CN111435784A - 一种交、直流保护系统及保护动作出口速度提升方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种交、直流保护系统，包括交、直流保护屏和断路器保护屏；所述交、直流保护屏设置有保护主机，所述保护主机包括通讯板卡；所述断路器保护屏设置新IO单元和操作继电器装置CZX，所述新IO单元包括通讯板和出口板，所述操作继电器装置CZX包括三个分相继电器；所述新IO单元通讯板和保护主机通讯板采用光纤通连接，用于接收保护主机的保护逻辑跳闸信号，所述新IO单元的出口板分出三路空接点分别连接操作继电器装置CZX的三个分相继电器，从而直接驱动分相继电器跳三相交流开关。本方案通过去掉重动继电器的环节，可节省约7‑8ms的整组时间，保证了交、直流保护动作出口的快速性，有利于电力系统中故障的快速隔离。
Description
技术领域
本发明属于交、直流输电保护领域，特别涉及一种交、直流保护系统及保护动作出口速度提升方法。
背景技术
随着电力电子技术不断进步，国内已建和在建交、直流输电工程电压等级不断提升（目前国内交流输电系统最高电压等级为1000kV, 直流输电系统最高电压等级为1100kV），与之对应电力关键一次设备电压、容量等级也越来越高。
然而，随着一次设备电压等级的提升，如果发生一次设备内部故障或外部故障引起的一次设备故障，系统无法隔离故障或者隔离速度太慢，系统承受的损失将是无法估量的。例如国内某±800kV特高压直流输电工程运行过程中曾发生了换流变压器起火爆炸事故，相关保护正确动作，但由于故障没能快速有效隔离，最后导致故障换流变相连的换流阀和附近非故障换流变等设备均被牵连，造成非常严重的损失。针对此类事故，如果能让保护动作的速度加快，应该有利于故障快速有效隔离。
交、直流保护动作从采样到出口跳交流开关最终执行完成所需要的时间称作保护动作整组时间。传统的保护动作整组时间由保护采样到保护逻辑动作出口、出口跳闸信号经过操作继电器装置CZX的重动继电器TJR功率放大后分三路驱动继电器以及分相跳闸信号到断路器执行机构三部分组成。
如图1所示为目前使用的保护出口的方案。保护动作后跳闸信号从保护出口板的出口继电器空接点经电缆传到操作继电器装置CZX的重动继电器TJR，出口跳闸信号经过重动继电器TJR功率放大后再分三路驱动三个分相继电器TA、TB、TC跳三相交流开关。
如何让交、直流保护动作整组时间提速，可以考虑从这三部分时间展开优化。第一部分时间可以通过软件优化，经过多年的工程实践，软件日趋于成熟，优化空间有限；第二部分时间存在优化空间，出口跳闸信号需经过重动继电器功率放大后再分相驱动跳闸，重动继电器的动作时间大约7-8ms，本发明考虑去掉重动继电器环节，将可以节省约7-8ms的整组时间；第三部分时间基本没有优化空间。
发明内容
本发明的目的，在于提供一种交、直流保护系统及保护动作出口速度提升方法，通过减少重动继电器的环节降低了保护动作出口总时间，保证了交、直流保护动作出口速度的快速性，有利于电力系统中故障的快速隔离。
为了达成上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种交、直流保护系统，包括交、直流保护屏和断路器保护屏；
所述交、直流保护屏设置有保护主机，所述保护主机包括通讯板卡；
所述断路器保护屏设置新IO单元和操作继电器装置CZX，所述新IO单元包括通讯板和出口板，所述操作继电器装置CZX包括三个分相继电器；
所述新IO单元通讯板和保护主机通讯板采用光纤通连接，用于接收保护主机的保护逻辑跳闸信号，所述新IO单元的出口板分出三路空接点分别连接操作继电器装置CZX的三个分相继电器，从而直接驱动分相继电器跳三相交流开关。
进一步地，保护主机包括A、B两套保护时，新IO单元采用半层机箱，两套新IO单元拼装组屏，并分别接收A、B保护逻辑跳闸信号。
本发明同时提出了一种交、直流保护动作出口速度提升方法，保护主机出口板卡单独组装成新IO单元，新IO单元下放到断路器保护屏柜与操作继电器装置CZX一起组屏，新IO单元中还设置有通讯板，保护主机的通讯板与新IO单元的通讯板之间采用光纤通讯传送保护逻辑跳闸信号，新IO单元分出三路空接点直接驱动分相继电器跳三相交流开关。
进一步地，保护主机包括A、B两套保护时，新IO单元采用半层机箱，两套新IO单元拼装组屏，并分别接收A、B保护逻辑跳闸信号。
由于运维和管理上的要求，设计的时候交、直流保护屏与断路器保护屏不可能放在一个小室，而且两者之间有一定距离，空接点信号通过电缆传输存在信号衰减和干扰的问题，所以不能直接由保护屏通过电缆分相出口驱动三相分相跳闸；另外操作继电器装置CZX没有通讯功能，不能与其它设备通讯，要想去掉重动继电器环节，只能新增IO单元通过光纤接收保护主机下发出口跳闸信号，再分出三路空接点直接驱动分相继电器跳闸。
本发明的有益效果：本发明的方案利用新IO单元直接分相驱动继电器跳闸，避免保护动作出口需经电缆连到操作继电器装置的TJR重动继电器进行功率放大，然后再分成三路分相驱动继电器跳闸造成的动作出口时间的延误；通过去掉重动继电器的环节，可以节省约7-8ms的整组时间，保证了交、直流保护动作出口速度的快速性，有利于电力系统中故障的快速隔离和关键一次设备的保护，降低系统设备运行的风险。
附图说明
图1是目前交、直流保护动作出口回路示意图；
图2是本发明的交、直流保护动作出口回路示意图。
具体实施方式
以下将结合附图，对本发明的技术方案进行详细说明。
本发明提供一种交、直流保护系统及保护动作出口速度提升方法，通过减少重动继电器的环节来实现交、直流保护动作出口速度提速。交、直流保护系统包括交、直流保护屏和断路器保护屏。
其中，交、直流保护屏设置有保护主机，所述保护主机包括通讯板卡。
其中，断路器保护屏设置新IO单元和操作继电器装置CZX，所述新IO单元包括通讯板和出口板，所述操作继电器装置CZX包括三个分相继电器。
其中，新IO单元通讯板和保护主机通讯板采用光纤通连接，用于接收保护主机的保护逻辑跳闸信号，所述新IO单元的出口板分出三路空接点分别连接操作继电器装置CZX的三个分相继电器，从而直接驱动分相继电器跳三相交流开关。
如图2所示为本发明的保护出口的方案。本实施例中保护主机包括A、B两套保护。将保护出口跳闸板卡独立出来，配置成新的IO单元，由通讯板和出口板组成，下放到断路器保护屏柜与操作继电器装置CZX一起组屏；由于断路器保护屏空间有限，且保护出口是冗余的A、B套，如果A、B套均采用已有整层IO机箱，而断路器保护屏又放不下2个4U机箱，就只能在旁边增加新屏柜，这将影响到场地屏柜空间布局和成本，因此为了节省空间新IO单元采用两半层机箱，IO单元A与IO单元B拼装成一个整层的4U机箱，且两者完全独立，保护主机A和B通过光纤通讯分别将跳闸出口信号传送到新IO单元A和B，再由新IO单元A和B各分出三路空接点直接驱动TA、TB、TC分相继电器跳三相交流开关。
本发明同时提出了一种交、直流保护动作出口速度提升方法，保护主机出口板卡单独组装成新IO单元，新IO单元下放到断路器保护屏柜与操作继电器装置CZX一起组屏，新IO单元中还设置有通讯板，保护主机的通讯板与新IO单元的通讯板之间采用光纤通讯传送保护逻辑跳闸信号，新IO单元分出三路空接点直接驱动分相继电器跳三相交流开关。当保护主机包括A、B两套保护时，新IO单元采用半层机箱，两套新IO单元拼装组屏，并分别接收A、B保护逻辑跳闸信号。
以上实施例仅为说明本发明的技术思想，不能以此限定本发明的保护范围，凡是按照本发明提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本发明保护范围之内。
Claims (4)
1.一种交、直流保护系统，其特征在于：包括交、直流保护屏和断路器保护屏；
所述交、直流保护屏设置有保护主机，所述保护主机包括通讯板卡；
所述断路器保护屏设置新IO单元和操作继电器装置CZX，所述新IO单元包括通讯板和出口板，所述操作继电器装置CZX包括三个分相继电器；
所述新IO单元通讯板和保护主机通讯板采用光纤通连接，用于接收保护主机的保护逻辑跳闸信号，所述新IO单元的出口板分出三路空接点分别连接操作继电器装置CZX的三个分相继电器，从而直接驱动分相继电器跳三相交流开关。
2.如权利要求1所述的一种交、直流保护系统，其特征在于：保护主机包括A、B两套保护时，新IO单元采用半层机箱，两套新IO单元拼装组屏，并分别接收A、B保护逻辑跳闸信号。
3.一种交、直流保护动作出口速度提升方法，其特征在于：保护主机出口板卡单独组装成新IO单元，新IO单元下放到断路器保护屏柜与操作继电器装置CZX一起组屏，新IO单元中还设置有通讯板，保护主机的通讯板与新IO单元的通讯板之间采用光纤通讯传送保护逻辑跳闸信号，新IO单元分出三路空接点直接驱动分相继电器跳三相交流开关。
4.如权利要求3所述的一种交、直流保护动作出口速度提升方法，其特征在于：保护主机包括A、B两套保护时，新IO单元采用半层机箱，两套新IO单元拼装组屏，并分别接收A、B保护逻辑跳闸信号。
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