一种换流变压器用瓦斯继电器的接线结构及信号输出方法

技术领域

本发明涉及换流变压器用瓦斯继电器技术领域，尤其涉及一种换流变压器用瓦斯继电器的接线结构及信号输出方法。

背景技术

直流换流站中换流变压器处于交、直流系统相互连接的关键位置，主要承担交直流系统电气隔离和抑制直流故障电流等重要作用，其可靠运行对直流输电系统有着重要意义。为保障换流变压器发生故障时轻瓦斯能可靠、正确动作，要求将换流变轻瓦斯由报警改投跳闸。现有换流站换流变压器轻瓦斯仅有一对或两对报警接点。如图1(a)所示，若为一对轻瓦斯接点E1(包括轻瓦斯接点E11和轻瓦斯接点E12)，信号从瓦斯继电器接线盒7至汇控柜8，需在汇控柜8内进行扩展，扩展为两对报警接点分别送至第一阀组开关量接口屏CSIA和第二阀组开关量接口屏CSIB。如图1(b)所示若为两对轻瓦斯接点E1和E2(轻瓦斯接点E1包括轻瓦斯接点E11和轻瓦斯接点E12，轻瓦斯接点E2包括轻瓦斯接点E21和轻瓦斯接点E22)，信号从瓦斯继电器接线盒7至汇控柜8，两对接点再分别送至第一阀组开关量接口屏CSIA和第二阀组开关量接口屏CSIB，再送至第一阀组控制主机CCPA和第二阀组控制主机CCPB。如图2所示，为现有瓦斯继电器轻瓦斯跳闸逻辑，当第一阀组控制主机CCPA和第二阀组控制主机CCPB通过现场控制局域网LAN接收两套I/O设备输入的换流变轻瓦斯信号，采用二取一跳闸逻辑，主用系统检测到任一轻瓦斯信号有效时，延时50ms跳闸出口。采取二取一进行跳闸，增加了单一元件和单一回路导致直流闭锁风险，不满足十八项反措“非电量保护跳闸接点应不小于3对，并按“三取二”逻辑出口，跳闸接点直接接入控制保护系统或非电量保护屏，判断逻辑装置及其电源应冗余配置”的要求，急需对换流站换流变压器实施轻瓦斯三重化改进及控制策略优化。

发明内容

本发明实施例提供了一种换流变压器用瓦斯继电器的接线结构及信号输出方法，以解决现有技术增加了单一元件和单一回路导致直流闭锁风险的问题。

第一方面，提供了一种换流变压器用瓦斯继电器的接线结构，包括：瓦斯继电器本体接点、瓦斯继电器接线盒、汇控柜、阀组开关量接口屏、第一阀组非电量接口屏、第二阀组非电量接口屏、第三阀组非电量接口屏、阀组控制主机和阀组三取二主机；其中，所述瓦斯继电器本体接点包括：第一对轻瓦斯接点、第二对轻瓦斯接点、第三对轻瓦斯接点、第一对重瓦斯接点、第二对重瓦斯接点和第三对重瓦斯接点；所述第一对重瓦斯接点与所述第一对轻瓦斯接点并接后依次电连接所述瓦斯继电器接线盒、所述汇控柜和所述第一阀组非电量接口屏，所述第二对重瓦斯接点与所述第二对轻瓦斯接点并接后依次电连接所述瓦斯继电器接线盒、所述汇控柜和所述第二阀组非电量接口屏，所述第三对轻瓦斯接点依次电连接所述瓦斯继电器接线盒、所述汇控柜和所述阀组开关量接口屏，所述第三对重瓦斯接点依次电连接所述瓦斯继电器接线盒、所述汇控柜和所述第三阀组非电量接口屏，所述阀组开关量接口屏、所述第一阀组非电量接口屏、所述第二阀组非电量接口屏和所述第三阀组非电量接口屏均通信连接所述阀组控制主机和所述阀组三取二主机。

进一步，所述阀组控制主机包括：第一阀组控制主机和第二阀组控制主机。

进一步：所述阀组开关量接口屏通过局域网与所述第一阀组控制主机和所述第二阀组控制主机连接。

进一步：所述第一阀组非电量接口屏、所述第二阀组非电量接口屏和所述第三阀组非电量接口屏均通过光纤与所述第一阀组控制主机和所述第二阀组控制主机连接。

进一步，所述阀组三取二主机包括：第一阀组三取二主机和第二阀组三取二主机。

进一步：所述阀组开关量接口屏、所述第一阀组非电量接口屏、所述第二阀组非电量接口屏和所述第三阀组非电量接口屏均通过光纤与所述第一阀组三取二主机和所述第二阀组三取二主机连接。

第二方面，提供了一种换流变压器用瓦斯继电器的信号输出方法，包括：按照如第一方面实施例所述的换流变压器用瓦斯继电器的接线结构接线；若所述阀组控制主机和/或所述阀组三取二主机接收到第一轻、重瓦斯并接信号、第二轻、重瓦斯并接信号和第三轻、重瓦斯并接信号中的至少两个，则输出瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器；其中，所述第一轻、重瓦斯并接信号为所述第一阀组非电量接口屏发送的所述第一对重瓦斯接点与所述第一对轻瓦斯接点并接后的接点动作信号，所述第二轻、重瓦斯并接信号为所述第二阀组非电量接口屏发送的所述第二对重瓦斯接点与所述第二对轻瓦斯接点并接后的接点动作信号，所述第三轻、重瓦斯并接信号由所述阀组开关量接口屏发送的所述第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号和所述第三阀组非电量接口屏发送的所述第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号相与后得到。

进一步，所述接线的步骤之后，所述方法还包括：若所述阀组控制主机和/或所述阀组三取二主机接收到所述第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号，以及，所述第一轻、重瓦斯并接信号和/或所述第二轻、重瓦斯并接信号，则输出轻瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

进一步，所述接线的步骤之后，所述方法还包括：若所述阀组控制主机和/或所述阀组三取二主机接收到所述第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号，以及，所述第一轻、重瓦斯并接信号和/或所述第二轻、重瓦斯并接信号，则输出重瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

进一步，所述接线的步骤之后，所述方法还包括：若所述阀组控制主机和/或所述阀组三取二主机接收到所述第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号，所述第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号，以及，所述第一轻、重瓦斯并接信号和/或所述第二轻、重瓦斯并接信号，则输出轻瓦斯跳闸信号、重瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

这样，本发明实施例，无需额外敷设电缆和新增屏柜，现场施工便捷，可有效缩短了检修工期，提升直流能量可用率，最终实现换流变压器用瓦斯继电器三重化改造，可实现“三取二”跳闸出口逻辑，避免因单一元件和单一回路故障导致直流闭锁。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是现有技术的换流变压器用瓦斯继电器的接线结构的示意图；

图2是现有技术的换流变压器用瓦斯继电器的接线结构的信号输出逻辑控制示意图；

图3是本发明实施例的换流变压器用瓦斯继电器的接线结构的示意图；

图4是本发明实施例的换流变压器用瓦斯继电器的接线结构的信号输出逻辑控制示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中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，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获取的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

考虑实施周期、改造费用和对直流系统可用率的影响，本发明实施例公开了一种换流变压器用瓦斯继电器的接线结构。如图3所示，该接线结构包括：瓦斯继电器本体接点、瓦斯继电器接线盒7、汇控柜8、阀组开关量接口屏CSI、第一阀组非电量接口屏NEPA、第二阀组非电量接口屏NEPB、第三阀组非电量接口屏NEPC、阀组控制主机和阀组三取二主机。

其中，瓦斯继电器本体接点包括：第一对轻瓦斯接点1、第二对轻瓦斯接点2、第三对轻瓦斯接点3、第一对重瓦斯接点4、第二对重瓦斯接点5、第三对重瓦斯接点6。

其中，第一对轻瓦斯接点1包括两个第一轻瓦斯接点11和12，第一轻瓦斯接点11或12的接线上可设置开关。第二对轻瓦斯接点2包括两个第二轻瓦斯接点21和22，第二轻瓦斯接点21或22的接线上可设置开关。第三对轻瓦斯接点3包括两个第三轻瓦斯接点31和32，第三轻瓦斯接点31或32的接线上可设置开关。第一对重瓦斯接点4包括两个第一重瓦斯接点41和42，第一重瓦斯接点41或42的接线上可设置开关。第二对重瓦斯接点5包括两个第二重瓦斯接点51和52，第二重瓦斯接点51或52的接线上可设置开关。第三对重瓦斯接点6包括两个第三重瓦斯接点61和62，第三重瓦斯接点61或62的接线上可设置开关。

第一对重瓦斯接点4与第一对轻瓦斯接点1并接(即短接)后依次连接瓦斯继电器接线盒7、汇控柜8和第一阀组非电量接口屏NEPA。具体的，第一重瓦斯接点41与第一轻瓦斯接点11连接，第一重瓦斯接点42与第一轻瓦斯接点12连接。第一对重瓦斯接点4与第一对轻瓦斯接点1并接后可以利用原有的信号电缆依次电连接瓦斯继电器接线盒7、汇控柜8和第一阀组非电量接口屏NEPA。

第二对重瓦斯接点5与第二对轻瓦斯接点2并接后依次电连接瓦斯继电器接线盒7、汇控柜8和第二阀组非电量接口屏NEPB。具体的，第二重瓦斯接点51与第二轻瓦斯接点21连接，第二重瓦斯接点52与第二轻瓦斯接点22连接。第二对重瓦斯接点5与第二对轻瓦斯接点2并接后可以利用原有的信号电缆依次电连接瓦斯继电器接线盒7、汇控柜8和第二阀组非电量接口屏NEPB。

第三对轻瓦斯接点3依次电连接瓦斯继电器接线盒7、汇控柜8和阀组开关量接口屏CSI。该电连接也可以利用原有的信号电缆。

第三对重瓦斯接点6依次电连接瓦斯继电器接线盒7、汇控柜8和第三阀组非电量接口屏NEPC。该电连接也可以利用原有的信号电缆。

阀组开关量接口屏CSI、第一阀组非电量接口屏NEPA、第二阀组非电量接口屏NEPB和第三阀组非电量接口屏NEPC均通信连接阀组控制主机和阀组三取二主机。阀组控制主机和阀组三取二主机均可以用于进行信号输出的“三取二”逻辑判断。

具体的，阀组控制主机包括：第一阀组控制主机CCPA和第二阀组控制主机CCPB，其中之一为主用，另一为备用。阀组开关量接口屏CSI通过局域网与第一阀组控制主机CCPA和第二阀组控制主机CCPB连接。该局域网为一种现场控制LAN。第一阀组非电量接口屏NEPA、第二阀组非电量接口屏NEPB和第三阀组非电量接口屏NEPC均通过光纤与第一阀组控制主机CCPA和第二阀组控制主机CCPB连接。该光纤是点对点光纤。

具体的，阀组三取二主机包括：第一阀组三取二主机C2F3A和第二阀组三取二主机C2F3B，其中之一为主用，另一为备用。阀组开关量接口屏CSI、第一阀组非电量接口屏NEPA、第二阀组非电量接口屏NEPB和第三阀组非电量接口屏NEPC均通过光纤与第一阀组三取二主机C2F3A和第二阀组三取二主机C2F3B连接。该光纤是点对点光纤。

应当理解的是，图3只是示意连接关系，并不表示阀组开关量接口屏CSI、第一阀组非电量接口屏NEPA、第二阀组非电量接口屏NEPB、第三阀组非电量接口屏NEPC与第一阀组控制主机CCPA、第二阀组控制主机CCPB、第一阀组三取二主机C2F3A、第二阀组三取二主机C2F3B之间通过同一方式(或线缆)连接。

通过上述的接线设置，在不改变原有接线方式的基础上，将原有的瓦斯继电器更换为配置有三副轻瓦斯接点(即报警接点)和三副重瓦斯接点(即跳闸接点)的瓦斯继电器，并通过使其中两对轻瓦斯接点分别与两对重瓦斯接点并接，以便实现“三取二”跳闸逻辑，避免轻瓦斯误动导致直流闭锁。

本发明实施例还公开了一种换流变压器用瓦斯继电器的信号输出方法。如图4所示的逻辑控制示意图，该方法包括如下的过程：

(1)按照如上述实施例所述的换流变压器用瓦斯继电器的接线结构接线。

(2)若阀组控制主机和/或阀组三取二主机接收到第一轻、重瓦斯并接信号、第二轻、重瓦斯并接信号和第三轻、重瓦斯并接信号中的至少两个，则输出瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

其中，第一轻、重瓦斯并接信号为第一阀组非电量接口屏发送的第一对重瓦斯接点与第一对轻瓦斯接点并接后的接点动作信号。第二轻、重瓦斯并接信号为第二阀组非电量接口屏发送的第二对重瓦斯接点与第二对轻瓦斯接点并接后的接点动作信号。第三轻、重瓦斯并接信号由阀组开关量接口屏发送的第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号和第三阀组非电量接口屏发送的第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号相与后得到。

若接收到三个并接信号中的两个(如图4所示的逻辑条件为≥1)，则表明有两对接点动作，执行“三取二跳闸逻辑”，输出瓦斯动作跳闸信号实现出口跳闸。

应当理解的是，两个阀组控制主机和两个阀组三取二主机均可做出相应的逻辑判断。

在本发明一具体的实施例中，在接线的步骤之后，如图4所示的逻辑控制示意图，该方法还包括：

若阀组控制主机和/或阀组三取二主机接收到第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号，以及，第一轻、重瓦斯并接信号和/或第二轻、重瓦斯并接信号，则输出轻瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

第一轻、重瓦斯并接信号和第二轻、重瓦斯并接信号如前所述，在此不再赘述。

若接收到第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号，以及，两个并接信号中的至少一个(如图4所示的逻辑条件为≥1，表明至少一个并接后的接点动作)，则输出对应第三对轻瓦斯接点动作的轻瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

在本发明一具体的实施例中，在接线的步骤之后，如图4所示的逻辑控制示意图，该方法还包括：

若阀组控制主机和/或阀组三取二主机接收到第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号，以及，第一轻、重瓦斯并接信号和/或第二轻、重瓦斯并接信号，则输出重瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

第一轻、重瓦斯并接信号和第二轻、重瓦斯并接信号如前所述，在此不再赘述。

若接收到第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号，以及，两个并接信号中的至少一个(如图4所示的逻辑条件为≥1，表明至少一个并接后的接点动作)，则输出对应第三对重瓦斯接点动作的重瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

在本发明一具体的实施例中，在接线的步骤之后，如图4所示的逻辑控制示意图，该方法还包括：

若阀组控制主机和/或阀组三取二主机接收到第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号，第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号，以及，第一轻、重瓦斯并接信号和/或第二轻、重瓦斯并接信号，则输出轻瓦斯跳闸信号、重瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

第一轻、重瓦斯并接信号和第二轻、重瓦斯并接信号如前所述，在此不再赘述。

若接收到第三对轻瓦斯接点的轻瓦斯接点动作信号、第三对重瓦斯接点的重瓦斯接点动作信号，以及，两个并接信号中的至少一个(如图4所示的逻辑条件为≥1，表明至少一个并接后的接点动作)，则输出对应第三对轻瓦斯接点动作的轻瓦斯跳闸信号、对应第三对重瓦斯接点动作的重瓦斯跳闸信号和瓦斯动作跳闸信号，同时跳交流进线开关并闭锁对应换流变压器。

综上，本发明实施例，无需额外敷设电缆和新增屏柜，现场施工便捷，可有效缩短了检修工期，提升直流能量可用率，最终实现换流变压器用瓦斯继电器三重化改造，可实现“三取二”跳闸出口逻辑，避免因单一元件和单一回路故障导致直流闭锁。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。