CN109245045B - 一种隔离开关非全相保护控制方法及装置 - Google Patents
一种隔离开关非全相保护控制方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
本发明涉及一种隔离开关非全相保护控制方法及装置，通过采集断路器状态信息、电网三相电流、负序电流和零序电流；判断三相电流与对应相的设定相电流值的大小关系、负序电流与设定负序电流值的大小关系以及零序电流与设定零序电流值的大小关系；当断路器由断开变为闭合时，若隔离开关非全相运行，负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值，且三相电流中的各相电流存在小于对应的设定相电流值的情况，控制隔离开关非全相保护动作；若三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值，控制闭锁隔离开关非全相保护且持续至断路器断开，解决了当存在电流检测故障或断线时非全相保护存在误动风险影响电网正常运行的问题。
Description
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护领域，特别是一种隔离开关非全相保护控制方法及装置。
背景技术
隔离开关主要用来将高压配电装置(如主变高压侧断路器)中需要停电的部分与带电部分可靠地隔离，以保证检修工作的安全；隔离开关三相机构分相操作在进行合闸过程中，由于某种原因造成一相或两相隔离开关未合好，将导致隔离开关非全相合闸状况，在发电机组高压侧主断路器并网后，若没有配置专门的隔离开关非全相保护，发电机组将非全相运行，将导致三相电流和三相电压对称性的破坏，因而会出现负序电流；当变压器的中性点接地时，还会出现零序电流。当负序电流流过发电机时，三相负序电流在发电机定子转子气隙间产生反向同步旋转磁场，转子则正向同步速旋转，所以转子相对于负序旋转磁场有两倍同步速，在转子表层感生倍频电流，后者在转子端部护环与转子本体之间、槽楔与槽壁之间的接触面上、槽楔连接区、阻尼环和阻尼条等分流较大的部位形成局部高温，灼伤转子，如果转子本体与护环的温差过大，还可能导致护环松脱，造成机组严重破坏。
有中国申请公布号为CN107492474A的专利申请文件公开了一种断路器非全相保护逻辑，其中保护装置通过采集的三相断路器电流量与合闸位置继电器的辅助接点进行断路器合位的判断与断路器是否非全相状态的判断，结合采集到的电流量判断断路器是否有零序电流或负序电流，将检测结果与断路器状态判断结果进行逻辑判断，当有零序电流或负序电流时，跳开非全相的断路器。由于隔离开关与断路器都为设置于主电路上的开关，因此该保护逻辑亦可应用于隔离开关的非全相保护，隔离开关的操作不同于断路器，在断路器合闸后，隔离开关就不用操作，也就是正常运行时，隔离开关不存在非全相，但上述保护逻辑中当电流互感器断线或故障时，检测到的三相电流满足保护逻辑判据将会导致保护误动作，可靠性较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种隔离开关非全相保护控制方法及装置，用以解决现有保护在断路器投入并网运行后隔离开关正常运行时仍然投入保护，当存在电流检测故障或断线时存在误动风险影响电网正常运行的问题。
为了解决现有保护在断路器投入并网运行后隔离开关正常运行时仍然投入保护，当存在电流检测故障或断线时存在误动风险影响电网正常运行的问题。本发明提供一种隔离开关非全相保护控制方法，包括以下步骤：
1)采集断路器状态信息、电网三相电流、负序电流和零序电流；
2)判断三相电流与对应相的设定相电流值的大小关系、负序电流与设定负序电流值的大小关系以及零序电流与设定零序电流值的大小关系；
3)当断路器由断开变为闭合时，若负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值，且三相电流中的各相电流存在小于对应的设定相电流值的情况，控制隔离开关非全相保护动作；若三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值，控制闭锁隔离开关非全相保护且持续至断路器断开。
有益效果是，通过采集断路器状态信息、电网三相电流、负序电流和零序电流并进行综合判断，实现隔离开关非全相保护的闭锁控制，在断路器投入并网运行后隔离开关正常运行时不投入保护，避免了存在误动的风险，保证了电网正常运行。
进一步地，为了信息采集更为直接，所述断路器状态信息为通过设置的与断路器联动的合闸位置辅助接点进行状态采集。
进一步地，为了保护动作的准确性，步骤3)中当负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值，且三相电流中的各相电流存在小于对应的设定相电流值的情况时，经延时确认后控制隔离开关非全相保护动作。
本发明提供一种隔离开关非全相保护控制装置，包括第一或逻辑模块、第二或逻辑模块、第一与逻辑模块、第二与逻辑模块、第三与逻辑模块和第四与逻辑模块；所述第一或逻辑模块的输出和所述第三与逻辑模块的输出均连接第四与逻辑模块的输入，所述第四与逻辑模块的输出连接隔离开关非全相保护出口；所述第三与逻辑模块的输入包括与断路器联动的合闸位置接点信号和第二或逻辑模块的输出的非信号，其中断路器闭合时合闸位置接点信号为高电平；所述第一与逻辑模块的输出和所述第二与逻辑模块的输出均连接所述第二或逻辑模块的输入；所述第二与逻辑模块的输入包括所述合闸位置接点信号和第二或逻辑模块的输出信号；所述第一与逻辑模块的输入为三相电流信号，当三相电流均大于对应相的设定电流值时该第一与逻辑模块输出高电平；所述第一或逻辑模块的输入为零序电流信号和负序电流信号，当负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值时该第一或逻辑模块输出高电平。
有益效果是，在断路器投入并网运行后隔离开关正常运行时不投入保护，避免了存在误动的风险，保证了电网正常运行。
进一步地，为了非全相保护动作的准确性，所述第四与逻辑模块的输出还通过延时模块连接所述隔离开关非全相保护出口。
附图说明
图1是一种隔离开关非全相保护控制装置的逻辑图；
图中，1、第一或逻辑模块，2、第二或逻辑模块，3、第一与逻辑模块，4、第二与逻辑模块，5、第三与逻辑模块，6、第四与逻辑模块。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。
本发明提供一种隔离开关非全相保护控制装置，如图1所示，包括第一或逻辑模块1、第二或逻辑模块2、第一与逻辑模块3、第二与逻辑模块4、第三与逻辑模块5和第四与逻辑模块6；第一或逻辑模块1的输出和第三与逻辑模块5的输出均连接第四与逻辑模块6的输入，第四与逻辑模块6的输出连接隔离开关非全相保护出口；第三与逻辑模块5的输入包括与断路器联动的合闸位置接点信号DL和第二或逻辑模块2的输出的非信号，其中断路器闭合时合闸位置接点信号为高电平；第一与逻辑模块3的输出和第二与逻辑模块4的输出均连接第二或逻辑模块2的输入；第二与逻辑模块4的输入包括合闸位置接点信号DL和第二或逻辑模块2的输出信号；第一与逻辑模块3的输入为三相电流信号，当三相电流均大于对应相的设定电流值时该第一与逻辑模块3输出高电平；第一或逻辑模块1的输入为零序电流信号和负序电流信号，当负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值时该第一或逻辑模块1输出高电平。
上述装置实行一种隔离开关非全相保护控制方法，通过相应的电路或传感器采集电网三相电流Ia、Ib和Ic，通过相应的采集模块采集负序电流和零序电流，以零序电流或负序电流作为主判据，当零序电流或负序电流大于对应的设定电流值，即I0>I0set或I2>I2set，且不满足三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值时，控制隔离开关非全相保护动作。
如图1所示，判断三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值，若Ia>Iaset、Ib>Ibset且Ic>Icset时，则第一与逻辑模块3输出为高电平，第二或逻辑模块2输出为高电平，第三与逻辑模块5输出为低电平，第四与逻辑模块6输出永远为低电平，即代表无输出，实现隔离开关非全相保护的闭锁。
为了实现隔离开关非全相保护具有断路器并网后自动投入，断路器解列后自动退出的功能，引入断路器合闸位置常开接点即增加断路器状态信息的判据，引入断路器合闸位置常开接点，当断路器DL闭合，且不满足三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值时，启动隔离开关非全相保护动作至断路器跳开。另外，该隔离开关非全相保护还应经过延时确认后隔离开关非全相保护动作。
其中，逻辑判断为断路器闭合是1，高电平为1，低电平为0；不满足三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值的“非”是1，1与1“与”得到1，即可根据隔离开关非全相保护方法的判据控制隔离开关非全相保护动作，即启动隔离开关非全相保护直至断路器跳开。
当断路器DL闭合，且三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值时，退出隔离开关非全相保护至断路器再次合闸。
其中，逻辑判断为断路器闭合是1，三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值的“非”为0，1与0“与”得到0，通过回路即可形成自保持，即退出隔离开关非全相保护直至断路器跳开。
以上给出了本发明涉及的具体实施方式，但本发明不局限于所描述的实施方式。在本发明给出的思路下，采用对本领域技术人员而言容易想到的方式对上述实施例中的技术手段进行变换、替换、修改，并且起到的作用与本发明中的相应技术手段基本相同、实现的发明目的也基本相同，这样形成的技术方案是对上述实施例进行微调形成的，这种技术方案仍落入本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种隔离开关非全相保护控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)采集断路器状态信息、电网三相电流、负序电流和零序电流；
2)判断三相电流与对应相的设定相电流值的大小关系、负序电流与设定负序电流值的大小关系以及零序电流与设定零序电流值的大小关系；
3)当断路器由断开变为闭合时，若负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值，且三相电流中的各相电流存在小于对应的设定相电流值的情况，控制隔离开关非全相保护动作；若三相电流中的各相电流均大于对应的设定相电流值，控制闭锁隔离开关非全相保护且持续至断路器断开；
所述断路器状态信息为通过设置的与断路器联动的合闸位置辅助接点进行状态采集；
其中的持续至断路器断开是包括断路器联动的合闸位置辅助接点信号的与逻辑运算形成自保持回路实现的。
2.根据权利要求1所述的隔离开关非全相保护控制方法，其特征在于，步骤3)中当负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值，且三相电流中的各相电流存在小于对应的设定相电流值的情况时，经延时确认后控制隔离开关非全相保护动作。
3.一种隔离开关非全相保护控制装置，其特征在于，包括第一或逻辑模块、第二或逻辑模块、第一与逻辑模块、第二与逻辑模块、第三与逻辑模块和第四与逻辑模块；所述第一或逻辑模块的输出和所述第三与逻辑模块的输出均连接第四与逻辑模块的输入，所述第四与逻辑模块的输出连接隔离开关非全相保护出口；所述第三与逻辑模块的输入包括与断路器联动的合闸位置接点信号和第二或逻辑模块的输出的非信号，其中断路器闭合时合闸位置接点信号为高电平；所述第一与逻辑模块的输出和所述第二与逻辑模块的输出均连接所述第二或逻辑模块的输入；所述第二与逻辑模块的输入包括所述合闸位置接点信号和第二或逻辑模块的输出信号；所述第一与逻辑模块的输入为三相电流信号，当三相电流均大于对应相的设定电流值时该第一与逻辑模块输出高电平；所述第一或逻辑模块的输入为零序电流信号和负序电流信号，当负序电流大于设定负序电流值或零序电流大于设定零序电流值时该第一或逻辑模块输出高电平；
通过第二与逻辑形成自保持回路运算，能够在退出隔离开关非全相保护且持续至断路器断开。
4.根据权利要求3所述的隔离开关非全相保护控制装置，其特征在于，所述第四与逻辑模块的输出还通过延时模块连接所述隔离开关非全相保护出口。
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