一种防震动高压开关柜断路器防跳跃系统

技术领域

本发明涉及电力设备运行安全技术领域，尤其涉及一种防震动高压开关柜断路器防跳跃系统。

背景技术

在高压开关柜的控制回路中使用断路器来实现对主回路的通断控制，当断路器手动或自动合闸在有故障的线路上，继电保护装置将动作跳闸。此时，如果操作人员仍将控制开关放在合闸位置，或自动重合闸装置的触点未复归，断路器将发生再次合闸。因为线路上故障未消除，保护装置又动作于跳闸，从而出现多次“跳合”的现象叫做“跳跃”。其可能造成断路器的遮断能力下降或损坏，甚至引起爆炸事故。

在现有控制回路中，继电保护装置多采用防跳继电器，从而实现对继电器的防跳跃。防跳继电器在断路器同时接收到跳闸和合闸命令时，有效防止断路器反复“合”、“跳”，断开合闸回路，将断路器可靠地置于跳闸位置。

但防跳继电器通常是采用电磁式继电器，如果高压开关柜安装在振动源附近，高压开关柜的工作将受到震动的影响，电磁式继电器的触点很容易被导通，引起断路器误动作，导致设备停电，影响供电。

发明内容

本发明实施例的目的在于：提供一种防震动高压开关柜断路器防跳跃系统，其能够有效的防止震动所带电磁式继电器的误接通。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

提供一种防震动高压开关柜断路器防跳跃系统，所述系统包括电源、合闸装置、分闸装置、断路器和微机综合保护装置；

所述合闸装置的第一端与所述电源连接，所述合闸装置的第二端与所述微机综合保护装置的第一开入端连接；

所述分闸装置的第一端与所述电源连接，所述分闸装置的第二端分别与所述微机综合保护装置的第二开入端和所述断路器的分闸回路串联；

所述微机综合保护装置的第一开出端与所述断路器的合闸回路串联；

当所述微机综合保护装置的所述第一开入端和所述第二开入端同时检测到高电平时，所述微机综合保护装置控制所述第一开出端切换至断路状态；

当所述微机综合保护装置的所述第一开入端和所述第二开入端至少一个检测到低电平时，所述微机综合保护装置控制所述第一开出端切换至通路状态。

可选的，所述微机综合保护装置的所述第一开出端为常开状态。

可选的，所述微机综合保护装置为可编程微机综合保护装置，所述微机综合保护装置的所述第一开出端为可编程端口。

可选的，所述微机综合保护装置的所述第一开出端的控制方程整定值为：

OUT107＝LT7

RST7＝(IN106*/IN101+IN101*/IN106+IN106*IN101)*LT7

SET7＝(！IN106*！IN101+！IN106*/IN101+！IN101*/IN106)*！LT7

其中，LT7为与所述第一开出端对应的所述微机综合保护装置的继电器保持字位，RST7表示LT7的置0条件，SET7表示LT7的置1条件，IN106表示所述第一开入端，IN101表示所述第二开入端，“*”表示逻辑与，“/”表示所述第一开入端和所述第二开入端输入的信号的上升沿，“+”表示逻辑或，“！”表示逻辑非，OUT107表示所述第一开出端；

当所述第一开入端和所述第二开入端同时检测到高电平时，则RST7＝1，LT7被置0，触发所述微机综合保护装置控制所述第一开出端切换至断路状态；

当所述第一开入端和所述第二开入端至少一个检测到低电平时，则SET7＝1，LT7被置1，触发所述微机综合保护装置控制所述第一开出端切换至通路状态。

可选的，当所述微机综合保护装置处于断电状态时，所述微机综合保护装置的所述第一开出端为断路状态。

可选的，所述合闸装置包括控制开关、手动合闸电路和遥控合闸电路，所述手动合闸电路包括合闸开关和本开关柜运行开关，所述遥控合闸电路为所述微机综合保护装置用于遥控合闸的第二开出端，所述控制开关、所述合闸开关和所述本开关柜运行开关依次串联，所述合闸开关与所述第二开出端并联，所述控制开关可选择性连通所述手动合闸电路或所述遥控合闸电路。

可选的，所述合闸装置与所述微机综合保护装置之间还串联设置有母联开关，所述母联开关设置于母联柜内。

可选的，所述分闸装置包括手动分闸电路、遥控分闸电路和保护跳闸电路，所述手动分闸电路、所述遥控分闸电路和所述保护跳闸电路并联设置，所述手动分闸电路包括分闸开关，所述遥控分闸电路为所述微机综合保护装置用于遥控分闸的第三开出端，所述保护跳闸电路为所述微机综合保护装置用于保护监测控制的第四开出端、第五开出端和第六开出端。

可选的，所述微机综合保护装置的所述第一开出端的动作时间小于1ms。

可选的，所述微机综合保护装置的型号为SEL-351A。

本发明的有益效果为：通过对微机综合保护装置的第一开出端OUT107的逻辑编程设置，替换常规的电磁式继电器，从而实现对合闸线路的闭锁功能，避免断路器出现跳跃故障，并且通过对微机综合保护装置的可逻辑编程端口的编程实现电磁式继电器的闭锁功能，可有效的利用微机综合保护装置的可编程端口，替换高压开关柜中的电磁式继电器，可靠的实现了对断路器的防跳跃保护。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述防震动高压开关柜断路器防跳跃系统的电路图。

图2为本发明实施例所述防震动高压开关柜断路器防跳跃系统的微机综合保护装置的第一开出端的运行逻辑示意图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；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或两个元件的相互作用关系。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发明中的具体含义。

在本发明实施例中，开关柜(switchgear)的主要作用是在电力系统进行发电、输电、配电和电能转换的过程中，进行开合、控制和保护用电设备。开关柜内的部件主要有断路器、隔离开关、负荷开关、操作机构、互感器以及各种保护装置等组成。开关柜的分类方法很多，如通过断路器安装方式可以分为移开式开关柜和固定式开关柜；或按照柜体结构的不同，可分为敞开式开关柜、金属封闭开关柜、和金属封闭铠装式开关柜；根据电压等级不同又可分为高压开关柜，中压开关柜和低压开关柜等。主要适用于发电厂、变电站、石油化工、冶金轧钢、轻工纺织、厂矿企业和住宅小区、高层建筑等各种不同场合。

如图1至2所示，于本实施例中，本发明所述的一种防震动高压开关柜断路器防跳跃系统，可包括电源、合闸装置、分闸装置、断路器和微机综合保护装置。

其中，电源用于为高压开关柜中的设备供电，其通常为低压直流电源，或者根据实际的高压开关柜中的控制设备的工作情况进行选取，例如使用低压交流电或直流电，又或者通过内部设置的电源电路处理后再输入给具体的设备使用。

合闸装置主要用于控制断路器的合闸回路HQ是否与电源接通，形成回路，以闭合主回路，其可以是手动控制回路或遥控控制回路。

分闸装置主要用于控制断路器的分闸回路TQ是否接通，将断路器的主回路切断，其同样可以是手动控制回路、遥控控制回路或自动控制回路，在符合预设的条件时工作分开断路器的主触点，以切断主回路。

微机综合保护装置又称微机综保装置、微机型保护装置，是用于测量、控制、保护、通讯一体化的一种经济型保护；针对配网终端高压配电室量身定做，以三段式无方向电流保护为核心，配备电网参数的监视及采集功能，可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等，并可通过通讯口将测量数据及保护信息远传上位机，方便实现配网自动化；装置根据配网供电的特性在装置内集成了备用电源自投功能，可灵活实现进线备投及母分备投功能，并提供有部分的逻辑编程开出端口，根据编程方程式和开入端口采集的信息判断指定的开出端口的工作逻辑，以实现特定功能的实现。

在本发明实施例中，合闸装置的第一端与电源连接，合闸装置的第二端与微机综合保护装置的第一开入端IN106连接；分闸装置的第一端与电源连接，分闸装置的第二端分别与微机综合保护装置的第二开入端IN101和断路器的分闸回路TQ连接；微机综合保护装置的第一开出端OUT107与断路器的合闸回路HQ连接。

并且在本发明实施例中，微机综合保护装置的第一开出端OUT107被设置有一下的动作逻辑：当微机综合保护装置的第一开入端IN106和第二开入端IN101同时检测到高电平时，微机综合保护装置控制第一开出端OUT107切换至断路状态；当微机综合保护装置的第一开入端IN106和第二开入端IN101至少一个检测到低电平时，微机综合保护装置控制第一开出端OUT107切换至通路状态。

即，在微机综合保护装置的第一开入端IN106和第二开入端IN101同时被接通时，微机综合保护装置控制其与断路器的合闸回路HQ连接的第一开出端OUT107断开，从而使断路器的合闸回路HQ处于闭锁状态，不响应合闸装置接通后的接通动作，以避免断路器出现跳跃。在仅有第一开入端IN106或第二开入端IN101接通，或者两则均未接通时，微机综合保护装置控制第一开出端OUT107切换至通路状态，此时并不存在断路器出现跳跃的可能，因此此时控制第一开出端OUT107处于通路状态，正常响应来自合闸装置和分闸装置的合闸控制和分闸控制，保证合闸装置和分闸装置的正常工作。

在本发明实施例中，通过对微机综合保护装置的第一开出端OUT107的逻辑编程设置，替换常规的电磁式继电器，从而实现对合闸线路的闭锁功能，避免断路器出现跳跃故障，并且通过对微机综合保护装置的可逻辑编程端口的编程实现电磁式继电器的闭锁功能，可有效的利用微机综合保护装置的可编程端口，替换高压开关柜中的电磁式继电器，可靠的实现了对断路器的防跳跃保护。

在本发明实施例中，微机综合保护装置的第一开出端OUT107为常开状态。也就是说，微机综合保护装置的第一开出端OUT107在正常情况下处于常开状态，在需要变化为通路状态时需要向第一开出端OUT107保持输出控制信号，以使第一开出端OUT107工作在通路状态。

进一步的，当微机综合保护装置处于断电状态时，微机综合保护装置的第一开出端OUT107为断路状态。也就是说，在本发明实施例中微机综合保护装置的第一开出端OUT107的通路需要通电保持，在失电后将自动作为开路状态。在微机综合保护装置失去供电电源时，微机综合保护装置的第一开出端OUT107将失去驱动力，转为断路状态，以此避免微机综合保护装置失电时微机综合保护装置的第一开出端OUT107口为通路状态，进而使得高压开关柜可能发生跳跃，进一步的提高高压开关柜的工作安全性。

在本发明实施例中，微机综合保护装置为可编程微机综合保护装置，微机综合保护装置的第一开出端OUT107为可编程端口。

在一个具体的示例中，微机综合保护装置的第一开出端OUT107的控制方程整定值为：

OUT107＝LT7

RST7＝(IN106*/IN101+IN101*/IN106+IN106*IN101)*LT7

SET7＝(！IN106*！IN101+！IN106*/IN101+！IN101*/IN106)*！LT7

其中，LT7为与第一开出端OUT107对应的微机综合保护装置的继电器保持字位，RST7表示LT7的置0条件，SET7表示LT7的置1条件，IN106表示第一开入端IN106，IN101表示第二开入端IN101，“*”表示逻辑与，“/”表示第一开入端IN106和第二开入端IN101输入的信号的上升沿，“+”表示逻辑或，“！”表示逻辑非，OUT107表示第一开出端OUT107；

当第一开入端IN106和第二开入端IN101同时检测到高电平时，则RST7＝1，LT7被置0，触发微机综合保护装置控制第一开出端OUT107切换至断路状态；

当第一开入端IN106和第二开入端IN101至少一个检测到低电平时，则SET7＝1，LT7被置1，触发微机综合保护装置控制第一开出端OUT107切换至通路状态。

在该示例中，第一开入端IN106和第二开入端IN101输入检测到的高电平可以是合闸装置和分闸装置接通时产生的高电平信号的上升沿(信号由低电平变为高电平时的变化瞬间)，或者是合闸装置和分闸装置持续接通时持续输出的高电平信号。换句话说就是在本示例中，第一开入端IN106和第二开入端IN101同时检测到高电平不仅指的是第一开入端IN106和第二开入端IN101同时工作在高电平模式下，还应包含合闸装置或分闸装置工作在接通状态下时，而另一个分闸装置或合闸装置被瞬间接通时的情况。

在一个示例中，合闸装置与微机综合保护装置之间还串联设置有母联开关，母联开关设置于母联柜内。

通过在合闸装置与微机综合保护装置之间串联设置母联开关，可与母联设备的工作状态实现互联，根据母联设备的工作状态控制断路器的工作。

在本发明的一个示例中，合闸装置可以包括控制开关1QK、手动合闸电路和遥控合闸电路，手动合闸电路包括合闸开关1KK和本开关柜运行开关YW，遥控合闸电路为微机综合保护装置用于遥控合闸的第二开出端OUT105，控制开关1QK、合闸开关1KK和本开关柜运行开关YW依次串联，合闸开关1KK与第二开出端并联，控制开关1QK可选择性连通手动合闸电路或遥控合闸电路。

分闸装置可以包括手动分闸电路、遥控分闸电路和保护跳闸电路，手动分闸电路、遥控分闸电路和保护跳闸电路并联设置，手动分闸电路包括分闸开关2KK，遥控分闸电路为微机综合保护装置用于遥控分闸的第三开出端OUT106，保护跳闸电路为微机综合保护装置用于保护监测控制的第四开出端OUT101、第五开出端OUT102和第六开出端OUT103。

微机综合保护装置的第一开出端OUT107的动作时间小于60ms，优选的第一开出端OUT107的动作时间小于1ms。

在一个具体的示例中，微机综合保护装置的型号为SEL-351A。

于本文的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，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发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

在本说明书的描述中，参考术语“一实施例”、“示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

以上结合具体实施例描述了本发明的技术原理。这些描述只是为了解释本发明的原理，而不能以任何方式解释为对本发明保护范围的限制。基于此处的解释，本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本发明的其它具体实施方式，这些方式都将落入本发明的保护范围之内。