路,进行闭锁保护;同时,断开电压小母线二次回路,并进行PT断线闭锁回路进行自锁,以达到防止PT断线引起电动机低电压保护误动的保护目的。
2.按照权利要求1所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是当所述的PT一次侧/高压侧单相或任意两相高压熔丝熔断时,开口三角电压继电器得电动作,输出电压不平衡输出信号;当所述的三相高压熔丝同时熔断时,熔丝熔断接点输出熔断输出信号;当所述的PT二次侧/低压侧保护熔丝熔断、小空气开关误跳闸或二次引接线断开时,电压监测装置中的任一电压继电器输出二次断线输出信号。
3.按照权利要求2所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是所述的PT断线闭锁回路为带有自锁功能的执行功能继电器/接触器控制电路,其中,高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号和电压继电器的二次断线输出信号,分别设置在执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中,控制PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器的吸合,所述执行功能继电器/接触器的输出接点,串接在同母线上各电动机的低电压保护输出回路中,对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护。
4.按照权利要求1、2或3所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是所述具有熔断输出信号的高压熔丝为带熔断输出接点的高压熔丝;所述的高压熔丝分别设置在PT一次侧/高压侧的各相回路中;所述各相高压熔丝的熔断常开输出接点,并接后串接在PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中。
5.按照权利要求1、2或3所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是所述的开口三角电压继电器为零序电压继电器,所述零序电压继电器的常开接点,串接在PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中。
6.按照权利要求1、2或3所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是所述的电压监测装置为电压继电器,所述的电压继电器分别设置在PT二次侧/低压侧的各相回路中,所述各相电压继电器的常开输出接点,并接后串接在PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器线圈的联锁控制回路中。
7.按照权利要求3所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是所述PT断线闭锁回路中执行功能继电器/接触器的常闭输出接点,串接在同母线上各电动机低电压保护的输出回路中,对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护。
8.按照权利要求7所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是所述对各电动机的低电压保护进行PT断线闭锁保护,包括在检测到高压熔丝的熔断输出信号、开口三角电压继电器的电压不平衡输出信号或电压继电器的二次断线输出信号后,所述PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器得电吸合,其串接在同母线上各电动机低电压保护输出回路中的常闭输出接点断开,切断各电动机低电压保护的动作信号输出通道;同时,其串接在PT二次侧/低压侧输出端的常闭输出接点断开,断开电压小母线二次回路;此外,其串接在执行功能继电器/接触器联锁控制回路中的执行功能继电器/接触器常开接点闭合,实现PT断线闭锁控制回路的自锁功能。
9.按照权利要求3所述的防止PT断线引起电动机低电压保护误动的方法,其特征是所述电压继电器或熔丝熔断接点的状态变化后,所述PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器得电动作,进行PT断线闭锁;所述PT断线闭锁回路中的执行功能继电器/接触器得电动作后执行三个功能,首先是通过执行功能继电器/接触器常闭接点的打开,断开母线上的各电动机低电压保护的输出回路,进行闭锁保护;其次是通过其执行功能继电器/接触器主触头的分闸,将电压小母线二次回路断开,避免电压继电器串接于故障;同时通过执行功能继电器/接触器自身常开接点的闭合,实现控制回路的自锁,确保执行功能继电器/接触器可靠吸合,最终达到防止PT断线引起电动机低电压保护误动的保护目的。
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