CN2213394Y

CN2213394Y - 电力设备直流控制电源消失后备保护装置

Info

Publication number: CN2213394Y
Application number: CN 94246754
Authority: CN
Inventors: 吴晓明; 李坚; 梁庆红
Original assignee: Individual
Current assignee: Liang Qinghong; Wu Xiaoming
Priority date: 1994-11-29
Filing date: 1994-11-29
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2004-11-29

Abstract

一种电力设备直流控制电源消失后备保护装置，由负序启动、正序启动、跳闸启动和防误动闭锁四部分组成。采用CT短路电流作为装置动作和高压开关跳闸的能源，克服了传统保护及高压开关在失去直流电源时无法动作掉闸而导致设备损坏和事故扩大的致命缺点。当系统直流电源出现故障时，保护装置投入运行，正常时装置不投入运行，不会给CT回路带来负担。该装置性能可靠，安装简单，适合于电力系统发电机、变压器等大容量设备作为在直流系统故障情况下的有效后备保护。

Description

本实用新型涉及一种当电力系统发生故障同时直流控制电源消失，常规保护及开关因无操作电源无法动作和进行分闸时的后备保护装置。

目前电力系统高压开关操作电源和所有保护动作电源均采用直流电源，当电力系统发生一次设备故障时，只有在直流水消失并符合要求的情况下，保护装置才能正确动作，并由直流电源供给高压开关跳闸能量使其分闸，将故障设备切除。

在系统运行中由于各种原因，如：接地网不合格，致使故障时二次高压反击，窜入直流系统；正常运行时的偶然一点接地；熔丝质量不佳，致使故障时因用电负荷过大而造成熔丝熔断，以及其它一些因管理不善而造成的直流电源故障，都会使保护和自动装置失灵，从而导致电力系统故障设备不能及时切除，造成设备损坏或事故扩大，其损失是相当严重的。

本实用新型的目的是提供一种电力设备直流控制电源消失后备保护装置，利用短路电流作为该装置动作和高压开关跳闸的能源，在直流电源失去时仍能快速切断近故障侧开关，以避免在系统发生故障时因直流电源消失开关拒动而造成的越级掉闸或设备损坏。

本实用新型的技术解决方案是：保护装置由负序启动、正序启动、跳闸启动和防误动闭锁四部分组成。

其中负序启动电路是由不平衡调整R_L1－3、负序电压滤过器R_A、R_C、C、整流滤波Z₁、C₁、负序整定R′、动作继电器JH、动作指示R₂、D₁₂、限幅W₁、R₁及动作延时回路D₂、R″′、C₆、D₇组成。其中负序整定由电阻R′投切实现，R′分为6档，整定范围为1～10A。

正序启动电路是由整流滤波Z₂、C₅、正序测量KP₁、D₁、W₃、定值整定W₂、W₇、R″、W₄及动作执行回路KP₂、ZJ₁和延时整定回路D₃、R″′、C₆、D₇组成，正序启动分为两段，其中由W₂、W₇、D₆组成速断动作回路，W₂、W₄、D₃及延时R″′、C₆、D₇组成过流动作回路，最小动作电流由W₄稳压值整定。上述正序速断定值整定由电阻R″投切实现，R″分为6档，整定范围为10～20A，小于该整定值时由过流经延时动作。延时时限整定由电阻R″′投切实现，R″′分为6档，动作时限为反时限特性。

跳闸动作回路是由整流桥Z₃、电能存储C₃及电压测量回路W₆、ZJ₂组成。

上述负序启动回路和正序启动回路与阻抗变压器DKB副边相连，两回路能量由DKB以电压形式供给，而跳闸动作回路则经ZJJ常开接点闭锁串接于电流互感器CT主回路。

防误动闭锁电路是由直流正常闭锁ZJJ、非故障闭锁ZJ₁、储能过压保护W₅、KP₃、R₇、防误动报警D₂、D₃、D₉、T₁、ZJ′及就地显示R₆、D₁₃和电流互感器的开路保护器CTB组成。其中ZJJ直流监视继电器用于直流正常时的装置闭锁；ZJ₁则用于在直流消失而系统无故障或故障不在本装置保护范围时的装置动作闭锁；储能过压保护回路用于跳闸回路因故障而使电容C₃储能无法释放时的保护作用；装置误动报警回路则用于在直流正常时的装置误动报警，从而为运行人员提供信息；CTB则组成CT二次断线保护，用于防止CT开路，同时闭锁保护。

本实用新型的工作原理是：当系统直流控制电源消失时，继电器ZJJ返回，其常开接点打开，此时负序动作继电器JH和跳闸动作回路投入，常闭接点闭合，使正序启动回路和动作执行继电器ZJ₁投入，并把装置误动报警回路退出工作。此时若发生不对称故障，当动作电流达到或大于R′整定值时，JH动作，经D₂延时R″、C₆后触发KP₂，使ZJ₁动作，接通跳闸出口，使电容C₃充电，当充电达220V时，W₆击穿，启动ZJ₂接通跳闸出口，向跳闸线圈TQ放电，使开关动作跳闸。若跳闸回路故障，不能使电容C₃放电，则当C₃电压值达300V时，W₅击穿，使KP₃导通，将电容放电并短接CT。

若在直流失去时发生三相故障（包括大的不对称故障），此时可由R″整定动作值。当电流大于整定值时，W₂、W₇击穿，W₇、R₃经D₆直接触发KP₂，使ZJ₁动作，并接通跳闸回路；若故障电流小于整定值，则W₂、W₄击穿，经D₃延时R″′、C₆经D₇延时启动ZJ₁，并接通跳闸动作回路。

当装置或CT二次回路发生断线时，CTB动作，短路CT并闭锁整套保护装置，同时给主控光字牌发一光字信号，以提醒运行人员注意，同时在直流存在而装置误动或ZJJ因故障返回时，除就地由发光二极管D₁₃显示外，还给主控光字牌发出“装置故障”的光字信号。

本实用新型为一独立保护装置，利用电流互感器恒流源的特点，集测量和开关动作于一身，不需外界提供正常动作能源，动作行为不受外界直流电源影响，正常时装置不投入运行，不会给CT回路带来负担，只有当直流电源出现故障时，保护装置才投入运行。

该装置除设计了直流正常闭锁和非故障闭锁外，还分别对两回路设计了故障闭锁，并配有装置故障报警的功能，提高了装置的可靠性。

该装置设计合理、性能可靠、安装简单、费用低，适合于电力系统发电机、变压器等大容量设备作为在直流系统故障情况下的有效后备保护。另外，还可根据用户需要，将装置扩展为带方向、电流、零序、距离等的完整保护。

下面结合附图进一步说明本实用新型：

图1是本实用新型电路原理图。

图2是直流监视闭锁继电器接线图。

图3是至主控光字牌信号回路。

其中：DKB为阻抗变压器，R为电阻或电位器，Z为整流桥，C为电容，KP为可控硅，T为三极管，D为二极管，W为稳压管、ZJ、ZJJ、JH为继电器。

本实用新型为一独立保护装置，采用目前电力系统通用的继电器和半导体元件，并采用全密封技术制作，适合于安装在就地开关端子箱或继电器保护屏内。除传输信号需用一对电缆线外，无需另拉电缆。

该装置既可用于单独CT，也可用于保护回路与常规保护共用一组CT。装置经过现场多次试验，动作灵敏、性能可靠，确保了系统安全。这种在高压系统利用短路时的CT二次电流作为跳闸能源的思路，填补了国内、外空白，其对电力系统和国民经济带来的社会效益和经济效益是相当可观的。

Claims

1、一种电力设备直流控制电源消失后备保护装置，其特征是保护装置由负序启动、正序启动、跳闸启动和防误动闭锁四部分组成，其中负序启动电路是由不平衡调整R_L1-3、负序电压滤过器R_A、R_C、C、整流滤波Z₁、C₁、负序整定R′、动作继电器JH、动作指示R₂、D₁2、限幅W₁、R₁及动作延时回路D₂、R″′、C₆、D₇组成；

正序启动电路是由整流滤波Z₂、C₅、正序测量KP₁、D₁、W₃、定值整定W₂、W₇、R″、W₄及动作执行回路KP₂、ZJ₁和延时整定回路D₂、R″′、C₆、D₇组成，正序启动分为两段，其中由W₂、W₇、D₆组成速断动作回路，W₂、W₄、D₃及延时R″′、C₆、D₇组成过流动作回路，最小动作电流由W₄稳压值整定；

跳闸动作回路是由整流桥Z₃、电能存储C₃及电压测量回路W₆、ZJ₂组成；

上述负序启动回路和正序启动回路与阻抗变压器DKB副边相连，两回路能量由DKB以电压形式供给，而跳闸动作回路则经ZJJ常开接点闭锁串接于电流互感器CT主回路；

防误动闭锁电路是由直流正常闭锁ZJJ、非故障闭锁ZJ₁、储能过压保护W₅、KP₃、R₇、防误动报警D₂、D₃、D₉、T₁、ZJ′及就地显示R₆、D₁₃和电流互感器的开路保护器CTB组成。

2、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于负序整定由电阻R′投切实现，R′分为6档，整定范围为1～10A。

3、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于正序速断定值整定由电阻R″投切实现，R″分为6档，整定范围为10～20A，小于该整定值时由过流经延时动作。

4、根据权利要求1所述的保护装置，其特征在于延时时限整定由电阻R″′投切实现，R″′分为6档，动作时限为反时限特性。