CN115912280A - 一种简易母线保护系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种简易母线保护系统，设于变压器和母线之间，简易母线保护系统包括：电源模块、负载模块、逻辑判断模块和定时控制模块；电源模块与变压器相连，电源模块用于向逻辑判断模块输送电源信号；负载模块与母线的出线相连，负载模块用于向逻辑判断模块输送动作信号；逻辑判断模块用于根据接收的电源信号和动作信号进行逻辑判断，从而生成判断信号；定时控制模块用于接收判断信号并在定时控制模块的设定时间内断开故障发生的位置。本发明通过逻辑判断模块对母线及母线出线上的负载模块的运行情况进行逻辑判断，当故障发生时，逻辑判断模块控制定时模块在设定时间内断开故障的发生的位置。

Description

一种简易母线保护系统

本申请要求于2022年9月27日递交的申请号为“202211194957.5”的中国专利申请的权益，其全部内容通过引用并入于此。

技术领域

本发明涉及电力输配电网络控制技术领域，尤其涉及一种简易母线保护系统。

背景技术

母线是电力系统汇集和分配电能的重要原件，若是母线发生故障将会使得连接在母线上的所有元件停电。若是在枢纽变电所在的母线上发生故障，甚至会破坏整个系统的稳定。

目前，电厂内的厂用6KV系统母线并无设置相应的母线保护系统，当母线发生故障时，只能通过6kV工作电源进线开关或备用电源进线开关的综合保护器的过流保护功能使得相应的电源进线开关跳闸来切除故障。因过流保护功能需要与下级保护级差进行配合，这一过程中最快动作时间为0.7秒。因此，厂用6kV母线发生故障时，工作电源进线开关或备用电源进线开关需延时0.7秒才能跳闸，这使得变压器需要承受较长时间的短路电流冲击，极易造成变压器损坏。

发明内容

为了解决背景技术中所述的厂用6kV母线发生故障时，变压器需要承受较长时间的短路电流冲击的问题，本发明提出了如下技术方案：

一种简易母线保护系统，设于变压器和母线之间，所述简易母线保护系统包括：电源模块、负载模块、逻辑判断模块和定时控制模块；所述电源模块与所述变压器相连，所述电源模块用于向所述逻辑判断模块输送电源信号；所述负载模块与所述母线的出线相连，所述负载模块用于向所述逻辑判断模块输送动作信号；所述逻辑判断模块用于根据接收的所述电源信号和所述动作信号进行逻辑判断，从而生成判断信号；所述定时控制模块用于接收所述判断信号并在所述定时控制模块的设定时间内断开故障发生的位置。

其中，所述逻辑判断模块包括：或门、与非门和或非门；所述或门的输入端与所述电源模块相连；所述或非门的输入端与所述负载模块相连；所述与非门的输入端分别与所述或门的输出端以及所述或非门的输出端相连，所述与非门的输出端与所述定时控制模块相连。

进一步地，所述定时控制模块包括：定时器、保护跳闸继电器和保护动作继电器；所述定时器与所述与非门相连，所述定时器用于接收所述与非门输出的所述判断信号并在延迟设定时长后输出相应的控制指令；所述保护跳闸继电器和所述保护动作继电器并联，以执行相应的所述控制指令。

进一步地，所述与非门和所述定时器之间设有跳闸投退软压板。

进一步地，所述电源模块包括工作电源和备用电源；所述工作电源和所述备用电源均为三相输出；并且所述工作电源与所述备用电源不同时运行。

进一步地，所述或门包括第一或门和第二或门；所述第一或门的输入端和所述工作电源相连，所述第一或门的输出端与所述与非门的输入端相连；所述第二或门的输入端与所述备用电源相连，所述第二或门的输出端与所述与非门的输入端相连。

进一步地，所述与非门包括第一与非门和第二与非门；所述第一与非门的输入端分别与所述第一或门的输出端以及所述或非门的输出端相连；所述第二与非门的输入端分别与所述第二或门的输出端以及所述或非门的输出端相连。

有益效果：本发明通过逻辑判断模块对母线及母线出线上的负载模块的运行情况进行逻辑判断，当故障发生时，逻辑判断模块控制定时模块在设定时间内断开故障的发生的位置。

附图说明

图1为根据本发明的实施例提供的一种简易母线保护系统的结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步详细地描述。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。

需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“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专利和简化描述，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专利的限制。

图1是根据本发明的实施例提供的一种简易母线保护系统的结构示意图。

参照图1，根据本发明的实施例提供的一种简易母线保护系统包括：电源模块1、负载模块2、逻辑判断模块3和定时控制模块4。其中，电源模块1设于变压器和母线之间，负载模块2与母线的出线相连。电源模块1用于向逻辑判断模块3输送电源信号，负载模块2用于向逻辑判断模块3输送动作信号。逻辑判断模块3用于根据接收的电源信号和动作信号进行逻辑判断，从而生成相应的判断信号以供定时模块进行处理。定时控制模块4用于接收判断信号并在定时控制模块4的设定时间内断开故障发生的位置。

当逻辑判断模块3仅接收到电源信号且未接收到动作信号时，定时控制模块4控制母线和变压器之间形成断路，从而迅速切断故障，以避免变压器承受较长时间的短路电流冲击。当逻辑判断模块3接收到动作信号时，定时控制模块4控制母线与出线的连接，从而避免故障的出线影响母线工作。

具体地，电源模块1包括：工作电源11和备用电源12。负载模块2包括多个负载，每个负载均与一条母线上的出线相连。其中，工作电源11和备用电源12均为三相输出，并且工作电源11和备用电源12不同时运行。工作电源11或备用电源12运转时均通过母线向每条母线出线上的负载供电。

具体地，逻辑判断模块3包括：或门31、与非门32和或非门33。其中，或门31的输入端与电源模块1相连，或非门33的输入端与负载模块2相连。与非门32的输入端分别与或门31的输出端以及或非门33的输出端相连，并且与非门32的输出端与定时控制模块4相连。

进一步地，或门31包括第一或门311和第二或门312，与非门32包括第一与非门321和第二与非门322。其中，第一或门311与工作电源11相连，第二或门312与第二与非门322相连。或非门33输出的信号分别输入第一与非门321和第二与非门322。其中，第一与非门321和第二与非门322电路不同时运行，第一或门311和第二或门312不同时运行。当工作电源11运行时，判断信号由第一或门311和第二与非门322共同生成；当备用电源12运行时，判断信号由第二或门312和第二与非门322共同生成。其中，第一与非门321和第二与非门322输出的判断信号均输入定时控制模块4内。

其中，定时控制模块4包括：定时器41、保护跳闸继电器42和保护动作继电器43。其中，定时器41分别与第一与非门321的输出端和第二与非门322的输出端相连。保护跳闸继电器42和保护动作继电器43并联，并且保护跳闸继电器42和保护动作继电器43并联的一端与定时器41的输出端相连。优选地，第一与非门321或第二与非门322和所述定时器41之间设有跳闸投退软压板5，跳闸投退软压板5可在校验整个简易母线保护系统的运行过程中防止因误操作跳开工作电源开关和备用电源开关所造成的干扰，维持整个系统的稳定性。

逻辑判断模块3输出的判断信号通过定时器41形成控制指令，并经过定时器41的延迟后分别流入保护跳闸继电器42和保护动作继电器43中。其中，当母线发生故障，且母线的每条出线上的负载均无保护动作时，保护跳闸继电器42断开，从而端开母线与变压器的连接。当母线的一条或多条出线发生故障时，保护动作继电器43断开，从而使得整个母线保护装置处于闭锁状态。

下面以工作电源11运行时为例，详细说明逻辑判断模块3具体的判断过程：

工作电源11的三相输出进入第一或门311前，每相输出的电源信号均需要与设定值进行比较。若三相中任意一项输出的电源信号低于设定值，则判定该项输出的电源信号为零电位。反之，则判定该相输出的电源信号为高电位。当每相输出的电源信号进入第一或门311后，若每相输出的电源信号不全为零电位，则第一或门311将电源信号转换成高电位信号输入第一与非门321内。反之，则第一或门311将工作电源11输出的电源信号转换成零电位，并输入第一与非门321内。

负载模块2输出的动作信号包括多路子信号，每路子信号均由一条母线上的负载提供。进入或非门33前，若其中一路子信号的值大于设定值，则设该路子信号为高电位，反之则设为零电位。每路子信号进入或非门33后，若每路子信号均为零电位，则或非门33输出高电位至第一与非门321。反之，则或非门33输出零电位至第一与非门321。第一与非门321分别接收第一或门311和或非门33输入的信号，若第一或门311和或非门33均为高电位，则第一与非门321输出的判断信号为零电位。反之，则第一与非门321输出的判断信号为高电位。

当母线发生故障时，工作电源11的三相输出中存在高于设定值的电源信号，即工作电源11的三相输出中有至少有一相的电源信号为高电位。若此时母线的每一条出线上的负载输出的子信号均为零电位，说明是母线发生了故障，则第一与非门321输出的判断信号为零电位，并输入定时器41内。定时器41延迟设定时间后断开保护跳闸继电器42。若此时母线的出线上的负载输出存在不为零电位的子信号，则说明是母线该条出线上发生了故障，则第一与非门321输出的判断信号为高电位，并输入定时器41内。定时器41延迟设定时间后断开保护动作继电器43。

综上所述：本发明通过逻辑判断模块对母线及母线出线上的负载模块的运行情况进行逻辑判断，当故障发生时，逻辑判断模块控制定时模块在设定时间内断开故障的发生的位置。

上述对发明的特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。

在整个本说明书中使用的术语“示例性”、“示例”等意味着“用作示例、实例或例示”，并不意味着比其它实施例“优选”或“具有优势”。出于提供对所描述技术的理解的目的，具体实施方式包括具体细节。然而，可以在没有这些具体细节的情况下实施这些技术。在一些实例中，为了避免对所描述的实施例的概念造成难以理解，公知的结构和装置以框图形式示出。

以上结合附图详细描述了本发明的实施例的可选实施方式，但是，本发明的实施例并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的实施例的技术构思范围内，可以对本发明的实施例的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的实施例的保护范围。

本说明书内容的上述描述被提供来使得本领域任何普通技术人员能够实现或者使用本说明书内容。对于本领域普通技术人员来说，对本说明书内容进行的各种修改是显而易见的，并且，也可以在不脱离本说明书内容的保护范围的情况下，将本文所定义的一般性原理应用于其它变型。因此，本说明书内容并不限于本文所描述的示例和设计，而是与符合本文公开的原理和新颖性特征的最广范围相一致。

Claims (7)

1.一种简易母线保护系统，设于变压器和母线之间，其特征在于，所述简易母线保护系统包括：电源模块(1)、负载模块(2)、逻辑判断模块(3)和定时控制模块(4)；所述电源模块(1)与所述变压器相连，所述电源模块(1)用于向所述逻辑判断模块(3)输送电源信号；所述负载模块(2)与所述母线的出线相连，所述负载模块(2)用于向所述逻辑判断模块(3)输送动作信号；所述逻辑判断模块(3)用于根据接收的所述电源信号和所述动作信号进行逻辑判断，从而生成判断信号；所述定时控制模块(4)用于接收所述判断信号并在所述定时控制模块(4)的设定时间内断开故障发生的位置。

2.根据权利要求1中所述的一种简易母线保护系统，其特征在于，所述逻辑判断模块(3)包括：或门(31)、与非门(32)和或非门(33)；所述或门(31)的输入端与所述电源模块(1)相连；所述或非门(33)的输入端与所述负载模块(2)相连；所述与非门(32)的输入端分别与所述或门(31)的输出端以及所述或非门(33)的输出端相连，所述与非门(32)的输出端与所述定时控制模块(4)相连。

3.根据权利要求2中所述的一种简易母线保护系统，其特征在于，所述定时控制模块(4)包括：定时器(41)、保护跳闸继电器(42)和保护动作继电器(43)；所述定时器(41)与所述与非门(32)相连，所述定时器(41)用于接收所述与非门(32)输出的所述判断信号并在延迟设定时长后输出相应的控制指令；所述保护跳闸继电器(42)和所述保护动作继电器(43)并联，以执行相应的所述控制指令。

4.根据权利要求3中所述的一种简易母线保护系统，其特征在于，所述与非门(32)和所述定时器(41)之间设有跳闸投退软压板(5)。

5.根据权利要求3中所述的一种简易母线保护系统，其特征在于，所述电源模块(1)包括工作电源(11)和备用电源(12)；所述工作电源(11)和所述备用电源(12)均为三相输出；并且所述工作电源(11)与所述备用电源(12)不同时运行。

6.根据权利要求5中所述的一种简易母线保护系统，其特征在于，所述或门(31)包括第一或门(311)和第二或门(312)；所述第一或门(311)的输入端和所述工作电源(11)相连，所述第一或门(311)的输出端与所述与非门(32)的输入端相连；所述第二或门(312)的输入端与所述备用电源(12)相连，所述第二或门(312)的输出端与所述与非门(32)的输入端相连。

7.根据权利要求6中所述的一种简易母线保护系统，其特征在于，所述与非门(32)包括第一与非门(321)和第二与非门(322)；所述第一与非门(321)的输入端分别与所述第一或门(311)的输出端以及所述或非门(33)的输出端相连；所述第二与非门(322)的输入端分别与所述第二或门(312)的输出端以及所述或非门(33)的输出端相连。

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