CN111555250A - 一种防越级跳闸保护方法和装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了防越级跳闸保护方法和装置，其发明方法包括以下步骤，当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示末级配电回路中断路器进行跳闸；同时，等待设定的间隔时间T之后，上级配电回路继续检测所在配电回路中的电流，当检测到本级回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示本级断路器进行跳闸。本发明可以在末级配电回路检测到瞬断电流的情况下，记录配电回路第一次跳闸所需总时间，并逐级延迟时间进行配电回路的切断，通过上下级配电回路跳闸时间差的配合来保证保护的可选择性，从而达到逐级保护配电回路，避免发生越级跳闸事故。
Description
技术领域
本发明属于电力保护技术领域，具体涉及一种防越级跳闸保护方法和装置。
背景技术
在我国的供电系统中，低压配电系统将电网的输电电压降为配电电压，再通过配电线路输送到低压配电设备中。目前的低压配电线路因负载较多，常常会引起失压、过压、过载和短路等现象发生，又因配电线路较短，延伸级数较多，还会引起配电线路越级跳闸，对配电系统造成巨大压力，因此需要用“防越级跳闸”的方法和系统来保护配电线路以及配电系统。
目前专利“一种防越级跳闸保护方法和装置”，专利号201611263230.2，提出了一种用来保护配电回路以及配电系统越级跳闸的方法和装置。但是专利中提出的防越级跳闸方法是需要检测每级回路是否存在短路故障才能启动越级跳闸保护系统，对于多级配电回路来说，由于其负载多、线路情况复杂等原因，很难达到逐级检测配电回路是否发生故障再启动保护，容易引起越级跳闸发生，给配电系统带来了很大的隐患。
所以亟需一种适合现有配电回路中安全高效的防越级跳闸的方法和装置来保护用电安全。
发明内容
为解决以上问题，本发明实施例提供了一种防越级跳闸保护方法，用于多级配电回路的越级跳闸保护，包括以下步骤：
当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示末级配电回路中断路器进行跳闸；
同时，等待设定的间隔时间T之后，上级配电回路继续检测所在配电回路中的电流，当检测到本级回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示本级断路器进行跳闸。
进一步的，还包括步骤，还包括步骤，
在末级配电回路中进行跳闸时，记录末级配电回路中跳闸时间T0，其中所述跳闸时间T0需小于200ms，即T0<200ms，以及所述末级配电回路中跳闸时间T0与所述设定的间隔时间T之和也需小于200ms，即T0+T<200ms。
优选的，所述设定的间隔时间T是指根据不同等级的配电回路设定对应的间隔时间T，其中在二级配电回路设定所述间隔时间T为10ms；在一级配电回路设定所述间隔时间T为20ms。
优选的，所述设定的瞬时电流是指，根据短路故障设定的瞬时电流值。
本发明还提供一种防越级跳闸保护装置，所述装置包括：
第一跳闸模块，所述第一跳闸模块用于当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示断路器进行跳闸；
第二跳闸模块，所述第二跳闸模块用于当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示末级配电回路中断路器进行跳闸；
同时，等待设定的间隔时间T之后，上级配电回路继续检测所在配电回路中的电流，当检测到本级回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示本级断路器进行跳闸。
进一步的，还包括时间记录模块，所述时间记录模块用于，在末级配电回路中进行跳闸时，记录末级配电回路中跳闸时间T0，其中所述跳闸时间T0需小于200ms，即T0<200ms，以及所述末级配电回路中跳闸时间T0与所述设定的间隔时间T之和也需小于200ms，即T0+T<200ms。
进一步的，还包括时间设定模块，所述时间设定模块用于根据不同等级的配电回路设定对应的间隔时间T，其中在二级配电回路设定所述间隔时间T为10ms；在一级配电回路设定所述间隔时间T为20ms。
进一步的，还包括检测模块，当检测模块检测到本级级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，发送检测结果给本级配电回路中的断路器。
优选的，所述检测模块可以为电流传感器或电流互感器。
本发明还提供一种计算机实现程序，包括计算机可执行权利要求1-4中所述防越级跳闸保护的方法。
本发明实施例的防越级跳闸保护方法和装置，有益效果为：采用本发明防越级跳闸保护方法和装置，可以在末级配电回路检测到瞬断电流的情况下，记录配电回路第一次跳闸所需总时间，并逐级延迟时间进行配电回路的检测和切断，使通过上下级配电回路跳闸时间差的配合来保证保护的可选择性，而且第一次跳闸所需总时间和每次延迟时间之和小于国际标准要求跳闸时间，从而达到逐级保护配电回路，避免发生越级跳闸事故，以保证其配电回路的安全，使配电回路始终处于最佳的保护状态，显著提升配电系统的安全性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的防越级跳闸保护方法的流程图；
图2是本发明实施例一提供的防越级跳闸配电回路关系示意图；
图3是本发明实施例二提供的防越级跳闸保护方法的流程图；
图4是本发明实施例二提供的防越级跳闸配电回路关系示意图；
图5是本发明实施例三提供的防越级跳闸保护装置的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。
实施例一
图1是本发明实施例一提供的防越级跳闸保护的方法的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的防越级跳闸保护的方法，用于多级配电回路的越级跳闸保护，包括以下步骤：
S101，当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示末级配电回路中断路器进行跳闸；
S102，等待设定的间隔时间T之后，上级配电回路继续检测所在配电回路中的电流，当检测到本级回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示本级断路器进行跳闸。
本实施例的低压配电系统中，选取三级配电回路的越级跳闸保护方法来解释本发明实现过程。
具体的，参考图2，参与越级跳闸保护的实验低压配电电路为三级，包括一级回路、二级回路和三级回路，分别在一级、二级和三级配电回路上设置有配电终端1-1、配电终端2-1和配电终端3-1，三级回路中还具有负载1。当检测到三级回路中的负载1电流超过设定的本级回路中的瞬断电流时，指示本级回路中配电终端3-1立即脱扣断路器进行跳闸，切断三级配电回路。其中，配电回路中的瞬断电流，即瞬断保护整定电流值可以根据短路故障设定的瞬时电流值，比如可以根据短路瞬时故障来设定瞬时电流值。
在三级配电回路跳闸的同时，等待设定的间隔时间，上级配电回路检测本级回路中的电流，即二级配电回路中的电流，当检测到二级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，本级回路中配电终端2-1立即脱扣断路器进行跳闸，切断二级配电回路。同时，在二级配电回路跳闸的同时，等待设定的间隔时间，上级配电回路检测本级回路中的电流，即一级配电回路中的电流，当检测到一级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，本级回路中配电终端1-1立即脱扣断路器进行跳闸，切断一级配电回路。其中，等待设定的间隔时间是根据不同等级的配电回路设定对应的间隔时间，在二级配电回路设定所述间隔时间为10ms；在一级配电回路设定所述间隔时间为20ms。根据以上配电回路瞬断保护机制，当三级配电回路负载出现短路电流或瞬断电流，且该电流大于三级回路和二级回路甚至一级回路瞬断保护整定电流值的情况下，由于二级回路和一级回路均有动作延迟，二级回路延迟10ms，一级回路延迟20ms，因此可以有效的解决越级跳闸的问题。
采用本发明实施例一所述的防越级跳闸保护的方法，可以在检测到末级配电回路发生跳闸动作时，通过预定时间的延迟，再由上一级配电回路进的电流检测，如发现本级电流达到限值时，再切断上级配电线路。通过上下级配电回路跳闸时间差的配合来保证保护的可选择性，避免发生越级跳闸事故，以保证其配电回路的安全，使配电回路始终处于最佳的保护状态，显著提升配电系统的安全性和可靠性。
实施例二
图3是本发明实施例二提供的防越级跳闸保护的方法的流程图。如图3所示，本发明实施例提供的防越级跳闸保护的方法，用于多级配电回路的越级跳闸保护，包括以下步骤：
S201，当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示末级配电回路中断路器进行跳闸；
S202，等待设定的间隔时间T之后，上级配电回路继续检测所在配电回路中的电流，当检测到本级回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示本级断路器进行跳闸；
S203，在末级配电回路中进行跳闸时，还包括步骤，在末级配电回路中进行跳闸时，记录末级配电回路中跳闸时间T0，所述跳闸时间T0需小于200ms，即T0<200ms；以及所述末级配电回路中跳闸时间T0与所述设定的间隔时间T之和也需小于200ms，即T0+T<200ms。
其中步骤S201、S202和实施例一中步骤S101、S102一样，在此不再赘述。步骤S203，在末级配电回路中第一次进行跳闸时，记录末级配电回路中完成跳闸的时间T0，其中所述跳闸时间T0需小于200ms，即T0<200ms；并且所述完成跳闸的时间T0与所述设定的间隔时间T之和也得小于200ms，即T0+T<200ms。一般情况下，三级回路检测到瞬断电流则立即脱扣断路器，此种情况下配电终端检测到瞬断电流加上执行动作直到分断完成的时间合计在10ms以内，该时间定义为T0；二级回路检测到瞬断电流则等待10ms再脱扣断路器，则该时间合计为T0+10ms；一级回路检测到瞬断电流则等待20ms再脱扣断路器，则该时间合计为T0+20ms。由于国标规定瞬断保护时间必须小于200ms，而在开启越级跳闸保护后的最长的为T0+20ms，在30ms以内，保护时间符合要求。
本实施例以实际铁路行业中三级配电回路为例进行越级跳闸保护方法详细说明。参见图4，具体为本实施例提供的防越级跳闸保护演示的配电回路示意图。其中，参与越级跳闸保护的低压配电电路为三级，包括一级回路、二级回路和三级回路，分别在一级、二级和三级配电回路上设置有AA9进线柜1-1、AA7出线柜2-1和三级配电箱3-1，三级回路中还具有负载1，即控制柜。当检测到三级回路中的控制柜电流超过设定的三级回路中的瞬断电流时，指示本级回路中三级配电箱3-1立即脱扣断路器进行跳闸，切断三级配电回路。同时，在三级配电回路跳闸的同时，等待设定的间隔时间10ms后，检测二级配电回路中的电流，当检测到二级配电回路中AA7出线柜2-1的电流超过设定的瞬断电流时，本级回路中AA7出线柜2-1立即脱扣断路器进行跳闸，切断二级配电回路。同时，在二级配电回路跳闸的同时，等待设定的间隔时间20ms，检测一级配电回路中的电流，当检测到一级配电回路中AA9进线柜1-1的电流超过设定的瞬断电流时，本级回路中AA9进线柜1-1立即脱扣断路器进行跳闸，切断一级配电回路。
采用本发明实施例二所述的防越级跳闸保护的方法，可以在配电回路第一次跳闸时记录所需总时间，使所需总时间和每级回路跳闸的延迟时间之和小于国际标准要求跳闸时间，避免发生越级跳闸事故，以保证其配电回路的安全，使配电回路始终处于最佳的保护状态，显著提升配电系统的安全性和可靠性。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
实施例三
本实施例提供一种防越级跳闸保护装置，所述装置包括：
第一跳闸模块301，所述第一跳闸模块301用于当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示断路器进行跳闸；
第二跳闸模块302，所述第二跳闸模块302用于检测上级配电回路中的电流，当检测到所述上级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，等待设定的间隔时间T之后，再指示本级断路器进行跳闸；
时间记录模块303，所述时间记录模块303用于在末级配电回路中进行跳闸时，记录末级配电回路中跳闸时间T0，所述跳闸时间T0需小于200ms，即T0<200ms；以及所述末级配电回路中跳闸时间T0与所述设定的间隔时间T之和也需小于200ms，即T0+T<200ms；所述时间记录模块303位于第一跳闸模块301和第二跳闸模块302中。
时间设定模块304，所述时间设定模块304用于根据不同等级的配电回路设定对应的间隔时间T，其中在二级配电回路设定所述间隔时间T为10ms；在一级配电回路设定所述间隔时间T为20ms；所述时间设定模块304位于第一跳闸模块301和第二跳闸模块302中。
检测模块305，当检测模块305检测到本级级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，发送检测结果给本级配电回路中的断路器，其中所述检测模块305为控制器，用于采集配电回路中的电流以及发送控制命令。所述检测模块305位于第一跳闸模块301和第二跳闸模块302中。
采用本发明实施例三所述的防越级跳闸保护装置，第一跳闸模块和第二跳闸模块在检测到末级配电回路发生跳闸动作时，开启对上一级配电回路的电流检测，如发现上级配电回路电流达到限值时，使跳闸动作延迟预设的时间，通过上下级配电回路跳闸时间差的配合来保证保护的可选择性；时间记录模块和时间设定模块可以在配电回路第一次跳闸时记录所需总时间，使所需总时间和每级回路跳闸的延迟时间之和小于国际标准要求跳闸时间，避免发生越级跳闸事故，以保证其配电回路的安全，使配电回路始终处于最佳的保护状态，显著提升配电系统的安全性和可靠性。
应当注意的是，在本发明的装置的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。
实施例四
本发明还可以是一种计算机实现程序，包括计算机可执行实施例一和实施例二所述的防越级跳闸保护方法。可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序和程序产品。
这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
通过本发明实施例所述的计算机实现程序，可以实现本实施例一提供的配电线路短路电流检测方法，这种方法可以单独适配值计算机软件程序中，可以在任何配电系统的终端服务器、上位机或者配电设备中安装使用。
应该注意的是上述任一实施例是对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包括”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、上一、以及下一等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。
以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。
Claims (10)
1.一种防越级跳闸保护方法，用于多级配电回路的越级跳闸保护，其特征在于，包括以下步骤：
当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示末级配电回路中断路器进行跳闸；
同时，等待设定的间隔时间T之后，上级配电回路继续检测所在配电回路中的电流，当检测到本级回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示本级断路器进行跳闸。
2.根据权利要求1所述的防越级跳闸保护方法，其特征在于，还包括步骤，
所述末级配电回路进行跳闸时，记录末级配电回路中跳闸时间T0，其中所述跳闸时间T0需小于200ms，即T0<200ms，以及所述末级配电回路中跳闸时间T0与所述设定的间隔时间T之和也需小于200ms，即T0+T<200ms。
3.根据权利要求1或2所述的防越级跳闸保护方法，其特征在于，所述设定的间隔时间T是指根据不同等级的配电回路设定对应的间隔时间T，其中在二级配电回路设定所述间隔时间T为10ms；在一级配电回路设定所述间隔时间T为20ms。
4.根据权利要求1所述的防越级跳闸保护方法，其特征在于，所述设定的瞬时电流是指，根据短路故障设定瞬时电流值。
5.一种防越级跳闸保护装置，其特征在于，所述装置包括：
第一跳闸模块，所述第一跳闸模块用于当检测到末级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示断路器进行跳闸；
第二跳闸模块，所述第二跳闸模块用于等待设定的间隔时间T之后，上级配电回路继续检测所在配电回路中的电流，当检测到本级回路中的电流超过设定的瞬断电流时，指示本级断路器进行跳闸。
6.根据权利要求5所述的防越级跳闸保护装置，其特征在于，还包括时间记录模块，所述时间记录模块用于记录末级配电回路中跳闸时间T0，其中所述跳闸时间T0需小于200ms，即T0<200ms，以及所述末级配电回路中跳闸时间T0与所述设定的间隔时间T之和也需小于200ms，即T0+T<200ms。
7.根据权利要求5或6所述的防越级跳闸保护装置，其特征在于，还包括时间设定模块，所述时间设定模块用于根据不同等级的配电回路设定对应的间隔时间T，其中在二级配电回路设定所述间隔时间T为10ms；在一级配电回路设定所述间隔时间T为20ms。
8.根据权利要求5所述的防越级跳闸保护装置，其特征在于，还包括检测模块，当检测到本级级配电回路中的电流超过设定的瞬断电流时，发送检测结果给本级配电回路中的断路器。
9.根据权利要求8所述的防越级跳闸保护装置，其特征在于，所述检测模块可以为控制器，所述控制器采集配电回路电流后发送命令。
10.一种计算机实现程序，其特征在于，包括计算机可执行权利要求1-4中所述防越级跳闸保护的方法。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination |