CN109286171B - 针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器重复跳合闸方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器重复跳合闸方法，其特征在于：结合直流牵引馈线保护装置中的线路检测及重合闸功能，检测线路状况，若线路状况不明或断路器合闸后在设定时间内无法维持合闸状态，即闭锁装置对断路器的合闸操作，装置进入单闭锁状态，直到接收到下一次分闸信号才能解除单闭锁状态。在设定时间内，若检测到解除单闭锁状态的分闸信号达到设定次数，即闭锁对断路器的操作，装置进入双闭锁状态，不再对分合闸命令响应。此方案可有效的避免装置重复多次的分合闸操作，对断路器或保护装置造成损坏。
Description
技术领域
本发明涉及轨道交通直流牵引供电系统领域，具体而言，涉及一种针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器重复跳合闸方法。
背景技术
在轨道交通供电系统中，直流牵引馈线保护装置肩负着确保轨道交通的安全可靠运行的重要使命，其主要的保护功能包括电流速断、DLL、过电流、过负荷、牵引网过热、小电流接地、母线失压等保护，同时采用自动重合闸及线路测试来实现线路发生瞬时性故障时，快速恢复供电，提高系统的可靠性和供电的连续性。目前国内对直流馈线保护的研究仍处于探索开发阶段，常规的直流馈线保护会设置防跳功能，用于断路器自动重合闸后，设定时间内断路器遇故障又分闸，并重复自动重合闸的现象，若重合闸重复N次但合闸仍不成功时，闭锁重合闸。闭锁复归后，装置再一次保护跳闸后仍会启动重合闸，若导致合闸失败的原因仍存在(如断路器的机械故障)，会使装置处于“分闸命令-合闸命令-分闸命令”的循环中，将会损坏断路器和线路，严重时导致事故的扩大。本发明通过检测特定状况下断路器的分闸次数实现了对直流牵引馈线保护装置重复跳合闸的闭锁，可有效的降低上述现象发生的概率。
发明内容
针对上述存在的技术问题，本发明公布了一种针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器跳合闸的设计方案。
本发明的技术方案为：一种针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器跳合闸方法，其特征在于：当接触网发生故障时，保护启动断路器分闸，重合闸启动后，进行线路测试，判别故障性质，确保重合闸的可靠性。
当重合闸启动后，将首先通过检测馈线电压U1和母线电压U2来检查现有的电压状况，并同设定重合闸高压值UH和设定重合闸低压值UL进行比较，将线路状态分为四种模式，分别为高电压模式、低电压模式、不稳定模式、断电模式，并针对不同的模式采取不同的处理方式：
所述线路处于高电压模式时，表明线路已有临所恢复供电且线路状态正常，可直接执行合闸操作；
所述线路处于低电压模式时，表明线路状况不明，需通过线路测试，测得当前线路上的负荷电阻值来进一步判断线路的实际状况，从而决定是否执行合闸操作；
所述线路处于不稳定模式时，通过延时设定时间内实时检测线路电压变化情况，判断模式的转变，若超过计时仍处于不稳定模式状态，则认为线路处于故障状态，闭锁合闸操作；
所述线路处于断电模式，表明线路处于无电状态，此时可通过用户的实际经验在装置中设定所需的执行方式。
上述的模式判断中，当线路状况不明时，需通过线路测试，即利用限流电阻、直流接触器等设备将正极母线接到接触网上，测量电压、电流、电阻等参数，以此来确定线路是否存在短路故障。
此技术方案，进一步的特征在于执行合闸操作后，判断断路器合闸位置是否能持续特定时间并保证无断路器脱扣现象，则认为断路器合闸成功，否则记录重合闸失败次数，并在设定时间内达到设定次数且无法维持合闸状态，则闭锁对断路器的合闸操作，装置进入单闭锁状态。
上述单闭锁状态，直到接收到一个新的跳闸命令才能接触闭锁状态。
此技术方案，进一步的特征在于装置监控断路器跳闸的次数，在设定时间内，解除单闭锁状态的跳闸命令达到设定值，则闭锁对断路器的跳闸及合闸操作，装置进入双闭锁状态。
上述的双闭锁状态，只有通过手动复归来解除双闭锁状态，复归后，装置进入单闭锁状态。
有益效果：
1、重合闸及线路检测过程可实时检测线路上故障情况，若线路状况不明或线路上有故障时，单闭锁装置合闸，防止合到故障线路，对线路、断路器及装置造成巨大的冲击，特别是对断路器的寿命有很大影响。
2、若线路上存在复杂的永久性故障时，装置频繁的单闭锁后，在规定的时间内达到设定的单闭锁次数，装置进入双闭锁状态，可有效的防止断路器的重复分闸及合闸操作，影响供电质量的可靠性。
3、若装置存在瞬时性故障时，装置通过线路检测，判断线路为无故障状态，执行重合闸操作，可快速准确的恢复供电，保证供电的连续性。
附图说明
图1为本发明实施例中直流保护测控装置重合闸启动电压模式判断流程图。
图2为本发明实施例中直流保护测控装置断路器单闭锁流程图。
图3为本发明实施例中直流保护测控装置断路器双闭锁流程图。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明实施例中直流保护测控装置重合闸启动电压模式判断流程图。
当接触网发生故障时，保护启动断路器分闸，若装置重合闸及线路测试功能投入时，重合闸启动后，装置通过馈线电压和母线电压判断线路状况：
1、通过检测馈线电压U1和母线电压U2来检查现有的电压状况，并同设定重合闸高压值UH和设定重合闸低压值UL进行比较：
高电压模式：如果U1和U2均大于UH，直接重合闸；
低电压模式：如果U1和U2中任一电压大于UH，而另一个电压小于UL，表明线路情况不明，此时，将开始进行负荷测量，限流电阻、直流接触器等设备将正极母线接到接触网上。通过测得的母线电压来判断此时的电阻值。如果所得到的负荷电阻值大于重合闸线路电阻定值(Rl)，则进行重合闸；否则，装置将等待一个线路测试间隔时间定值(TT)后，重新进行测试，如果一直测试到设定到负荷测量允许次数(C1)，所测得的负荷电阻值仍小于Rl，则装置进入单闭锁状态，闭锁重合闸和对断路器的合闸操作。
不稳定模式：如果U1和U2中任一电压在UH和UL之间，此时装置将开始计时，在计时过程中，如果母线电压下降到UL之下或上升到UL之上，则将转换到高电压模式或低电压模式，计时清零。如果计时器超过超过整定时间且电压依然在不确定模式，则装置进入单闭锁状态，闭锁重合闸和对断路器的合闸操作；
断电模式：如果如果U1和U2均小于UL，表明线路处于无电状态。此时，可根据运行的经验或要求，可通过整定“断电操作重合闸模式”选择下列操作之一：
设置为0：等同低电压模式；
设置为1：不再重合闸；
设置为2：强制重合闸。
2、断路器重合闸后，如果合闸的持续时间大于判定重合闸成功时间定值(TS)，则认为合闸成功；如果在这段时间定值内断路器脱扣，则线路测试一直重复到重合闸失败后负荷测量次数定值(C2)，仍无法维持合闸状态，则装置进入单闭锁状态，闭锁重合闸和对断路器的合闸操作。图2为本发明实施例中直流保护测控装置断路器单闭锁流程图。
3、一旦装置处于单闭锁状态，直到接收到一个新的跳闸脉冲才能解除闭锁状态。
4、装置监控跳闸的次数，在双闭锁时间(TYBS)内，发生了解除单闭锁状态的分闸次数(C3)的跳闸命令时，装置进入双闭锁状态，闭锁对断路器的跳合闸操作。当处于双闭锁状态时，只有通过手动复归来解除双闭锁状态，复归后，装置进入单闭锁状态。图3为本发明实施例中直流保护测控装置断路器双闭锁流程图。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改，等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。
Claims (4)
1.一种针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器跳合闸方法，其特征在于：当接触网发生故障时，保护启动断路器分闸，进行线路测试，判别故障性质，确保重合闸的可靠性；
当重合闸启动后，将首先通过检测馈线电压U1和母线电压U2来检查现有的电压状况，并同设定重合闸高压值UH和设定重合闸低压值UL进行比较，将线路状态分为四种模式，分别为高电压模式、低电压模式、不稳定模式、断电模式，并针对不同的模式采取不同的处理方式：
所述线路处于高电压模式时，表明线路已有临所恢复供电且线路状态正常，可直接执行合闸操作；
所述线路处于低电压模式时，表明线路状况不明，需通过线路测试，测得当前线路上的负荷电阻值来进一步判断线路的实际状况，从而决定是否执行合闸操作；
所述线路处于不稳定模式时，通过延时整定时间内实时检测线路电压变化情况，判断模式的转变，若超过计时仍处于不稳定模式状态，则认为线路处于故障状态，闭锁合闸操作；
所述线路处于断电模式，表明线路处于无电状态，此时可通过用户的实际经验在装置中设定所需的执行方式；
上述四种模式的具体处理方式为：
高电压模式：如果U1和U2均大于UH，直接重合闸；
低电压模式：如果U1和U2中任一电压大于UH，而另一个电压小于UL，表明线路情况不明，此时，将开始进行负荷测量，通过限流电阻、直流接触器将正极母线接到接触网上；通过测得的母线电压来判断此时的负荷电阻值；如果所得到的负荷电阻值大于重合闸线路电阻定值Rl，则进行重合闸；否则，装置将等待一个线路测试间隔时间定值TT后，重新进行测试，如果一直测试到设定到负荷测量允许次数C1，所测得的负荷电阻值仍小于Rl，则装置进入单闭锁状态，闭锁重合闸和对断路器的合闸操作；所述单闭锁状态，直到接收到一个新的跳闸命令才能解除单闭锁状态；
不稳定模式：如果U1和U2中任一电压在UH和UL之间，此时装置将开始计时，在计时过程中，如果母线电压下降到UL之下或上升到UL之上，则将转换到高电压模式或低电压模式，计时清零；如果计时器超过整定时间且电压依然在不确定模式，则装置进入单闭锁状态，闭锁重合闸和对断路器的合闸操作；
断电模式：如果U1和U2均小于UL，表明线路处于无电状态；此时，可根据运行的经验或要求，可通过整定“断电操作重合闸模式”选择下列操作之一：
设置为0：等同低电压模式；
设置为1：不再重合闸；
设置为2：强制重合闸；
断路器重合闸后，如果合闸的持续时间大于判定重合闸成功时间定值TS，则认为合闸成功；如果在这段时间定值内断路器脱扣，则线路测试一直重复到重合闸失败后负荷测量次数定值C2，仍无法维持合闸状态，则装置进入单闭锁状态，闭锁重合闸和对断路器的合闸操作；一旦装置处于单闭锁状态，直到接收到一个新的跳闸命令才能解除闭锁状态；
装置监控跳闸的次数，在双闭锁时间TYBS内，发生了解除单闭锁状态的分闸次数C3的跳闸命令时，装置进入双闭锁状态，闭锁对断路器的跳合闸操作；所述双闭锁状态，只有通过手动复归来解除双闭锁状态，复归后，装置进入单闭锁状态。
2.根据权利要求1所述的针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器跳合闸方法，其特征在于：当线路状况不明时，需通过线路测试，即利用限流电阻、直流接触器设备将正极母线接到接触网上，测量电压、电流、电阻参数，以此来确定线路是否存在短路故障。
3.根据权利要求1或2所述的针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器跳合闸方法，其特征在于：执行合闸操作后，判断断路器合闸位置是否能持续特定时间并保证无断路器脱扣现象，则认为断路器合闸成功，否则记录重合闸失败次数，并在设定时间内达到设定次数且无法维持合闸状态，则闭锁对断路器的合闸操作，装置进入单闭锁状态。
4.根据权利要求1所述的针对直流牵引馈线保护装置的闭锁断路器跳合闸方法，其特征在于：装置监控跳闸的次数，在设定时间内，解除单闭锁状态的跳闸命令达到设定值，则闭锁对断路器的跳闸及合闸操作，装置进入双闭锁状态。
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