CN113514721A - 一种保护出口回路在线监测装置及方法 - Google Patents

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CN113514721A CN202110694361.0A CN202110694361A CN113514721A CN 113514721 A CN113514721 A CN 113514721A CN 202110694361 A CN202110694361 A CN 202110694361A CN 113514721 A CN113514721 A CN 113514721A
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张玥
刘沪平
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Nanjing Power Supply Co of State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

一种保护出口回路在线监测装置及方法，包括采用电磁隔离方式接在压板近跳闸接点端的电磁隔离采样模块；监测压板近跳闸接点端的电位与极性实现压板状态检测、压板后级出口回路状态检测以及保护出口行为记录；采用经电磁隔离的设备，采集压板近保护出口接点端的电位，避免因元器件故障给保护出口回路带来短路的风险，使得继电保护设备动作可靠性得到提高，不会再因为某些人为因素而影响保护设备的动作可靠性，还能够及时发现保护出口回路的异常情况，大幅降低因出口回路异常带来的保护拒动概率，彻底消除保护出口回路这一传统监测盲区。

Description

一种保护出口回路在线监测装置及方法
技术领域
本发明涉及数字式继电保护装置的在线监测技术领域，更具体地，涉及一种保护出口回路在线监测装置及方法。
背景技术
目前，数字式继电保护装置已得到普遍应用，其完善的自检功能，范围可达出口继电器。而出口跳/合闸接点之后的回路却是监视盲区，此回路是否异常、保护出口接点是否动作正常、压板是否可靠投入等信息均无法获知，因此也无法提前进行预警及告警，导致继电保护设备动作可靠性降低，还出现压板未投入、压板接触不良或出口跳闸回路异常带来的保护拒动等问题。
现有技术中，中国发明专利申请(CN105097322)公开了一种线簧式保护出口压板投退状态识别装置，该装置是利用压板投入到位时的压力挤压线簧，使得开关导通来识别压板的投退状态；该装置无法对出口回路进行整体在线监测，也无法记录保护的动作行为。中国实用新型专利(CN204761164U)公开了一种仅适用于具有导电性中间活动头的出口压板的投退识别的装置；中国发明专利申请(CN106841876)提出通过保护跳闸出口压板、重合闸出口压板的下端连接柱的投入电压信号为基础，经采集、转换、判断等步骤，最终输出能够正确反映保护跳闸出口压板、重合闸出口压板的状态的信号，但是该装置采用了三极管与光耦继电器作为与出口回路连接的主要元器件，将装置通过光电隔离方式接入出口控制回路，因三极管与光耦继电器的电气特性，极易对出口控制回路产生影响，并且此装置无法应用于压板后级出口回路监测以及记录保护动作行为，中国发明专利申请(CN1078085162)提出在保护出口压板上安装外设辅助触点，通过外设辅助触点反应保护出口压板的状态，然而外设辅助触点只能反应压板到位情况，无法反应压板是否可靠导通，并且无法监视压板之后的出口回路及记录保护动作行为。
综上，现有技术中，为监测压板电位，均采用监测设备与其直接电气连接的方式，若监测设备中采用一般元器件或光耦器件构成监测回路，则存在因元器件故障给保护出口回路带来短路的风险的问题，从而造成保护误动出口跳闸。
因此，急需提出一种保护出口回路在线监测装置及方法，在不影响保护出口回路正常运行的情况下，实现对保护出口回路及压板状态进行有效的在线监测。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种保护出口回路在线监测装置及方法，为规避监测装置自身故障影响出口控制回路的风险而采用电磁隔离技术接入控制回路，采集压板近保护出口接点端的电位，以此判断压板的通断状态，并可监测压板之后出口回路的完好性；在不影响原出口控制回路的前提下对保护出口接点之后的回路进行有效监视，通过采集保护出口接点的动作状态、压板投入状态，以实现针对该回路异常状态的预警及告警。
本发明采用如下的技术方案。
一种保护出口回路在线监测装置，串联于控制母线正负电源之间，包括：第一限流电阻、第二限流电阻、电源模块、电源保护熔断器、第一继电器、第二继电器。
在线监测装置还包括电磁隔离采样模块；电磁隔离采样模块的第一输入端采用电磁隔离方式连接在压板近跳闸接点端。
电磁隔离采样模块的第二、第三输入端分别与第一限流电阻及第二限流电阻相连，形成采样支路、
电磁隔离采样模块的第一输出端连接第一继电器的输入端、第二输出端连接第二继电器的输入端、
电源保护熔断器与电源模块串联连接，形成电源支路、
采样支路与电源支路并联连接后，串联在控制母线正负电源之间。
优选地，采样支路中，第一限流电阻的一端与控制母线正电源连接、另一端与电磁隔离采样模块的第二输入端连接；第二限流电阻的一端与控制母线负电源连接、另一端与电磁隔离采样模块第三输入端连接；电磁隔离采样模块的外壳设有直接接地的屏蔽地端、
电源支路中，电源保护熔断器的一端与控制母线正电源连接、另一端与电源模块的一端连接；电源模块的另一端与继电保护控制母线负电源连接。
优选地，电磁隔离采样模块包括：采样部件、磁敏元件、第一放大组件、第二放大组件。
采样部件的第一输入端为电磁隔离采样模块的第一输入端，采样部件的第二输入端为电磁隔离采样模块的第二输入端，采样部件的第三输入端为电磁隔离采样模块的第三输入端。
采样部件与磁敏元件之间通过电磁感应连接。
磁敏元件的第一输出端连接第一放大组件的输入端，磁敏元件的第二输出端连接第二放大组件的输入端。
第一放大组件的输出端为电磁隔离采样模块的第一输出端，第二放大组件的输出端为电磁隔离采样模块的第二输出端。
当不同方向的直流电流通过采样部件时，于采样部件内产生的直流磁场通过电磁感应作用于磁敏元件；磁敏元件根据直流电流的方向不同，分别输出两路信号：第一路信号经过第一放大组件获得信号放大，所得到的第一驱动信号用于驱动第一继电器；第二路放大信号经过第二放大组件获得信号放大，所得到的第二驱动信号用于驱动第二继电器。
第一继电器输出第一遥信信号，第二继电器输出第二遥信信号。
一种保护出口回路在线监测方法的步骤如下：
步骤1，在当前采样周期下，利用电磁隔离方式采集压板近跳闸接点端的电位及电位极性；采集外部辅助状态信息；其中，所述压板近跳闸接点端的电位及电位极性，是利用电磁隔离采样模块采集；
步骤2，当压板近跳闸接点端的电位不为零时，根据压板近跳闸接点端的电位极性，电磁隔离采样模块分别向第一继电器和第二继电器发出驱动信号；根据驱动信号，第一继电器输出第一遥信信号，第二继电器输出第二遥信信号；
步骤3，根据第一遥信信号、第二遥信信号以及外部辅助状态信息，在当前采样周期下，可以得到压板投入状态、保护出口回路状态以及继电保护装置动作行为的在线监测结果。
优选地，步骤1中，外部辅助状态信息通过实地观察或监控系统获取，外部辅助状态信息包括：断路器分合闸状态、压板状态人工观察结果、保护装置动作报文、装置遥信变位时刻以及断路器分闸时刻。
优选地，步骤2包括：
当压板近跳闸接点端的电位不为零且为正极性时，电磁隔离采样模块向第一继电器发出第一驱动信号；
当压板近跳闸接点端的电位不为零且为负极性时，电磁隔离采样模块向第二继电器发出第二驱动信号。
优选地，步骤3中，当压板近跳闸接点端的电位不为零时，在当前采样周期下，压板投入状态、保护出口回路状态以及继电保护装置动作行为的在线监测结果如下：
(1)当第一遥信信号为1和第二遥信信号为0，且断路器处于合闸状态时，则判定压板处于可靠投入导通状态、保护出口回路处于正常状态；
(2)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1，且断路器处于分闸状态时，则判定压板处于可靠投入导通状态、保护出口回路处于正常状态；
(3)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1，且断路器处于合闸状态、压板状态人工观察结果为可靠投入时，则判定压板后级出口回路异常；(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态、保护装置有动作报文时，监测装置遥信变位时刻早于断路器分闸时刻，则判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，保护装置动作行为正常；
(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态、保护装置无动作报文时，监测装置遥信变位时刻晚于断路器跳闸时刻，则可判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，断路器本体和/或断路器相关回路存在问题引发断路器误跳闸，但保护装置动作行为正常；
(5)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态，保护装置无动作出口报文时，监测装置遥信变位时刻早于断路器跳闸时刻，则可判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，断路器是在保护装置驱动下分闸，但保护装置动作行为异常；
(6)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器未动作跳闸、保护装置有动作报文时，则可判定压板已可靠投入，保护装置动作行为正常，压板后续出口回路和/或断路器本体存在问题引发断路器拒动。
优选地，步骤3中，压板近跳闸接点端的电位为零，在当前采样周期下，当第一遥信信号和第二遥信信号均为0、且断路器处于合闸状态时，获取压板操作指令，对压板投入状态、保护出口回路状态以及继电保护装置动作行为的在线监测结果如下：
(1)当压板操作指令为需要投入运行时，则判定压板处于未可靠投入导通状态和/或压板后级出口回路存在异常；
(2)当压板操作指令为需要退出运行时，则判定压板处于正常退出打开状态。
优选地，步骤3还包括：以信号灯状态及颜色表示保护出口回路状态的在线监测结果：
(1)当第一遥信信号和第二遥信信号均为0时，信号灯熄灭；
(2)当第一遥信信号为1和第二遥信信号为0时，信号灯点亮，且呈红色，表示断路器处于合闸状态；
(3)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1时，信号灯点亮，且呈绿色，表示断路器处于分闸状态；
(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1时，信号灯由红色变为绿色，表示断路器由合闸状态变为分闸状态。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
(1)采用经过电磁隔离的设备，采集压板近保护出口接点端的电位，以此判断压板的通断状态，并可监测压板之后出口回路的完好性，避免因监测设备元器件故障，给保护出口回路带来短路的风险，使得继电保护设备动作可靠性得到提高，不会再因为某些人为因素而影响保护设备的动作可靠性，还能够及时发现保护出口回路的异常情况，大幅降低因出口回路异常带来的保护拒动概率，彻底消除保护出口回路这一传统监测盲区；同时保护出口动作行为记录也可以为事故分析提供相关证据信息，使事故分析能力得到提升，还可使事故责任界定更加清晰。
(2)经过电磁隔离的设备内部只有采样线圈的一端与压板近保护出口接点端连接，因此设备的内部元器件故障不会对保护出口回路形成风险；并且设备内部各点也经过了多级绝缘耐压测试，确保电路板线路之间也不会发生短路情况，从而影响到保护出口回路。
附图说明
图1为本发明的保护出口回路在线监测装置的电气原理接线图；
其中附图标记说明如下：
+KM：控制母线正电源；-KM：控制母线负电源；
1RD：控制母线正/负电源的熔断器；
LP-H：重合闸压板；LP-T：跳闸压板；SK：手动控制开关；
DL1：断路器辅助接点1；DL2：断路器辅助接点2
HJ：重合闸继电器出口接点；HC：合闸线圈；
TBJ：跳跃闭锁继电器；TWJ：跳闸位置继电器；HWJ：合闸位置继电器；
TQ：跳闸线圈；TJ：保护出口跳闸接点；
Fuse：电源保护熔断器；
R1：第一限流电阻；R2：第二限流电阻；
Core：电磁隔离采样模块；Power：电源模块；
J1：第一继电器；J2：第二继电器；
S-Ground：监测装置屏蔽地；
5V-Test：监测装置5V测试；
D1-D12：监测装置中第1至12号端子
图2为本发明的保护出口回路在线监测装置的电气端子示意图；
其中附图标记说明如下：
D1：接出口压板保护接点端；D2：分界空端子；D3：接控制母线正电源；
D4：并联至第3号端子(测试时打开)；D5：接控制母线负电源；
D6：并联至第5号端子(测试时打开)；D7：测试端子(用于装置检测)；
D8：接屏蔽地；D9：分界空端子；
D10：输出信号1(接保护遥信1)；D11：输出信号公共端；
D12：输出信号2(接保护遥信2)
图3为本发明的电磁隔离采样模块的结构示意图；
图4为本发明的保护出口回路在线监测方法的流程图；
图5为本发明的保护出口回路在线监测装置，在压板可靠投入导通、压板后级回路完好、且处于合闸状态时的等效电路图；
图6为本发明的保护出口回路在线监测装置，在压板可靠投入导通、且处于分闸状态时的等效电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1中虚线框部分所示，一种保护出口回路在线监测装置，串联于控制母线正电源+KM和负电源-KM之间，包括：第一限流电阻R1、第二限流电阻R2、电源模块Power、电源保护熔断器Fuse、第一继电器J1、第二继电器J2。
在线监测装置还包括电磁隔离采样模块Core；电磁隔离采样模块Core的第一输入端接检测装置中第1号端子D1，采用电磁隔离方式接在跳闸压板LP-T的近跳闸接点端。
电磁隔离采样模块Core的第二、第三输入端分别与第一限流电阻R1及第二限流电阻R2相连，形成采样支路。
电磁隔离采样模块Core的第一输出端连接第一继电器J1的输入端、第二输出端连接第二继电器J2的输入端。
电源保护熔断器Fuse与电源模块Power串联连接，形成电源支路。
采样支路与电源支路并联连接后，串联在控制母线正电源+KM和负电源-KM之间。
本发明优选实施例中，保护出口回路在线监测装置可用于监测保护出口接点后级回路的状态，该回路状态可由压板LP-T的近跳闸接点端的电位情况表征，因此保护出口回路在线监测装置接入该端点，通过监测该点电位情况，再加以外部辅助状态信息，就可以获得压板投退状态、压板后级回路状态以及继电保护装置动作行为等多种在线监测结果。并且，在线监测装置通过电磁隔离方式接入继电保护控制回路中，能够有效阻断在线监测装置自身故障对控制回路的影响或因在线监测装置自身故障导致的误动和拒动。
所属领域技术人员可以设计不同电路结构的在线监测装置接入保护出口回路其他任意接点处，采集所需信号并经过数值计算得到包括保护出口回路状态在内的多种在线监测结果，值得注意的是，这些在线监测装置采用电磁隔离方式实现与保护出口回路任意接点的接入的发明构思均落入本发明的保护范围之内。
本发明优选实施例中，第一限流电阻R1和第二限流电阻R2均为高阻值限流电阻，其阻值均大于1MΩ，因此流经保护出口回路在线监测装置中的电流小于220μA，所以保护出口回路在线监测装置在接入继电保护控制回路中时，不会影响控制回路的正常运行。
值得注意的是，所属领域技术人员可以根据工程应用需要选择第一限流电阻R1和第二限流电阻R2的阻值，以避免在线监测装置接入控制回路后对该回路的正常运行产生不良影响，本发明优选实施例中的电阻阻值是一种非限制性的较优选择。
具体地，采样支路中，第一限流电阻R1的一端经第4号端子D4与控制母线正电源+KM连接、另一端与电磁隔离采样模块Core的第二输入端连接；第二限流电阻R2的一端经第6号端子D6与控制母线负电源-KM连接、另一端与电磁隔离采样模块Core第三输入端连接；电磁隔离采样模块Core的外壳设有直接接地的屏蔽地端经由第7号端子D7引出监测装置与保护屏柜的接地铜排相连。
电源支路中，电源保护熔断器Fuse的一端经由第3号端子D3引出与控制母线正电源+KM连接、另一端与电源模块Power的一端连接；电源模块的另一端经由第5号端子D5引出与继电保护控制母线负电源-KM连接。
电源模块Power为保护出口回路在线监测装置提供工作电源，保证在线监测装置的正常运行。
如图2，采样支路与电源支路、控制母线正电源+KM的连接通过第4号端子D4与第3号端子D3的短接实现，采样支路与电源支路、控制母线负电源-KM的连接通过第6号端子D6与第5号端子D5的短接实现，采用这样的短接方式，便于本发明提出的在线监测装置在进行绝缘耐压测试时，实现采样支路与电源支路的电气连接脱离，值得注意的是，本发明优选实施例中采用的短接方式是一种非限制性的较优选择。
如图3，电磁隔离采样模块Core包括：采样部件、磁敏元件、第一放大组件、第二放大组件。
采样部件的第一输入端为电磁隔离采样模块的第一输入端，采样部件的第二输入端为电磁隔离采样模块的第二输入端，采样部件的第三输入端为电磁隔离采样模块的第三输入端。
采样部件与磁敏元件之间采用电磁感应连接。
磁敏元件的第一输出端连接第一放大组件的输入端，磁敏元件的第二输出端连接第二放大组件的输入端。
第一放大组件的输出端为电磁隔离采样模块的第一输出端，第二放大组件的输出端为电磁隔离采样模块的第二输出端。
当不同方向的直流电流通过采样部件时，于采样部件内产生的直流磁场通过电磁感应作用于磁敏元件；磁敏元件根据直流电流的方向不同，分别输出两路信号：第一路信号经过第一放大组件获得信号放大，所得到的第一驱动信号用于驱动第一继电器J1；第二路放大信号经过第二放大组件获得信号放大，所得到的第二驱动信号用于驱动第二继电器J2。
第一继电器J1输出第一遥信信号，第二继电器J2输出第二遥信信号。
如图4，一种保护出口回路在线监测方法的步骤如下：
步骤1，在当前采样周期下，利用电磁隔离方式采集压板近跳闸接点端的电位及电位极性；采集外部辅助状态信息；其中，压板近跳闸接点端的电位及电位极性，是利用电磁隔离采样模块采集。
本优选实施例中，外部辅助状态信息，通过人工观察、综自系统呈现等方式获得。
具体地，步骤1中，外部辅助状态信息通过实地观察或监控系统获取，外部辅助状态信息包括：断路器分合闸状态、压板状态人工观察结果以及继电保护装置动作报文。
步骤2，当压板近跳闸接点端的电位不为零时，根据压板近跳闸接点端的电位极性，电磁隔离采样模块分别向第一继电器和第二继电器发出驱动信号；根据驱动信号，第一继电器输出第一遥信信号，第二继电器输出第二遥信信号。
具体地，步骤2包括：
当压板近跳闸接点端的电位不为零且为正极性时，电磁隔离采样模块向第一继电器发出第一驱动信号。
当压板近跳闸接点端的电位不为零且为负极性时，电磁隔离采样模块向第二继电器发出第二驱动信号。
本优选实施例中，当压板近跳闸接点端电位不为零且为负极性、且断路器处于合闸状态时，如图5所示的等效电路中，按电流方向依次包括：控制母线正电源+KM、第一限流电阻R1、电磁隔离采样模块Core、压板LP-T、防跳继电器线圈TBJ、断路器常开辅助接点DL、跳闸线圈TQ和继电保护控制母线负电源-KM。
其中，端子D4与端子D3的短接，控制母线正电源+KM和继电保护控制母线负电源-KM处分别串联电阻。
本优选实施例中，压板近跳闸接点端电位不为零且为正极性、且断路器处于分闸状态时，如图6所示的等效电路中，按电流方向依次包括：控制母线正电源+KM、合闸位置继电器线圈HWJ、压板LP-T、电磁隔离采样模块Core、第二限流电阻R2和控制母线负电源-KM。
其中，端子D6与端子D5的短接，控制母线正电源+KM和控制母线负电源-KM处分别串联电阻。
步骤3，根据第一遥信信号、第二遥信信号以及外部辅助状态信息，在当前采样周期下，可以得到压板投入状态、保护出口回路状态以及继电保护装置动作行为的在线监测结果。
具体地，步骤3中，当压板近跳闸接点端的电位不为零时，在当前采样周期下，压板投入状态、保护出口回路状态以及继电保护装置动作行为的在线监测结果如下：
(1)当第一遥信信号为1和第二遥信信号为0，且断路器处于合闸状态时，则判定压板处于可靠投入导通状态、保护出口回路处于正常状态；
(2)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1，且断路器处于分闸状态时，则判定压板处于可靠投入导通状态、保护出口回路处于正常状态；
(3)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1，且断路器处于合闸状态、压板状态人工观察结果为可靠投入时，则判定压板后级出口回路异常；(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态、保护装置有动作报文时，监测装置遥信变位时刻早于断路器分闸时刻，则判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，保护装置动作行为正常；
(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态、保护装置无动作报文时，监测装置遥信变位时刻晚于断路器跳闸时刻，则可判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，断路器本体和/或断路器相关回路存在问题引发断路器误跳闸，但保护装置动作行为正常；
(5)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态，保护装置无动作出口报文时，监测装置遥信变位时刻早于断路器跳闸时刻，则可判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，断路器是在保护装置驱动下分闸，但保护装置动作行为异常；
(6)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器未动作跳闸、保护装置有动作报文时，则可判定压板已可靠投入，保护装置动作行为正常，压板后续出口回路和/或断路器本体存在问题引发断路器拒动。
具体地，步骤3中，压板近跳闸接点端的电位为零，在当前采样周期下，当第一遥信信号和第二遥信信号均为0、且断路器处于合闸状态时，获取压板操作指令，对压板投入状态、保护出口回路状态以及继电保护装置动作行为的在线监测结果如下：
(1)当压板操作指令为需要投入运行时，则判定压板处于未可靠投入导通状态和/或压板后级出口回路存在异常；
(2)当压板操作指令为需要退出运行时，则判定压板处于正常退出打开状态。
本优选实施例中，压板操作指令包括：投入运行和退出运行。如果压板的操作指令是退出运行，那么在线监测装置的两个遥信信号均为零就是正确状态；如果压板操作指令是投入运行，而在线监测装置的两个遥信信号均为零，那么则可以判定压板未投入或是压板后级回路存在问题。因此，当两个遥信信号均为零时，还需要获取压板的操作指令，配合操作指令来判断压板投入状态及保护出口回路状态。一般来说，压板操作指令是运行方式决定的，由运行员进行操作。
具体地，步骤3还包括：以信号灯状态及颜色表示保护出口回路状态的在线监测结果：
(1)当第一遥信信号和第二遥信信号均为0时，信号灯熄灭；
(2)当第一遥信信号为1和第二遥信信号为0时，信号灯点亮，且呈红色，表示断路器处于合闸状态；
(3)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1时，信号灯点亮，且呈绿色，表示断路器处于分闸状态；
(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1时，信号灯由红色变为绿色，表示断路器由合闸状态变为分闸状态。
本优选实施例中，继电保护控制回路在正常运行时，利用保护出口回路在线监测装置监视出口压板的投退状态以及出口回路是否异常。在线监测装置对于压板未投入状态或投入未可靠接触状态均能够有效发现。若发生上述情况，则在线监测装置“回路正常”指示灯为熄灭状态。压板可靠投入后，“回路正常”指示灯长亮。断路器处于合闸状态时指示灯为红色；断路器处于分闸状态时指示灯为绿色。
保护出口回路在线监测装置除了可以就地显示压板投入状态，还可通过保护遥信将出口压板状态反馈给保护装置。通过综自系统的定义，可将压板状态于后台监控系统上准确的进行呈现。运行人员可实时远程监视压板的投退状态,不需再像过去必须到保护屏前，才能肉眼观察压板投退状态。
保护出口回路在线监测装置可将保护动作出口情况通过遥信反馈给保护装置，根据遥信变位，可在保护装置及监控系统准确记录保护装置跳闸和/或非保护装置动作的出口驱动跳闸线圈、重合闸出口驱动合闸线圈的情况，从而使事故分析有据可循。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比：
(1)采用经过电磁隔离的设备，采集压板近保护出口接点端的电位，以此判断压板的通断状态，并可监测压板之后出口回路的完好性，避免因元器件故障，会给保护出口回路带来短路的风险，使得继电保护设备动作可靠性得到提高，不会再因为某些人为因素而影响保护设备的动作可靠性，还能够及时发现保护出口回路的异常情况，大幅降低因出口回路异常带来的保护拒动概率，彻底消除保护出口回路这一传统监测盲区；同时保护出口动作行为记录也可以为事故分析提供相关证据信息，使事故分析能力得到提升，还可使事故责任界定更加清晰。
(2)经过电磁隔离的设备内部只有采样线圈的一端与压板近保护出口接点端连接，因此设备的内部元器件故障不会对保护出口回路形成风险；并且设备内部各点也经过了多级绝缘耐压测试，确保电路板线路之间也不会发生短路情况，从而影响到保护出口回路。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种保护出口回路在线监测装置，串联于控制母线正负电源之间，所述在线监测装置包括：第一限流电阻、第二限流电阻、电源模块、电源保护熔断器、第一继电器、第二继电器，其特征在于，
所述在线监测装置还包括电磁隔离采样模块；电磁隔离采样模块的第一输入端采用电磁隔离方式连接在压板近跳闸接点端；
电磁隔离采样模块的第二、第三输入端分别与第一限流电阻及第二限流电阻相连，形成采样支路；
电磁隔离采样模块的第一输出端连接第一继电器的输入端、第二输出端连接第二继电器的输入端；
电源保护熔断器与电源模块串联连接，形成电源支路；
采样支路与电源支路并联连接后，串联在控制母线正负电源之间。
2.根据权利要求1所述的一种保护出口回路在线监测装置，其特征在于，
所述采样支路中，第一限流电阻的一端与控制母线正电源连接、另一端与电磁隔离采样模块的第二输入端连接；第二限流电阻的一端与控制母线负电源连接、另一端与电磁隔离采样模块第三输入端连接；电磁隔离采样模块的外壳设有直接接地的屏蔽地端；
所述电源支路中，电源保护熔断器的一端与控制母线正电源连接、另一端与电源模块的一端连接；电源模块的另一端与继电保护控制母线负电源连接。
3.根据权利要求1所述的一种保护出口回路在线监测装置，其特征在于，
所述电磁隔离采样模块包括：采样部件、磁敏元件、第一放大组件、第二放大组件；
采样部件的第一输入端为电磁隔离采样模块的第一输入端，采样部件的第二输入端为电磁隔离采样模块的第二输入端，采样部件的第三输入端为电磁隔离采样模块的第三输入端；
采样部件与磁敏元件之间通过电磁感应连接；
磁敏元件的第一输出端连接第一放大组件的输入端，磁敏元件的第二输出端连接第二放大组件的输入端；
第一放大组件的输出端为电磁隔离采样模块的第一输出端，第二放大组件的输出端为电磁隔离采样模块的第二输出端；
当不同方向的直流电流通过采样部件时，于采样部件内产生的直流磁场通过电磁感应作用于磁敏元件；磁敏元件根据直流电流的方向不同，分别输出两路信号：第一路信号经过第一放大组件获得信号放大，所得到的第一驱动信号用于驱动第一继电器；第二路放大信号经过第二放大组件获得信号放大，所得到的第二驱动信号用于驱动第二继电器；
第一继电器输出第一遥信信号，第二继电器输出第二遥信信号。
4.利用权利要求1至3任一项所述的保护出口回路在线监测装置实现的一种保护出口回路在线监测方法，其特征在于，
所述在线监测方法的步骤如下：
步骤1，在当前采样周期下，利用电磁隔离方式采集压板近跳闸接点端的电位及电位极性；采集外部辅助状态信息；其中，所述压板近跳闸接点端的电位及电位极性，是利用电磁隔离采样模块采集；
步骤2，当压板近跳闸接点端的电位不为零时，根据压板近跳闸接点端的电位极性，电磁隔离采样模块分别向第一继电器和第二继电器发出驱动信号；根据驱动信号，第一继电器输出第一遥信信号，第二继电器输出第二遥信信号；
步骤3，根据第一遥信信号、第二遥信信号以及外部辅助状态信息，在当前采样周期下，可以得到压板投入状态、保护出口回路状态以及保护装置动作行为的在线监测结果。
5.根据权利要求4所述的一种保护出口回路在线监测方法，其特征在于，
步骤1中，所述外部辅助状态信息通过实地观察或监控系统获取，外部辅助状态信息包括：断路器分合闸状态、压板状态人工观察结果、保护装置动作报文、装置遥信变位时刻以及断路器分闸时刻。
6.根据权利要求5所述的一种保护出口回路在线监测方法，其特征在于，
步骤2中，包括：
当压板近跳闸接点端的电位不为零且为正极性时，电磁隔离采样模块向第一继电器发出第一驱动信号；
当压板近跳闸接点端的电位不为零且为负极性时，电磁隔离采样模块向第二继电器发出第二驱动信号。
7.根据权利要求6所述的一种保护出口回路在线监测方法，其特征在于，
步骤3中，当压板近跳闸接点端的电位不为零时，在当前采样周期下，压板投入状态、保护出口回路状态以及保护装置动作行为的在线监测结果如下：
(1)当第一遥信信号为1和第二遥信信号为0，且断路器处于合闸状态时，则判定压板处于可靠投入导通状态、保护出口回路处于正常状态；
(2)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1，且断路器处于分闸状态时，则判定压板处于可靠投入导通状态、保护出口回路处于正常状态；
(3)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1，且断路器处于合闸状态、压板状态人工观察结果为可靠投入时，则判定压板后级出口回路异常；(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态、保护装置有动作报文时，监测装置遥信变位时刻早于断路器分闸时刻，则判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，保护装置动作行为正常；
(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态、保护装置无动作报文时，监测装置遥信变位时刻晚于断路器跳闸时刻，则可判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，断路器本体和/或断路器相关回路存在问题引发断路器误跳闸，但保护装置动作行为正常；
(5)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器由合闸状态变为分闸状态，保护装置无动作出口报文时，监测装置遥信变位时刻早于断路器跳闸时刻，则可判定压板已可靠投入，保护出口回路完好，断路器是在保护装置驱动下分闸，但保护装置动作行为异常；
(6)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1，且断路器未动作跳闸、保护装置有动作报文时，则可判定压板已可靠投入，保护装置动作行为正常，压板后续出口回路和/或断路器本体存在问题引发断路器拒动。
8.根据权利要求5所述的一种保护出口回路在线监测方法，其特征在于，
步骤3中，压板近跳闸接点端的电位为零，在当前采样周期下，当第一遥信信号和第二遥信信号均为0、且断路器处于合闸状态时，获取压板操作指令，对压板投入状态、保护出口回路状态以及继电保护装置动作行为的在线监测结果如下：
(1)当压板操作指令为需要投入运行时，则判定压板处于未可靠投入导通状态和/或压板后级出口回路存在异常；
(2)当压板操作指令为需要退出运行时，则判定压板处于正常退出打开状态。
9.根据权利要求1所述的一种保护出口回路在线监测方法，其特征在于，
步骤3还包括：以信号灯状态及颜色表示保护出口回路状态的在线监测结果：
(1)当第一遥信信号和第二遥信信号均为0时，信号灯熄灭；
(2)当第一遥信信号为1和第二遥信信号为0时，信号灯点亮，且呈红色，表示断路器处于合闸状态；
(3)当第一遥信信号为0和第二遥信信号为1时，信号灯点亮，且呈绿色，表示断路器处于分闸状态；
(4)当第一遥信信号由1变为0和第二遥信信号由0变为1时，信号灯由红色变为绿色，表示断路器由合闸状态变为分闸状态。
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