CN114221295A - 一种基于断路器的自动重合闸方法 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种基于断路器的自动重合闸方法，包括步骤：获取断路器的进线电压；判断进线电压是否在180V~280V范围内，若否，判断进线电压是否小于100V，若是，获取断路器当前闸状态；判断进线电压是否小于100V，若否，控制断路器分闸，若是，控制断路器合闸；当根据当前闸状态判断断路器处于合闸状态时，获取断路器的出线电压；判断出线电压是否小于100V，若否，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的出线电流，若是，控制断路器分闸并禁止后续恢复合闸。该方法能够在系统发生相间短路、短时停电等情况下，及时地对电路进行开合分流，也能完成对线路的监控，进而更加有效地保护电路安全。

Description

一种基于断路器的自动重合闸方法

技术领域

本申请涉及电网保护技术领域，尤其涉及一种基于断路器的自动重合闸方法。

背景技术

断路器是指能够关合、承载和开断正常回路条件下的电流并能在规定的时间内关合、承载和开断异常回路条件下的电流的开关装置，用以保护供电系统中的线路不受损害。

但是，现有的断路器在使用上仍存在一些不足，当系统发生相间短路、短时停电等故障时，其难以及时地对电路进行开合分流，也不能完成对线路的监控，进而无法更加有效地保护电路安全。因此，亟需提出一种改进方案以解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本申请的第一目的是提供一种基于断路器的自动重合闸方法，用以解决现有断路器在系统发生相间短路、短时停电等故障时，难以及时地对电路进行开合分流，也不能完成对线路的监控，进而无法更加有效地保护电路安全的技术问题。

为达到上述技术目的，本申请提供了一种基于断路器的自动重合闸方法，包括步骤：

S1，获取断路器的进线电压；

S2，判断所述进线电压是否在180V~280V范围内，若否，执行S3步骤，若是，执行S4步骤；

S3，判断所述进线电压是否小于100V，若否，执行S31步骤，若是，执行S32步骤；

S31，控制所述断路器处于分闸状态；

S32，控制所述断路器处于合闸状态；

S4，获取所述断路器当前闸状态；

S5，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的出线电压；

S6，判断所述出线电压是否小于100V，若否，执行S9步骤，若是，执行S31步骤并禁止后续恢复合闸状态；

S7，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于分闸状态时，获取所述断路器的出线电压；

S8，判断所述出线电压是否大于180V，若是，执行S31步骤；

S9，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的出线电流；

S91，当判断所述出线电流大于预警电流小于所述断路器的额定电流时，发出预警信号；

S92，当判断所述出线电流等于所述断路器的额定电流时，在所述断路器运行预设时间后执行S31步骤；

S93，当判断所述出线电流大于所述断路器的额定电流时，直接执行S31步骤。

进一步地，所述S3具体为：

判断所述进线电压是否小于100V，若否，第一预设延时时间后执行S31步骤，若是，执行S32步骤。

进一步地，在控制所述断路器从合闸状态切换至分闸状态时，判断所述断路器合闸状态持续时间是否大于预设持续时间，若是，发出报警信号。

进一步地，所述预警电流为所述断路器的额定电流的百分之八十。

进一步地，所述S92具体为：

当判断所述出线电流等于所述断路器的额定电流时，在所述断路器运行30min后执行S31步骤。

进一步地，还包括步骤：

S10，当第二次判断到所述出线电流大于所述断路器的额定电流时，执行S31步骤并禁止后续恢复合闸状态。

进一步地，还包括步骤：

S11，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的进线电压；

S12，根据所述进线电压判断是否存在电压缺相或电流缺相情况，若是，执行S31步骤。

进一步地，所述S12具体为：

根据所述进线电压判断是否存在电压缺相或电流缺相情况，若是，第二预设延时时间后执行S31步骤。

进一步地，所述第一预设延时时间以及所述第二预设延时时间均为10s。

进一步地，所述S3具体为：

判断所述进线电压是否小于100V，若否，执行S31步骤，若是，执行S32步骤并发出报警信号。

从以上技术方案可以看出，通过本申请该设计的方法能够在系统发生相间短路、短时停电等情况下，及时地对电路进行开合分流，也能完成对线路的监控，进而更加有效地保护电路安全。

附图说明

为了更清楚地说明本申请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申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请中提供的一种基于断路器的自动重合闸方法的实施例一的流程图；

图2为本申请中提供的一种基于断路器的自动重合闸方法的实施例二的流程图；

图3为本申请中提供的一种基于断路器的自动重合闸机构的PLC柜接线图；

图4为本申请中提供的一种基于断路器的自动重合闸机构的控制端子接线图。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请实施例的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请实施例中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请实施例保护的范围。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可更换连接，或一体地连接，可以是机械连接，也可以是电连接，可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请实施例中的具体含义。

本申请实施例公开了一种基于断路器的自动重合闸方法。应用于基于断路器的自动重合闸机构，该自动重合闸机构包括PLC柜以及控制端子，该PLC控制柜包括柜体，安装于柜体上的触摸屏和安装于柜体内的PLC控制器。

如图3所示，PLC控制器连接安装有1#合闸启停开关、1#分闸启停开关、2#合闸启停开关、2#分闸启停开关和UPS供电启停开关（这一部分开关部件可以设于柜体上部）；PLC控制器还连接安装有1#压板开关、1#合闸限位开关、1#分闸限位开关、2#压板开关、2#合闸限位开关、2#分闸限位开关和UPS运行指示灯（这一部分开关部件可以设于柜体下部），优化柜体内部分布，具体不做限制；如图4所示，控制端子上分别连接有闸一出线电流测流表、闸二出线电流测流表、总闸进线电压测压表、闸一出线电压测压表和闸二出线电压测压表。PLC控制器具有储存器以及处理器，存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器，处理器用于根据程序代码中的指令执行该基于断路器的自动重合闸方法。

触摸屏控制器和控制端子通过信号线连接，所述触摸屏控制器上设置有RS485连接端口（远程通信接口）。

控制端子上连接的闸一出线电流测流表，测量的线路分别为XH1-01、XH1-02、XH1-03、XH1-04、XH1-05和XH1-06；控制端子上连接的闸二出线电流测流表，测量的线路分别为XH2-01、XH2-02、XH2-03、XH2-04、XH2-05和XH2-06；控制端子上连接的总闸进线电压测压表，测量的线路分别为XH1-07和XH1-10、XH1-08和XH1-10、XH1-09和XH1-10；控制端子上连接的闸一出线电压测压表，测量的线路分别为XH1-11和XH1-14、XH1-12和XH1-14、XH1-13和XH1-14；控制端子上连接的闸二出线电压测压表，测量的线路分别为XH2-7和XH2-10、XH2-8和XH2-10、XH2-9和XH2-10。

需要说明的是，前述自动重合闸机构为对两个断路器的控制，因此各类开关分别具有两组，连接对应的断路器，一个断路器的控制情况下那各类开关就只需要一组，以此类推，不做限制。无论断路器数量如何都适用本申请该设计的方法进行控制。

请参阅图1、图3以及图4，本申请实施例中提供的一种基于断路器的自动重合闸方法的一个实施例包括：

S1，获取断路器的进线电压。需要说明的是，以前述的自动重合闸机构为例，在给PLC柜送电后，该自动重合闸机构运行，触摸屏控制器通过总闸进线电压测压表获取1#断路器或2#断路器的进线电压。

S2，判断所述进线电压是否在180V~280V范围内，若否，执行S3步骤，若是，执行S4步骤。需要说明的是，当判断到进线电压（也即变压器的相电压）在180V~280V范围内时，视为市电正常，此时执行后续S4步骤。当判断到进线电压不在180V~280V范围内时，视为市电异常，此时就需要执行步骤S3以对该进线电压进行进一步判断。

S3，判断所述进线电压是否小于100V，若否，执行S31步骤，若是，执行S32步骤。需要说明的是，当判断进线电压小于100V时，视为市电停止，此时执行S32步骤，通过合闸启停开关控制断路器合闸，或保持断路器处于合闸状态。当判断进线电压不是小于100V情况，也即是当判断进线电压为大于100V小于180V或大于280V时，视为市电超电压情况，此时执行S31步骤，通过分闸启停开关控制断路器分闸，或保持断路器处于分闸状态。

S31，控制所述断路器处于分闸状态；

S32，控制所述断路器处于合闸状态；

S4，获取所述断路器当前闸状态。需要说明的是，当进线电压处于正常范围时，通过合闸限位开关或分闸限位开关采集的数据获取断路器当前闸状态。

S5，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的出线电压。需要说明的是，通过出线电压测压表获取断路器的出线电压。

S6，判断所述出线电压是否小于100V，若否，执行S9步骤，若是，执行S31步骤并禁止后续恢复合闸状态。需要说明的是，在步骤5完成出线电压获取后，判断其是否小于100V，若是，视为断路器的合闸运行状态存在异常，此时执行S31步骤，也即控制断路器从合闸状态切换至分闸状态，并且禁止再合闸。若判断出线电压非小于100V，那就是说明断路器的合闸运行状态正常，维持该合闸状态。

S7，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于分闸状态时，获取所述断路器的出线电压。

S8，判断所述出线电压是否大于180V，若是，执行S31步骤。需要说明的是，当在分闸状态下判断到出线电压大于180V，视为发电机工作，此时执行S31步骤，也即是保持分闸状态，禁止合闸。

S9，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的出线电流。需要说明的是，通过出线电流测流表来获取断路器的出线电流，该获取的出线电流即为断路器的运行电流。

S91，当判断所述出线电流大于预警电流小于所述断路器的额定电流时，发出预警信号。需要说明的是，当判断出线电流大于预警电流小于所述断路器的额定电流时，也即视为该断路器的运行电流达到了预警电流值，此时发出预警信号。预警信号可以是声、光直接反馈给工作人员，或预警信息通过后台终端反馈给工作人员，具体不做限制。

S92，当判断所述出线电流等于所述断路器的额定电流时，在所述断路器运行预设时间后执行S31步骤。需要说明的是，当断路器的运行电流达到额定电流时，可以先使得断路器继续运行一定时间，避免误判等情况，在满足运行时间时该出线电流仍等于所述断路器的额定电流情况下，再执行S31步骤，也即是控制断路器分闸。

S93，当判断所述出线电流大于所述断路器的额定电流时，直接执行S31步骤。需要说明的是，当运行电流大于额定电流时，立即控制断路器分闸，避免损坏断路器。

以上为本申请实施例提供的一种基于断路器的自动重合闸方法的实施例一，以下为本申请实施例提供的一种基于断路器的自动重合闸方法的实施例二，具体请参阅图2至图4。

进一步地，就上述实施例一的S3步骤来说：

在判断到所述进线电压非小于100V时（也即是当判断进线电压为大于100V小于180V或大于280V时），在第一预设延时时间后再执行S31步骤，也即是延时一定时间后再控制断路器分闸，提高安全性。

进一步地，本申请设计的方法中，断路器是在合闸与分闸之间进行切换的，因此，为避免断路器合闸粘接异常带来的损坏断路器，在控制所述断路器从合闸状态切换至分闸状态时，判断所述断路器合闸状态持续时间是否大于预设持续时间，若是，就视为断路器出现合闸粘接现象，此时就需要发出报警信号，该报警信号参考前述的预警信号，步骤赘述。

进一步地，就所述预警电流的取值来说可以根据历史实验数据总结得到，优选为所述断路器的额定电流的百分之八十，以额定电流为400A为例，那么预警电流就是350A。

进一步地，就上述实施例一的S92步骤来说：

当判断所述出线电流等于所述断路器的额定电流时，可以是在所述断路器运行30min后再执行S31步骤。这一运行时间可以根据实际情况进行变换设定，不做限制。

进一步地，还包括步骤：

S10，当第二次判断到所述出线电流大于所述断路器的额定电流时，执行S31步骤并禁止后续恢复合闸状态。需要说明的是，出现运行电流大于额定电流情况后因运行电流正常而恢复合闸状态的，如果再检测出运行电流大于额定电流，也即是第二次检测出运行电流大于额定电流的，此时控制断路器开闸并禁止后续恢复合闸状态，也即是视为跳闸，进而能够保护断路器。当然，也不局限于限制第二次检测到运行电流大于额定电流，可以是第三次或第四次，优选第二次，尽可能的保护断路器。

进一步地，还包括步骤：

S11，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的进线电压。

S12，根据所述进线电压判断是否存在电压缺相或电流缺相情况，若是，执行S31步骤。需要说明的是，此处所指的电压缺相也即是进线电压中的缺少一相电压或两相电压，同理电流缺相也即是进线电流中缺少了一相电流或两相电流。当判断如此，即可控制断路器分闸。三相都缺的情况为市电停止情况，可以归为进线电压是否小于100V的判断。

进一步地，所述S12具体为：

根据所述进线电压判断是否存在电压缺相或电流缺相情况，若是，第二预设延时时间后执行S31步骤。第二预设延时时间的设计，可以减少误判等情况带来的影响。

进一步地，就所述第一预设延时时间以及所述第二预设延时时间来说，可以是设计为10s，具体可以根据实际需要进行变换选择，不做限制。

进一步地，就上述实施例一的S3步骤来说：

当判断到所述进线电压是小于100V，在执行S32步骤同时发出报警信号，提高安全性。该报警信号可参考前述预警信号，不走赘述。

本申请设计的方法中，在接受紧急检修指令时，也即是需要进行紧急检修时，通过控制压板开关来停止对该对应的断路器任何控制动作，保持原状，以方便作业人员对该对应的断路器进行检修。

本申请设计的方法中，在自动重合闸机构失电时，通过UPS供电启停开关控制UPS备用电源启动，以继续维持正常的自动重合闸控制。UPS运行指示灯用于指示UPS备用电源的运行状态。为了提高UPS备用电源的使用寿命，对UPS备用电源的控制，以充电24小时，自动放电48小时的方式实现。

以上对本申请所提供的一种基于断路器的自动重合闸方法进行了详细介绍，对于本领域的一般技术人员，依据本申请实施例的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，包括步骤：

S1，获取断路器的进线电压；

S2，判断所述进线电压是否在180V~280V范围内，若否，执行S3步骤，若是，执行S4步骤；

S3，判断所述进线电压是否小于100V，若否，执行S31步骤，若是，执行S32步骤；

S31，控制所述断路器处于分闸状态；

S32，控制所述断路器处于合闸状态；

S4，获取所述断路器当前闸状态；

S5，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的出线电压；

S6，判断所述出线电压是否小于100V，若否，执行S9步骤，若是，执行S31步骤并禁止后续恢复合闸状态；

S7，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于分闸状态时，获取所述断路器的出线电压；

S8，判断所述出线电压是否大于180V，若是，执行S31步骤；

S9，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的出线电流；

S91，当判断所述出线电流大于预警电流小于所述断路器的额定电流时，发出预警信号；

S92，当判断所述出线电流等于所述断路器的额定电流时，在所述断路器运行预设时间后执行S31步骤；

S93，当判断所述出线电流大于所述断路器的额定电流时，直接执行S31步骤。

2.根据权利要求1所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，所述S3具体为：

判断所述进线电压是否小于100V，若否，第一预设延时时间后执行S31步骤，若是，执行S32步骤。

3.根据权利要求1所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，在控制所述断路器从合闸状态切换至分闸状态时，判断所述断路器合闸状态持续时间是否大于预设持续时间，若是，发出报警信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，所述预警电流为所述断路器的额定电流的百分之八十。

5.根据权利要求1所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，所述S92具体为：

当判断所述出线电流等于所述断路器的额定电流时，在所述断路器运行30min后执行S31步骤。

6.根据权利要求1所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，还包括步骤：

S10，当第二次判断到所述出线电流大于所述断路器的额定电流时，执行S31步骤并禁止后续恢复合闸状态。

7.根据权利要求2所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，还包括步骤：

S11，当根据所述当前闸状态判断所述断路器处于合闸状态时，获取所述断路器的进线电压；

S12，根据所述进线电压判断是否存在电压缺相或电流缺相情况，若是，执行S31步骤。

8.根据权利要求7所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，所述S12具体为：

根据所述进线电压判断是否存在电压缺相或电流缺相情况，若是，第二预设延时时间后执行S31步骤。

9.根据权利要求8所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，所述第一预设延时时间以及所述第二预设延时时间均为10s。

10.根据权利要求1所述的一种基于断路器的自动重合闸方法，其特征在于，所述S3具体为：

判断所述进线电压是否小于100V，若否，执行S31步骤，若是，执行S32步骤并发出报警信号。

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