CN111446126B - 开合闸装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开合闸装置，包括：第一电压继电器，在二次回路中零序电压的增大值到达预设值时进行触点闭合；第一时间继电器，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t1延迟进行触点闭合；第一中间继电器，用于在第一时间继电器的触点闭合之后，将一回路操作把手的跳闸接点进行闭合；第二时间继电器，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t2延迟进行触点闭合；第二中间继电器，用于在第二时间继电器的触点闭合之后，将二回路操作把手的跳闸接点进行闭合。本发明提供的开合闸装置，可以自动的进行一回路、二回路以及三回路的开合闸，实现迅速、可靠切除6kv中性点不接地系统接地故障线路，减少影响范围，保证了人身安全。
Description
技术领域
本发明是关于供电系统线路的接地保护，特别是关于一种开合闸装置。
背景技术
目前，6KV中性点不接地供电系统广泛应用于箱变及配电站等设备中。
现有技术中，针对6KV中性点不接地供电系统线路的接地保护，通常为采集不平衡(零序)电流实现选线跳闸，当零序电流到达预设值时控制继电器跳闸，但是零序电流不易采集，往往不足以达到装置动作于断路器跳闸。
基于此本申请的发明人发现，虽经多次改造，更换互感器变及升级保护装置主板，都没有解决故障线路准确跳闸问题，使得用电设备供电长时间处于一相电压降低两相升高的状态，从而损坏用电设备及供电线路上的电压互感器及电缆等，甚至发生人身触电事故。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开合闸装置，其能够实现故障线路准确跳闸。
为实现上述目的，本发明提供了一种开合闸装置，所述开合闸装置应用于6KV中性点不接地供电系统，包括：第一电压继电器，用于采集6KV中性点不接地供电系统二次回路中零序电压的增大值，当增大值到达预设值时，所述第一电压继电器的触点闭合；第一时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t1延迟进行触点闭合；第一分闸中间继电器，其电源端与第一时间继电器相连接，第一分闸中间继电器的触点与一回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第一时间继电器的触点闭合之后，将一回路操作把手的跳闸接点进行闭合；第二时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t2延迟进行触点闭合；第二分闸中间继电器，其电源端与第二时间继电器相连接，第二分闸中间继电器的触点与二回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第二时间继电器的触点闭合之后，将二回路操作把手的跳闸接点进行闭合；第三时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t3延迟进行触点闭合；第三分闸中间继电器，其电源端与第三时间继电器相连接，第三分闸中间继电器的触点与三回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第三时间继电器的触点闭合之后，将三回路操作把手的跳闸接点进行闭合；第四时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过T1延迟进行触点闭合；第一合闸中间继电器，其电源端与第四时间继电器相连接，第一合闸中间继电器的触点与一回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第四时间继电器的触点闭合之后，将一回路操作把手的合闸接点进行闭合；第二合闸时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过T2延迟进行触点闭合；第二合闸中间继电器，其电源端与第五时间继电器相连接，第五中间继电器的触点与二回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第五时间继电器的触点闭合之后，将二回路操作把手的合闸接点进行闭合；第六时间继电器，所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过T3延迟进行触点闭合；第三合闸中间继电器，其电源端与第六时间继电器相连接，第三合闸中间继电器的触点与三回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第六时间继电器的触点闭合之后，将三回路操作把手的合闸接点进行闭合；其中，t1<T1<t2、t1+t2<T2<t3、t1+t2+t3<T3。
在一优选的实施方式中，所述第一分闸中间继电器的电源端通过第一合闸中间继电器的常闭触点以及第一断路器的辅助开关的常闭触点与第一时间继电器相连接，其中第一断路器为一回路的断路器；第一合闸中间继电器的电源端通过第一分闸中间继电器的常闭触点与第四时间继电器相连接。
在一优选的实施方式中，所述第二分闸中间继电器的电源端通过第二合闸中间继电器的常闭触点以及第二断路器的辅助开关的常闭触点与第一时间继电器相连接，其中第二断路器为二回路的断路器；第二合闸中间继电器的电源端通过第二分闸中间继电器的常闭触点与第五时间继电器相连接。
在一优选的实施方式中，所述第三分闸中间继电器的电源端通过第三合闸中间继电器的常闭触点以及第三断路器的辅助开关的常闭触点与第三时间继电器相连接，其中第三断路器为三回路的断路器；第三合闸中间继电器的电源端通过第三分闸中间继电器的常闭触点与第六时间继电器相连接。
在一优选的实施方式中，还包括第二电压继电器以及第三电压继电器；第一电压继电器的输入端通过第二电压继电器以及第三电压继电器与二次回路的母线相连接。
与现有技术相比，根据本发明的开合闸装置，通过自动的进行一回路、二回路以及三回路的开合闸，能够实现迅速、可靠切除6kv中性点不接地系统接地故障线路，减少影响范围，避免用电设备和供电设备损坏，提高了供电质量，保证了人身安全。并且，本实施例提供的开合闸装置使用元器件少、接线少、动作可靠等优点，可在设备正常运行下进行改造。
附图说明
图1是根据本发明一实施方式的开合闸装置的结构示意图。
图2是根据本发明一实施方式的开合闸装置的二次原理图。
图3是根据本发明一实施方式的第二电压继电器以及第三电压继电器的接入方式示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
如图1所示，其为根据本发明优选实施方式的开合闸装置的结构示意图，所述开合闸装置应用于6KV中性点不接地供电系统，包括：第一电压继电器LYJ、第一时间继电器SJ1、第一分闸中间继电器FZJ1、第二时间继电器SJ2、第二分闸中间继电器FZJ2、第三时间继电器SJ3、第三分闸中间继电器FZJ3、第四时间继电器SJ4、第一合闸中间继电器HZJ1、第五时间继电器SJ5、第二合闸中间继电器HZJ2、第六时间继电器SJ6、第三合闸中间继电器HZJ3。
第一电压继电器LYJ，用于采集6KV中性点不接地供电系统二次回路中零序电压的增大值(动作值)，当增大值到达预设值时，所述第一电压继电器LYJ的触点闭合；第一时间继电器SJ1分别与所述第一电压继电器LYJ相连接，用于在所述第一电压继电器LYJ的触点闭合之后，经过t1延迟进行触点闭合；第一分闸中间继电器FZJ1的电源端与第一时间继电器SJ1相连接，第一分闸中间继电器FZJ1的触点与一回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第一时间继电器的触点闭合之后，将一回路操作把手的跳闸接点进行闭合。
第二时间继电器SJ2分别与所述第一励磁电压继电器LYJ相连接，用于在所述第一电压继电器LYJ的触点闭合之后，经过t2延迟进行触点闭合；第二分闸中间继电器FZJ2的电源端与第二时间继电器SJ2相连接，第二中间继电器FZJ2的触点与二回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第二时间继电器的触点闭合之后，将二回路操作把手的跳闸接点进行闭合。
第三时间继电器SJ3与所述第一电压继电器LYJ相连接，用于在所述第一电压继电器LYJ的触点闭合之后，经过t3延迟进行触点闭合；第三分闸中间继电器FZJ3的电源端与第三时间继电器SJ3相连接，第三分闸中间继电器FZJ3的触点与三回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第三时间继电器的触点闭合之后，将三回路操作把手的跳闸接点进行闭合。
第四时间继电器SJ4与所述第一电压继电器LYJ相连接，用于在所述第一电压继电器LYJ的触点闭合之后，经过T1延迟进行触点闭合；第一合闸中间继电器HZJ1的电源端与第四时间继电器SJ4相连接，第一合闸中间继电器HZJ1的触点与一回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第四时间继电器的触点闭合之后，将一回路操作把手的合闸接点进行闭合。
第五时间继电器SJ5与所述第一电压继电器LYJ相连接，用于在所述第一电压继电器LYJ的触点闭合之后，经过T2延迟进行触点闭合；第二中间继电器HZJ2的电源端与第五时间继电器SJ5相连接，第二合闸中间继电器HZJ2的触点与二回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第五时间继电器的触点闭合之后，将二回路操作把手的合闸接点进行闭合。
第六时间继电器SJ6分别与所述第一电压继电器LYJ相连接，用于在所述第一电压继电器LYJ的触点闭合之后，经过T3延迟进行触点闭合；第三合闸中间继电器HZJ3的电源端与第六时间继电器SJ6相连接，第三合闸中间继电器HZJ3的触点与三回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第六时间继电器的触点闭合之后，将三回路操作把手的合闸接点进行闭合。
其中，t1<T1<t2、t1+t2<T2<t3、t1+t2+t3<T3，第一电压继电器LYJ的触点闭合之后，第一分闸时间继电器SJ1控制第一分闸中间继电器FZJ1的触点经t1延时后闭合，使一回路操作把手的跳闸接点闭合，一回路跳闸。如果是一回路的故障，在一回路跳闸之后，零序电压信号消失，各中间继电器停止动作。在FZJ1闭合之后，若还存在零序电压信号，说明并非是一回路的故障，则第四时间继电器SJ4控制第四合闸中间继电器HZJ4的触点在T1延迟后闭合，使一回路操作把手的合闸接点闭合，一回路重合闸。第二分闸时间继电器SJ2控制第二分闸中间继电器FZJ2的触点在t2延时后闭合，使二回路操作把手的跳闸接点闭合，二回路跳闸；在FZJ2闭合之后，若还存在零序电压信号，则第五合闸时间继电器SJ5控制第五中间继电器HZJ5的触点在T2延时后闭合，使二回路操作把手的合闸接点闭合，二回路合闸。第三时间继电器SJ3控制第三分闸中间继电器FZJ3的触点在t3延时后闭合，使三回路操作把手的跳闸接点闭合，三回路跳闸；在FZJ3接点闭合之后，若还存在零序电压信号，则第六时间继电器SJ6控制第六中间继电器HZJ3的触点在T3延时后闭合，使三回路操作把手的合闸接点闭合，三回路合闸。
由此，本实施例提供的开合闸装置，通过自动的进行一回路、二回路以及三回路的开合闸，能够实现迅速、可靠切除6kv中性点不接地系统接地故障线路，减少影响范围，避免用电设备和供电设备损坏，提高了供电质量，保证了人身安全。并且，本实施例提供的开合闸装置使用元器件少、接线少、动作可靠等优点，可在设备正常运行下进行改造。
并且，发生接地故障后由于停电线路较多，负荷影响大，为了满足生产的需要，选线跳闸的回路中又增加了非故障电缆线路恢复运行自动重合闸功能，可以在跳开故障线路后完成。
本实施例中，第一分闸中间继电器FZJ1的电源端通过第一合闸中间继电器HZJ1的常闭触点以及第一断路器的辅助开关DL1的常闭触点与第一时间继电器SJ1的延时闭合接点相连接；第一合闸中间继电器HZJ1的电源端通过FZJ1的常闭触点与时间继电器SJ4的延时闭合接点相连接。所述第二分闸中间继电器FZJ2的电源端通过第二合闸中间继电器HZJ2的常闭触点以及第二断路器的辅助开关DL2的常闭触点与第二时间继电器SJ2延时闭合接点相连接；第二合闸中间继电器HZJ2的电源端通过FZJ2的常闭触点与第五时间继电器SJ5延时闭合接点相连接。所述第三分闸中间继电器FZJ3的电源端通过HZJ3的常闭触点以及第三断路器的辅助开关DL3的常闭触点与第三时间继电器SJ3延时闭合接点相连接；第三合闸中间继电器HZJ3的电源端通过FZJ3的常闭触点与第六时间继电器延时闭合接点相连接。其中第一断路器为一回路的断路器，第二断路器为二回路的断路器，第三断路器为三回路的断路器。
具体的本实施例以一回路开合闸过程为例，进行详细说明。当某一条馈出线路(回路)故障时(单相接地故障发生)，箱变6kV进线间隔PT(电压互感器)二次侧零序电压(或开口电压)开始升高达到零序电压继电器动作值。本实施例中的电压继电器LYJ也称零序电压继电器。
当电压升高达到零序电压继电器LYJ预设的整定的动作值后，零序电压继电器动作，零序电压继电器结点由常开变闭合(串联的ZJ4常闭点起闭锁作用)，从而同时给时间继电器SJ1、SJ2、SJ3、SJ4、SJ5、SJ6、SJ7励磁(导通时间继电器线圈)。
预设的动作值t1＝10s,T1＝12s,t2＝17sT2＝19s,t3＝24s,T3＝26s,在10S时延时闭合的SJ1结点通过辅助接点DL1(断路器本体上的辅助接点)，合闸继电器常闭结点(以上两结点起闭锁作用)导通中间继电器FZJ1线圈即励磁分闸继电器FZJ1，FZJ1动作后(无源的常开接点变闭合)接通断路器本体分闸操作把手开关结点③④，此时断路器就执行跳闸。一回路断路器跳闸后，若零序电压升高值(即动作值)仍存在，经12S后时间继电器SJ4动作，将常开点SJ4闭合通过FZJ1常闭点励磁合闸继电器HZJ1，HZJ1动作后导通继电器本体上的操作把手开关节点①②合闸结点此时断路器执行合闸命令，从而完成一回路的自动重合闸。二回路和三回路的开合闸过程相似，本实施例中不再赘述。
在一种实施方式中，此装置还有防止误合已经被其它保护(电流一段、二段、三段等)动作而分闸的线路功能(保持一回路、二回路、三回路断路器原有的分闸状态)，此功能非常重要。原理是当且仅当某一线路因发生接地故障时本装置选择跳闸且重新合闸非故障线路。
ZJ01、ZJ02、ZJ03中间继电器的作用是识别、选择性的进行重合闸，即只有在一回路、二回路或三回路断路器在合闸状态发生接地故障时才能进行重合闸。同时对在发生接地故障前某一回路的断路器状态进行识别，若断路器在分闸位置(包括保护跳闸、备用、检修状态)，分闸中间继电器FZJ1、FZJ2、FZJ3不动作(断路器在跳闸位置时DL1、DL2或DL3在断开位置)，导致ZJ01、ZJ02、ZJ03中间继电器不动作(FZJ1、FZJ2、FZJ3常开接点不闭合)，SJ4、SJ5、SJ6合闸时间继电器不动作(ZJ01、ZJ02、ZJ03常开接点不闭合)，无法进行重合闸。
如图2所示，其为开合闸装置的二次原理图，虚线部分为断路器本体辅助开关闭锁节点DL，其作用是与合闸继电器HZJ常闭点配合，防止该间隔断路器发生跳跃现象的发生。原理是跳闸回路线路接地故障未消失时，增加的零序电压动作值仍然存在，即跳闸指令仍存在，为了防止再次循环开合闸就利用串联在检测回路中与LYJ结点完成。此时中间继电器ZJ4的常闭接点已打开同时也被时间继电器SJ7自锁，并发出“箱变内部故障”告警(黄色信号灯亮)。由此保证只能循环开合一次。
在一种实施方式中，由于受电压互感器一次、二次保险熔断(TV断线)的影响，为避免TV断线导致线路误动作，将二个电压继电器的常开节点串联接在选线跳闸回路中。
具体的，本实施例的开合闸装置还包括第二电压继电器YJ1以及第三电压继电器YJ2；第一电压继电器LYJ的输入端通过第二电压继电器YJ1以及第三电压继电器YJ2与二次回路的母线相连接。如图3所示，其为第二电压继电器YJ1以及第三电压继电器YJ2的接入方式示意图，YJ1分别与二次回路中零序电压的UAUB相连接，YJ2分别与二次回路中零序电压的UBUC相连接。由此保证不因电压互感器一次、二次保险熔断(TV断线)误跳线路。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (5)
1.一种开合闸装置，所述开合闸装置应用于6KV中性点不接地供电系统，其特征在于，包括：
第一电压继电器，用于采集6KV中性点不接地供电系统二次回路中零序电压的增大值，当增大值到达预设值时，所述第一电压继电器的触点闭合；
第一时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t1延迟进行触点闭合；
第一分闸中间继电器，其电源端与第一时间继电器相连接，第一分闸中间继电器的触点与一回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第一时间继电器的触点闭合之后，将一回路操作把手的跳闸接点进行闭合；
第二时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t2延迟进行触点闭合；
第二分闸中间继电器，其电源端与第二时间继电器相连接，第二分闸中间继电器的触点与二回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第二时间继电器的触点闭合之后，将二回路操作把手的跳闸接点进行闭合；
第三时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过t3延迟进行触点闭合；
第三分闸中间继电器，其电源端与第三时间继电器相连接，第三分闸中间继电器的触点与三回路操作把手的跳闸接点相连接，用于在第三时间继电器的触点闭合之后，将三回路操作把手的跳闸接点进行闭合；
第四时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过T1延迟进行触点闭合；
第一合闸中间继电器，其电源端与第四时间继电器相连接，第一合闸中间继电器的触点与一回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第四时间继电器的触点闭合之后，将一回路操作把手的合闸接点进行闭合；
第五时间继电器，与所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过T2延迟进行触点闭合；
第二合闸中间继电器，其电源端与第五时间继电器相连接，第二合闸中间继电器的触点与二回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第五时间继电器的触点闭合之后，将二回路操作把手的合闸接点进行闭合；
第六时间继电器，所述第一电压继电器相连接，用于在所述第一电压继电器的触点闭合之后，经过T3延迟进行触点闭合；
第三合闸中间继电器，其电源端与第六时间继电器相连接，第三合闸中间继电器的触点与三回路操作把手的合闸接点相连接，用于在第六时间继电器的触点闭合之后，将三回路操作把手的合闸接点进行闭合；
其中，t1<T1<t2、t1+t2<T2<t3、t1+t2+t3<T3。
2.如权利要求1所述的开合闸装置，其特征在于，所述第一分闸中间继电器的电源端通过第一合闸中间继电器的常闭触点以及第一断路器的辅助开关的常闭触点与第一时间继电器相连接，其中第一断路器为一回路的断路器；
第一合闸中间继电器的电源端通过第一分闸中间继电器的常闭触点与第四时间继电器相连接。
3.如权利要求2所述的开合闸装置，其特征在于，所述第二分闸中间继电器的电源端通过第二合闸中间继电器的常闭触点以及第二断路器的辅助开关的常闭触点与第二时间继电器相连接，其中第二断路器为二回路的断路器；
第二合闸中间继电器的电源端通过第二分闸中间继电器的常闭触点与第五时间继电器相连接。
4.如权利要求3所述的开合闸装置，其特征在于，所述第三分闸中间继电器的电源端通过第三合闸中间继电器的常闭触点以及第三断路器的辅助开关的常闭触点与第三时间继电器相连接，其中第三断路器为三回路的断路器；
第三合闸中间继电器的电源端通过第三分闸中间继电器的常闭触点与第六时间继电器相连接。
5.如权利要求4所述的开合闸装置，其特征在于，还包括第二电压继电器以及第三电压继电器；
第一电压继电器的输入端通过第二电压继电器以及第三电压继电器与二次回路的母线相连接。
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