CN112383034A - 一种操作继电器装置、换流变保护跳闸系统及跳闸方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种操作继电器装置，包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路；所述光纤数字通信接口插件接收外部数字跳闸信号驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路。本申请还公开包括上述操作继电器装置和换流变保护装置的换流变保护跳闸系统及跳闸方法，换流变保护装置集成光纤数字通信接口插件。换流变保护跳闸处理流程为：换流变保护装置通过光缆发送数字跳闸信号至操作继电器装置，操作继电器装置驱动内部常规继电器接通断路器跳闸操作回路。本发明可有效地减少换流变保护跳闸的整组动作时间，加快故障切除速度。

Description

一种操作继电器装置、换流变保护跳闸系统及跳闸方法
技术领域
本发明涉及电力系统继电保护领域，尤其涉及一种操作继电器装置、换流变保护跳闸系统及跳闸方法。
背景技术
换流变是高压、特高压直流输电的重要组成部分，换流变保护正确、快速动作对直流输电系统的安全、稳定运行至关重要。根据换流变保护的配置情况，现有的换流变保护跳闸方法主要有2种：(1)换流变保护装置将常规跳闸信号通过电缆发送至操作继电器装置，在操作继电器装置中，经过大功率TJR重动后，常规跳闸信号接入断路器跳闸操作机构，实现对断路器的跳闸操作；(2)换流变保护装置将数字跳闸信号通过光缆发送至三取二装置，三取二装置再通过电缆将经过三取二逻辑处理后的常规跳闸信号发送至操作继电器装置，在操作继电器装置中，常规跳闸信号经过大功率TJR重动后，接入断路器跳闸操作机构，实现对断路器的跳闸操作。如图1和图2所示为第一种现有技术换流变保护跳闸方法回路示意图。
现有的2种跳闸方法中，跳闸回路已经不存在多余的环节，其共同特点是跳闸信号均通过操作继电器装置的大功率TJR重动后串入断路器跳闸操作机构。理论上，大功率TJR重动环节对于换流变保护跳闸不是必须的，但是由于换流变保护装置或三取二装置与断路器操作机构不在一个小室，跳闸信号要经过较长距离的电缆传输，需要大功率TJR重动来保证跳闸信号的可靠。
换流变发生内部故障时，从故障开始至换流变保护动作一般需要20-30ms，切除网侧断路器的过程中，大功率TJR重动环节一般要消耗5-8ms，大功率TJR重动环节增加了换流变保护跳闸的整组时间，影响了断路器断开速度，换流变可能受到更大的破坏，造成更多的损失。
发明内容
本发明的目的是，针对现有换流变保护跳闸回路必须配置大功率TJR重动环节而带来的整组动作时间增加的问题，提供一种操作继电器装置，并提供相应的换流变保护跳闸系统及跳闸方法，有效地减少换流变保护跳闸的整组动作时间。
为了实现上述发明目的，本发明通过以下技术方案实现：
一方面，本发明提供一种操作继电器装置，包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路；光纤数字通信接口插件接收外部数字跳闸信号驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路。
另一方面，本发明提供一种换流变保护跳闸系统，包括换流变保护装置和操作继电器装置；换流变保护装置集成光纤数字通信接口插件，操作继电器装置包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路；换流变保护装置的光纤数字通信接口插件通过光缆连接至操作继电器装置的光纤数字通信接口插件，换流变保护装置通过光纤数字通信接口插件发送数字跳闸信号至操作继电器装置；操作继电器装置的光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路；断路器跳闸操作回路接至断路器跳闸线圈。
进一步地，所述换流变保护装置位于直流场控保小室，所述操作继电器装置位于交流场保护小室。
进一步地，所述换流变保护跳闸系统，还包括三取二装置；所述三取二装置包括：三取二功能插件和至少两块光纤数字通信接口插件，所述换流变保护装置的光纤数字通信接口插件通过光缆连接至三取二装置的一块光纤数字通信接口插件，三取二装置的另一块光纤数字通信接口插件连接操作继电器装置的光纤数字通信接口插件，所述换流变保护装置发送数字跳闸信号至三取二装置；三取二装置完成三取二逻辑处理后通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置。
进一步地，所述操作继电器装置输出的常规跳闸信号接入断路器保护装置的失灵开入接口，用于启动断路器失灵保护。
本发明还相应提出了一种换流变保护跳闸系统的跳闸方法，包括如下步骤：
步骤101：换流变保护动作后，换流变保护装置通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置；
步骤102：操作继电器装置通过光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口输出常规跳闸信号；
步骤103：常规继电器出口输出的常规跳闸信号接通断路器跳闸操作回路。
当所述换流变保护跳闸系统还包括三取二装置时，跳闸方法包括如下步骤：
步骤201：换流变保护动作后，换流变保护装置发送数字跳闸信号至三取二装置；三取二装置完成三取二逻辑处理后通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置；
步骤202：操作继电器装置通过光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口输出常规跳闸信号；
步骤203：常规继电器出口输出的常规跳闸信号接通断路器跳闸操作回路。
本发明的有益效果是：采用本申请的技术方案，与现有技术相比，通过光缆传输跳闸信号，提高了跳闸信号传输的可靠性；取消了换流变保护跳闸回路中的大功率TJR重动环节，减少了换流变保护跳闸的整组动作时间，显著加快故障切除速度，可有效降低故障造成的损失。
附图说明
图1为现有技术换流变保护跳闸方法1回路示意图；
图2为现有技术换流变保护跳闸方法2回路示意图；
图3为本申请实施例的操作继电器装置示意图；
图4为本申请一种实施例的换流变保护跳闸系统示意图；
图5为本申请另一种实施例的换流变保护跳闸系统示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图对本发明的技术方案作详细的描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明考虑使用光缆传输跳闸信号，同时取消现有技术中使用的大功率TJR重动环节，如图3所示，本发明实施例的一种操作继电器装置，包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路；所述光纤数字通信接口插件接收外部数字跳闸信号驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路。
如图4所示，为本发明一种实施例的换流变保护跳闸系统示意图，包括换流变保护装置和操作继电器装置；所述换流变保护装置集成光纤数字通信接口插件，所述操作继电器装置包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路；所述换流变保护装置的光纤数字通信接口插件通过光缆连接至操作继电器装置的光纤数字通信接口插件，换流变保护装置通过光纤数字通信接口插件发送数字跳闸信号至操作继电器装置；所述操作继电器装置的光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路；断路器跳闸操作回路接至断路器跳闸线圈。
优选的实施例中，所述换流变保护装置位于直流场控保小室，所述操作继电器装置位于交流场保护小室。
优选的实施例中，所述操作继电器装置输出的常规跳闸信号接入断路器保护装置的失灵开入接口，用于启动断路器失灵保护。
如图4实施例所述换流变保护跳闸系统的跳闸方法，包括如下步骤：
步骤101：换流变保护动作后，换流变保护装置通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置；
步骤102：操作继电器装置通过光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口输出常规跳闸信号；
步骤103：常规继电器出口输出的常规跳闸信号接通断路器跳闸操作回路。
如图5所示，为本发明另一种实施例的换流变保护跳闸系统示意图，包括换流变保护装置、操作继电器装置和三取二装置。所述换流变保护装置集成光纤数字通信接口插件，所述操作继电器装置包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路。所述三取二装置包括：三取二功能插件和至少两块光纤数字通信接口插件。所述换流变保护装置的光纤数字通信接口插件通过光缆连接至三取二装置的一块光纤数字通信接口插件，三取二装置的另一块光纤数字通信接口插件连接操作继电器装置的光纤数字通信接口插件。所述换流变保护装置发送数字跳闸信号至三取二装置；三取二装置完成三取二逻辑处理后通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置。所述操作继电器装置的光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路；断路器跳闸操作回路接至断路器跳闸线圈。
包括三取二装置的换流变保护跳闸系统的跳闸方法，包括如下步骤：
步骤201：换流变保护动作后，换流变保护装置发送数字跳闸信号至三取二装置；三取二装置完成三取二逻辑处理后通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置；
步骤202：操作继电器装置通过光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口输出常规跳闸信号；
步骤203：常规继电器出口输出的常规跳闸信号接通断路器跳闸操作回路。
本发明中的换流变保护装置集成光纤数字通信接口；换流变保护动作后，直接通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至新型操作继电器装置，减少了常规继电器出口动作时间消耗；
本发明中的新型操作继电器装置集成光纤数字通信接口、常规继电器出口和断路器跳闸操作机构；新型操作继电器装置通过光纤数字通信接口接收换流变保护装置发送的数字跳闸信号，驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，断路器跳闸操作机构串入断路器跳闸线圈，新型操作继电器装置消耗的时间为信号处理时间和常规继电器出口动作时间。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (7)

1.一种操作继电器装置，其特征在于，包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路；所述光纤数字通信接口插件接收外部数字跳闸信号驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路。
2.一种换流变保护跳闸系统，包括换流变保护装置和操作继电器装置；其特征在于：所述换流变保护装置集成光纤数字通信接口插件，所述操作继电器装置包括通过背板总线依次连接的光纤数字通信接口插件、常规继电器出口插件和断路器跳闸操作回路；所述换流变保护装置的光纤数字通信接口插件通过光缆连接至操作继电器装置的光纤数字通信接口插件，换流变保护装置通过光纤数字通信接口插件发送数字跳闸信号至操作继电器装置；所述操作继电器装置的光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口，将数字跳闸信号转换为常规跳闸信号，常规继电器出口导通断路器跳闸操作回路；断路器跳闸操作回路接至断路器跳闸线圈。
3.如权利要求2所述的一种换流变保护跳闸系统，其特征在于，所述换流变保护装置位于直流场控保小室，所述操作继电器装置位于交流场保护小室。
4.如权利要求2所述的一种换流变保护跳闸系统，其特征在于，所述系统还包括三取二装置；所述三取二装置包括：三取二功能插件和至少两块光纤数字通信接口插件，所述换流变保护装置的光纤数字通信接口插件通过光缆连接至三取二装置的一块光纤数字通信接口插件，三取二装置的另一块光纤数字通信接口插件连接操作继电器装置的光纤数字通信接口插件，所述换流变保护装置发送数字跳闸信号至三取二装置；三取二装置完成三取二逻辑处理后通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置。
5.如权利要求2所述的一种换流变保护跳闸系统，其特征在于，所述操作继电器装置输出的常规跳闸信号接入断路器保护装置的失灵开入接口，用于启动断路器失灵保护。
6.如权利要求2所述的一种换流变保护跳闸系统的跳闸方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤101：换流变保护动作后，换流变保护装置通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置；
步骤102：操作继电器装置通过光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口输出常规跳闸信号；
步骤103：常规继电器出口输出的常规跳闸信号接通断路器跳闸操作回路。
7.如权利要求4所述的一种换流变保护跳闸系统的跳闸方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤201：换流变保护动作后，换流变保护装置发送数字跳闸信号至三取二装置；三取二装置完成三取二逻辑处理后通过光纤数字通信接口发送数字跳闸信号至操作继电器装置；
步骤202：操作继电器装置通过光纤数字通信接口插件接收数字跳闸信号并驱动常规继电器出口输出常规跳闸信号；
步骤203：常规继电器出口输出的常规跳闸信号接通断路器跳闸操作回路。
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