CN110601148B - 一种高压开关电机自动保护方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种高压开关电机自动保护方法，包括由配电自动化终端、万转开关、时间继电器、双线圈磁保持继电器、电机保护继电器和程序模块组成的高压开关控制系统，程序模块用于判断高压开关的控制模式，并根据的相应的控制模式控制电机保护继电器、时间继电器、双线圈磁保持继电器完成相应的动作；预置阶段预置接点闭合，操作电源输出一定时间后断电；配电自动化终端远方、当地、闭锁状态发生变化时，预控回路复位，操作电源断电，预控重新计时；在配电自动化终端任何开关有变位信号时，预控回路延时复位；操作电源断电，预控重新计时。本发明可有效降低未知因素导致的开关分合闸异常操作，避免异常供电导致的经济损失和社会影响。

Description

一种高压开关电机自动保护方法
技术领域
本发明属于电力系统配电自动化技术领域，具体涉及一种高压开关电机自动保护方法。
背景技术
配电自动化功能的实现，依赖于高压开关的电动操作机构，电动操作机构的工作操作电源是开关正确动作的必要条件。在通常高压开关机构的控制回路设计中，不论是远方还是当地，操作电源是长期接入控制回路的，通过分合闸线圈回路的通断，实现开关分合闸动作的完成。
以上设计，在通常工作环境下，逻辑上是没问题的。但由于开关柜工作的环境千差万别，尤其是我国的南方地区，夏季潮湿多雨，开关柜内即便配有除湿装置，仍不可避免会有凝露发生。由凝露导致的端子排短路，会导致分合闸按钮以及继电器触点的异常闭合时有发生，此时由于高压开关的工作操作电源长期提供，会导致开关的异常分合闸，造成不可预料的重大损失。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明通过设计一种高压开关电机自动保护方法、解决高压开关操作电源长期闭合可能导致的异常分合闸问题，控制高压开关的电机操作电源在常态下保持断开、在需要远方遥控或手动操作时，预先闭合高压开关电机的操作电源，延时一定时间。如无控制操作，撤销电机操作电源；在延时时间内，如检测到开关动作信号，再重新延时一定的时间，确保开关动作到位后再撤销电机操作电源。通过上述设计，可有效避免高压开关操作电源长期通电导致的开关误跳现象，并能保证远方遥控和当地操作均能可靠完成。本发明所采用的技术方案如下：
一种高压开关电机自动保护方法，包括由配电自动化终端、万转开关、时间继电器、双线圈磁保持继电器、电机保护继电器和程序模块组成的高压开关控制系统，高压开关分为当地手动操作模式、远方遥控操作模式和闭锁状态三种控制模式，高压开关控制系统的输出回路中除提供分/合闸接点外，还提供独立的预置接点用于无操作状态时闭锁操作电源输出，所述的程序模块用于判断高压开关的控制模式，并根据的相应的控制模式控制电机保护继电器、时间继电器、双线圈磁保持继电器完成相应的动作；
预置阶段预置接点闭合，操作电源输出一定时间后断电；配电自动化终端远方/当地/闭锁状态发生变化时，预控回路复位，操作电源断电，预控重新计时；在配电自动化终端任何开关有变位信号时，预控回路延时复位；操作电源断电，预控重新计时。
优选地，所述的操作电源输出一定时间后断电，时间为30秒-120秒可设，默认60秒；所述的预控回路延时复位，延时时间为0-60秒可设，默认30秒。
优选地，对于高压开关当地分/合闸操作，采用时间继电器实现预置接点功能；对于高压开关远方遥控分/合闸操作，采用配电自动化终端装置DO板上的独立开出接点实现预置接点功能。
本发明的有益效果：
通过本方法设计的电机保护方法，可有效降低未知因素导致的开关分合闸异常操作，避免异常供电导致的经济损失和社会影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的具体实施方式、或者现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术的描述中所需要使用的附图作简单的介绍。显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些具体实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的属于本申请保护范围之内的附图。
图1是本发明实施例的电机自动保护方法接线原理图；
图2是本发明实施例的电机自动保护方法程序流程图；
图3是是否进行远方/当地模式切换的监控程序流程图。
图中，LW－万转开关，YKAN－预控按钮，FTR－双线圈磁保持继电器，ZJ－电机保护继电器，KT－时间继电器，YKD－指示灯。
具体实施方式
下面结合附图，具体说明本发明的实施方式。
一种高压开关电机自动保护方法，应用在由配电自动化终端、时间继电器、双线圈磁保持继电器、电机保护继电器等组成的终端系统内。配电自动化终端可采集高压开关的分合位置信息，以及万转开关的远方、当地、闭锁三种位置信息，高压开关的操作电源串联在电机保护继电器ZJ的触点上，当电机保护继电器ZJ的工作线圈2、7施加电压24V时，则ZJ触点闭合，从而给高压开关提供24V操作电源；反之，则切断高压开关的操作电源。通过控制电机保护继电器ZJ的通断，达到控制高压开关操作电源的通断的目的。在高压开关操作电源通电的情况下，通过配电自动化终端DO板卡的出口继电器闭合使对应高压开关执行分闸、合闸操作。
万转开关LW通过远方、当地、闭锁状态的切换，实现的功能为：远方状态时，仅配电自动化终端通讯接收的遥控指令才能使DO板卡的出口继电器动作，而配电自动化终端面板上的手动分合按钮无法使出口继电器动作；当地状态时，仅手动分合按钮可以使出口继电器动作，而通讯接收的遥控指令无法使出口继电器动作；闭锁状态时，通讯和手动操作均无法使出口继电器动作。
该方法包括三种应用场景，分别为远方控制回路(对应万转开关LW旋钮处于远方位置)、当地控制回路(对应万转开关LW旋钮处于当地位置)和万转开关状态切换三种情况。如图1所示，是本发明实施例的电机自动保护方法接线原理图。
图中LW为一个万转开关。当LW处在不同位置时，不同的接线点会短接在一起。当LW在当地状态时，LW的7、8接点短接；当LW在远方状态时，LW的5、6接点短接。
图中FTR为一个双线圈磁保持继电器。FTR的5、6接线点为通电保持线圈两端的接线点，当FTR线圈的5、6两端施加24V电源时，FTR的1、2接线点和3、4接线点将分别短接在一起；FTR的7、8接线点为通电复归线圈两端的接线点，当FTR线圈的7、8两端施加24V电源时，FTR的1、2接线点和3、4接线点将断开连接。
图中KT为一个时间继电器。KT的2、7接线点为时间继电器线圈两端的接线点，KT的6、8接线点为时间继电器触点的两个接线点。当KT的2、7接线点两侧施加24V电源时，时间继电器KT会按照设置的时间进行计时，当计时时间到，KT的6、8接线点将会短时短接在一起。
1.远方控制回路，图1中万转开关LW的5、6接点短接和终端DO-0板构成远方预控操作电源计时回路。
1)万转开关LW处于“远方”位置，LW对应的5和6触点闭合，执行遥控预置时，终端装置DO-0板上对应的M1、M2触点闭合，操作电源出口继电器ZJ线圈通电，其对应触点闭合计时输出操作电源DC24V，同时YF-T1输出计时启动(30秒-120秒可设，默认60秒)，时间到则断开DO-0板M1、M2触点，此时电机保护继电器ZJ线圈失电，从而切断操作电源。
2)在1)执行过程中，若配电自动化终端收到任一开关变位信号时，原预控回路延时YF-T1复位，DO-0板的M1、M2保持闭合状态，并启动YF-T2输出计时(时间0～60秒可设，默认30S)，YF-T2计时时间到则断开DO-0板M1、M2触点，此时电机保护继电器ZJ线圈失电，从而切断操作电源。
如图2所示，是本发明实施例的电机自动保护方法程序流程图。
高压开关处于远方遥控操作模式下，所述的程序模块实现电机自动保护的步骤如下：
S2.1、遥控预置执行；
S2.2、遥控D0-0板的M1、M2触点闭合，计时YF-T1启动；
S2.3、判断开关是否变位，如果是、转下一步，如果否、转步骤S2.6；
S2.4、YF-T1计时时间到、清0，YF-T2计时启动；
S2.5、判断YF-T2计时时间是否到，如果是、转步骤S2.7，如果否、转步骤S2.4；
S2.6、判断YF-T1计时时间是否到，如果是、转下一步，如果否、转步骤S2.3；
S2.7、操作电源出口继电器ZJ线圈断电，切断电机操作电源。
本实施例中，YF-T1、YF-T2是两个计时参数，分别表示远方-T1时间、远方-T2时间，其数值可设置。
2.当地控制回路，图1中DO-1板及其以上的电路构成当地预控操作电源计时回路。
该回路将使用时间继电器KT和双线圈磁保持继电器FTR配合完成电机保护功能，其中双线圈磁保持继电器FTR的线圈5、6接点为继电器的投入线圈，FTR的线圈7、8接点为复归线圈。
1)操作电源计时DD-T1输出：
万转开关LW处于“当地状态”，LW对应的7、8触点闭合，按下配电自动化系统操作面板的预控按钮YKAN，双线圈磁保持继电器FTR的线圈5、6接点通电，此时FTR的1、2触点及FTR的3、4触点均闭合：
a)FTR触点1、2闭合，时间继电器KT线圈通电，计时DD-T1开始(默认60S)。
b)FTR触点3、4闭合，操作电源出口继电器ZJ线圈通电，其对应触点闭合计时输出操作电源DC24V。
c)KT计时DD-T1后，其触点8和6短时自行闭合，触发FTR线圈7、8接点短时通电，FTR继电器对应触点1、2触点及FTR继电器对应3、4触点由闭合状态变为断开状态，操作电源出口继电器ZJ线圈断电，其触点对应的操作电源DC24V关闭输出，从而切断操作电源。
2)开关变位延迟DD-T2输出
a)在1)执行过程中，若配电自动化终端收到开关变位信号，终端装置的遥控D0-1板的M1、M2触点闭合计时DD-T2(0～60S可设，默认30S)，操作电源出口继电器ZJ线圈通电，其对应触点闭合计时DD-T2输出操作电源DC24V。
b)于此同时，通过遥控板D0(YK输出)点输出短时闭合指令，FTR线圈7、8接点短时通电，FTR继电器对应触点1、2触点及FTR继电器对应3、4触点由闭合状态变为断开状态，同时时间继电器KT线圈断电，原计时时间DD-T1复归清零。
高压开关处于当地手动操作模式下，所述的程序模块实现电机自动保护的步骤如下：
S1.1、预置开关YKAN闭合，时间继电器KT开始计时；
S1.2、判断开关是否变位，如果是、转下一步，如果否、转步骤S1.5；
S1.3、遥控D0-1板的M1、M2触点闭合，计时DD-T2启动；
S1.4、遥控D0-0板的继电器短时闭合，KT清0，DD-T2计时时间到，转步骤S1.6；
S1.5、判断KT计时时间是否到，如果是、转下一步，如果否、转步骤S1.2；
S1.6、操作电源出口继电器ZJ线圈断电，切断电机操作电源。
本实施例中，DD-T1、DD-T2是两个计时参数，分别表示当地-T1时间、当地-T2时间，其数值可设置。
3.万转开关旋钮切换预控回路复归
配电自动化终端实时采集万转开关LW远方/当地位置信号，实现在档位切换时电机保护时间复归功能，如图3所示，是是否进行远方/当地模式切换的监控程序流程图。远方/当地旋钮设有“远方”、“当地”、“闭锁”三个状态位，其中“闭锁”状态无遥信生成，可通过三个遥信组合的方式判断(000、001、010)。
1)远方模式下预控计时YF-T1过程中(默认60S)，若万转开关LW档位切换，组合遥信发生变位，则配电自动化终端DO-0板的M1、M2点断开，电机保护继电器ZJ线圈失电，高压开关操作电源关闭输出，同时YF-T1复归清零；
2)当地模式下预控计时DD-T1过程中(默认60S)，若万转开关LW档位切换，组合遥信发生变位，则配电自动化终端通过遥控板D0(YK输出)点短时闭合，驱动FTR线圈7、8接点短时通电从而断开FTR的3、4触点，电机保护继电器ZJ线圈失电，高压开关操作电源关闭输出，同时DD-T1复归清零；
3)远方状态的YF-T2计时过程中，若万转开关LW档位切换，组合遥信发生变位，则配电自动化终端终端装置的DO-0板的M1、M2点断开，电机保护继电器ZJ线圈失电，高压开关操作电源关闭输出，同时YF-T2复归清零；
4)当地状态的DD-T2计时过程中，若万转开关LW档位切换，组合遥信发生变位，则配电自动化终端断开DO-1板上M1、M2触点，电机保护继电器ZJ线圈失电，高压开关操作电源关闭输出，同时DD-T2复归清零。
程序模块实时监测是否有远方/就地的切换请求，如果监测到有远方/就地的切换请求，执行以下步骤：
S3.1、遥控D0-0板的M1、M2触点闭合，计时YF-T1清零；
S3.2、遥控D0-0板的继电器短时闭合，KT清0；
S3.3、遥控D0-1板的DD-T2清零；
S3.4、操作电源出口继电器ZJ线圈断电，切断电机操作电源。
最后需要说明的是：以上实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此。本领域技术人员应该理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种高压开关电机自动保护方法，包括由配电自动化终端、万转开关、时间继电器、双线圈磁保持继电器、电机保护继电器、终端DO板和程序模块组成的高压开关控制系统，高压开关分为当地手动操作模式、远方遥控操作模式和闭锁状态三种控制模式，高压开关控制系统的输出回路中除提供分/合闸接点外，还提供独立的预置接点用于无操作状态时闭锁操作电源输出，其特征在于：
所述的程序模块用于判断高压开关的控制模式，并根据相应的控制模式控制电机保护继电器、时间继电器、双线圈磁保持继电器、终端DO板完成相应的动作；
预置阶段预置接点闭合，操作电源输出一定时间后断电；配电自动化终端远方/当地/闭锁状态发生变化时，预控回路复位，操作电源断电，预控重新计时；在配电自动化终端任何开关有变位信号时，预控回路延时复位；操作电源断电，预控重新计时；
高压开关处于当地手动操作模式下，所述的程序模块实现电机自动保护的步骤如下：
S1.1、预置开关YKAN闭合，时间继电器KT开始计时；
S1.2、判断开关是否变位，如果是、转下一步，如果否、转步骤S1.5；
S1.3、遥控D0-1板的M1、M2触点闭合，计时DD-T2启动；
S1.4、遥控D0-0板的继电器短时闭合，时间继电器KT清0，DD-T2计时时间到，转步骤S1.6；
S1.5、判断时间继电器KT计时时间是否到，如果是、转下一步，如果否、转步骤S1.2；
S1.6、操作电源出口继电器ZJ线圈断电，切断电机操作电源；
高压开关处于远方遥控操作模式下，所述的程序模块实现电机自动保护的步骤如下：
S2.1、遥控预置执行；
S2.2、遥控D0-0板的M1、M2触点闭合，计时YF-T1启动；
S2.3、判断开关是否变位，如果是、转下一步，如果否、转步骤S2.6；
S2.4、YF-T1计时时间到、清0，YF-T2计时启动；
S2.5、判断YF-T2计时时间是否到，如果是、转步骤S2.7，如果否、转步骤S2.4；
S2.6、判断YF-T1计时时间是否到，如果是、转下一步，如果否、转步骤S2.3；
S2.7、操作电源出口继电器ZJ线圈断电，切断电机操作电源。
2.根据权利要求1所述的一种高压开关电机自动保护方法，其特征在于，所述的操作电源输出一定时间后断电，时间为30秒-120秒可设，默认60秒；所述的预控回路延时复位，延时时间为0-60秒可设，默认30秒。
3.根据权利要求2所述的一种高压开关电机自动保护方法，其特征在于，对于高压开关当地分/合闸操作，采用时间继电器实现预置接点功能；对于高压开关远方遥控分/合闸操作，采用配电自动化终端DO板上的独立开出接点实现预置接点功能。
4.根据权利要求1－3任一项所述的一种高压开关电机自动保护方法，其特征在于，所述的程序模块实时监测是否有远方/就地的切换请求，如果监测到有远方/就地的切换请求，执行以下步骤：
S3.1、遥控D0-0板的M1、M2触点闭合，计时YF-T1清零；
S3.2、遥控D0-0板的继电器短时闭合，时间继电器KT清0；
S3.3、遥控D0-1板的DD-T2清零；
S3.4、操作电源出口继电器ZJ线圈断电，切断电机操作电源。
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