CN102749552A - 继电保护出口回路完整在线监测装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种继电保护出口回路完整在线监测装置，包括连接在每一路继电保护开关和跳闸压板之间的在线检测识别电路，每个检测识别电路包括一个检测电路和一个识别电路，所述检测电路一端为电源，该电源至继电保护开关和跳闸压板的节点处依次串接有电子开关K、高压二极管D1、限流电阻R1、限流电阻R2、高压二极管D2；所述识别电路包括AD转换模块、计算主机和显示模块，该AD转换模块一端连接在限流电阻R1与限流电阻R2之间的节点处，另一端与计算主机相连接，该计算主机还与显示模块相连接。通过在变电站内安装本发明的监测装置，通过LED显示和RS485通讯总线上传的信号可以实现对回路的实时完整监测，提高系统的可靠性。

Description

继电保护出口回路完整在线监测装置
技术领域
本发明属于电力系统继电保护技术领域，具体涉及一种继电保护出口回路完整在线监测装置。
背景技术
在目前使用的继电中，包含保护跳闸回路及保护合闸回路，以低压侧受总开关为例，在保护跳闸回路中包含差动1跳低压侧开关、差动2跳低压侧开关、低后备跳低压侧开关、本体保护跳低压侧开关回路，在保护合闸回路中为自投合闸回路。继电的辅助接点分为常开（动合）和常闭（动断）两种。由图1所示，合闸回路中引入常闭接点QF-1，跳闸回路中引入常开接点QF-2。继电处于合闸位置时，常闭QF-1打开，常开QF-2闭合；继电处于跳闸位置时，常闭QF-1闭合，常开QF-2打开。
以图1中保护跳闸回路差动1跳低压侧开关为例：开关处于合闸位置时，常开QF-2闭合，若在此时出现故障，导致差动1保护动作，保护装置内部CKJ3B接点闭合。此时+KM经过保护装置内部CKJ3B、保护装置1-1n7x4端子、差动1保护跳闸压板1-1LP2、保护屏后端子排上1-1D16、2-1D16、2-4D38、4X21-06、4X22-06、2-4D31端子、开关辅助常开节点QF-2回路导通，跳闸线圈TQ有大电流流过，开关即进行跳闸。
保护装置内部开关称作保护出口，保护出口到-KM之间的回路称作保护出口回路。在受总开关保护跳闸回路差动1跳低压侧开关回路中，保护装置内部CKJ3B开关称作保护出口，1-1n7x4到-KM之间的回路称作保护出口回路。由此可见，以低压侧受总开关为例，差动2跳低压侧开关、低后备跳低压侧开关、本体保护跳低压侧开关和合闸回路中的自投合闸回路，每一个保护都有保护出口回路。每一台开关都有若干保护，即每一台开关都有若干保护出口回路。
在二次图纸设计中，“控制回路断线”信号出口如图2示。配合图1可以看出，继电合闸位置时：常开QF-2闭合，合位继电器HWJ通电，HWJ常闭接点打开，此时报不出“控制回路断线”信号；同理，继电跳闸位置时：常闭QF-1闭合，跳位继电器TWJ通电，TWJ常闭接点打开，不会报不出“控制回路断线”信号。
由上述可知，由于“控制回路断线”信号只由TWJ的常闭接点和HWJ的常闭接点串联而成，而HWJ继电器只能反映跳闸回路中4X22-06端子到-KM之间回路是否导通，TWJ只能反映合闸回路中QF-1中13端子到-KM之间回路是否导通，若除了上述部分出现断线，不能发出“控制回路断线”信号，因此保护出口回路中除了上述部分外的回路是在线监测“盲点”。
在“盲点”部分出现回路不通，会造成不能跳合闸。而这个监测的“盲点”是由电力二次电缆、端子排、压板等组成，这就是说，若保护出口回路中的二次电缆断线、端子排上端子松动、压板接触不良时，由于没有直观的报文告警，只有到需要开关跳合闸时才能被发现，这就有可能造成开关拒动，事故扩大，引发电网事故并造成重大经济损失。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种继电保护出口回路完整在线监测装置。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种继电保护出口回路完整在线监测装置，包括连接在每一路继电保护开关和跳闸压板之间的在线检测识别电路，每个检测识别电路包括一个检测电路和一个识别电路，所述检测电路一端为电源，该电源至继电继电保护开关和跳闸压板的节点处依次串接有电子开关K、高压二极管D1、限流电阻R1、限流电阻R2、高压二极管D2；所述识别电路包括AD转换模块、计算主机和显示模块，该AD转换模块一端连接在限流电阻R1与限流电阻R2之间的节点处，另一端与计算主机相连接，该计算主机还与显示模块相连接。
而且，该检测装置所述电源为+15V，所述电子开关K每分钟以脉冲的形式闭合n毫秒，0＜n≤10。
而且，所述限流电阻R1、限流电阻R2在继电保护出口回路为正常无断线状态时使检测电路电流小于1mA，使AD转换模块接入的限流电阻R1与限流电阻R2之间节点电压低于1V；当继电保护出口回路中出现断开或虚接时，AD转换模块接入的限流电阻R1与限流电阻R2之间节点电压大于10V。
而且，所述显示模块包括LED指示灯。
本发明的优点和积极效果是：
1、通过在变电站内安装此本发明的监测装置，完成对保护出口回路的实时监控功能。
2、保护人员、集控人员和运行人员通过本发明装置的LED显示和RS485通讯总线上传的信号可以实现对回路的实时完整监测，提高系统的可靠性。
3、发明装置结构接单，设计合理，安装方便，具有广泛的推广使用意义。
附图说明
图1是电力系统继电的电原理图；
图2是电力系统继电的“控制回路断线”信号原理图；
图3是本发明与继电保护出口回路的连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例做进一步详述：需要强调的是，本发明所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种继电保护出口回路完整在线监测装置，包括连接在每一路继电保护开关和跳闸压板之间的在线检测识别电路，每个检测识别电路包括一个检测电路和一个识别电路，所述检测电路一端为电源，该电源至继电继电保护开关和跳闸压板的节点处依次串接有电子开关K、高压二极管D1、限流电阻R1、限流电阻R2、高压二极管D2；所述识别电路包括AD转换模块、计算主机和显示模块，该AD转换模块一端连接在限流电阻R1与限流电阻R2之间的节点处，另一端与计算主机相连接，该计算主机还与显示模块相连接。
本实施例中，该检测装置所述电源为+15V，所述串接的电子开关K每分钟以脉冲的形式闭合n毫秒（0＜n≤10），定时监测回路。由于电子开关K闭合时间较短，不会影响运行人员检查压板上口电位。所述高压二极管D1、高压二极管D2的使用实现高压与低压部分的隔离，防止高压正电窜入监测回路。所述限流电阻R1、限流电阻R2使检测电路电流小于1mA，防止由于外接检测电路的引入产生跳闸线圈等的误动。另一方面通过电阻的分压作用使AD转换模块监测点电压低于1V，此时装置识别为回路正常无断线状态。
由于二次回路的电信号对于该监测装置内部来说属于高压模拟信号，为保证采集上来的信号在监测装置内部可以进行分析使用，必须进行电压转换和处理。AD信号处理部分包含电压变换器，它们将高电压转换为数据采集系统可以处理的数字信号，并起到电气隔离的作用。
本实施例中，所述计算主机采集和分析重要节点的电信号。所述显示模块采用内部通信方式与计算主机模块进行数据变换，为用户提供对该检测装置的本地操作接口，包括LED指示灯显示以及RS485通讯总线上传告警信号，完成对该继电保护出口回路的实时监控功能。
另外，根据继电保护反措规定“运行人员合压板前需检查压板上口不带正电”的要求，在装置电源中串入电子开关，通过每分钟闭合此电子开关n毫秒（0＜n≤10），并于此n毫秒时间内完成上述的回路断线判别过程。由于回路中并入附加电源的时间极短，使得运行人员检查压板上口电压时测量到正电成为小概率事件，从而满足了继电保护反措要求。
本发明的基本原理是：本检测装置对于所监测继电保护出口回路是否断线的关键监测采集量为两只限流电阻之间的电位，通过AD转换模块将该点电位的模拟量转换为数字量供计算主机进行分析计算及动作，进而在MMI模块进行LED显示，当监测的继电保护出口回路正常导通时，限流电阻使监测装置形成的附加回路电流小于1mA，另一方面通过电阻的分压作用使AD转换模块监测点电压低于1V，此时装置识别为回路正常无断线状态。当监测回路中任意位置出现断开或者虚接时，由于继电保护出口回路断线，AD转换模块采集到15V左右的电压信号，经过分析可判为该回路断线，此时发出回路断线报文并有相应的LED灯起作为告警信号。

Claims (4)

1.一种继电保护出口回路完整在线监测装置，其特征在于：包括连接在每一路继电保护开关和跳闸压板之间的在线检测识别电路，每个检测识别电路包括一个检测电路和一个识别电路，所述检测电路一端为电源，该电源至继电继电保护开关和跳闸压板的节点处依次串接有电子开关K、高压二极管D1、限流电阻R1、限流电阻R2、高压二极管D2；所述识别电路包括AD转换模块、计算主机和显示模块，该AD转换模块一端连接在限流电阻R1与限流电阻R2之间的节点处，另一端与计算主机相连接，该计算主机还与显示模块相连接。
2.根据权利要求1所述的继电保护出口回路完整在线监测装置，其特征在于：该检测装置所述电源为+15V，所述电子开关K每分钟以脉冲的形式闭合n毫秒，0＜n≤10。
3.根据权利要求1所述的继电保护出口回路完整在线监测装置，其特征在于：所述限流电阻R1、限流电阻R2在继电保护出口回路为正常无断线状态时使检测电路电流小于1mA，使AD转换模块接入的限流电阻R1与限流电阻R2之间节点电压低于1V；当继电保护出口回路中出现断开或虚接时，AD转换模块接入的限流电阻R1与限流电阻R2之间节点电压大于10V。
4.根据权利要求1所述的继电保护出口回路完整在线监测装置，其特征在于：所述显示模块包括LED指示灯。
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