本實用新型屬于繼電保護領(lǐng)域，特別是一種防誤動的智能站合并單元，適用于智能變電站。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)繼電保護裝置的可靠性是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的保證。保護裝置采樣正確是繼電保護裝置可靠性的基礎(chǔ)，保護采樣中的電流采樣問題會造成保護裝置拒動或誤動。

保護裝置對采樣的檢測比較嚴(yán)格，當(dāng)CT回路斷線時可以根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)進行分析判斷，保護裝置根據(jù)定值的數(shù)據(jù)設(shè)置實現(xiàn)CT回路斷線后的相應(yīng)邏輯處理；采樣數(shù)據(jù)在交流變換插件變換后分為兩個采樣值，有不同回路進行采樣，兩個數(shù)據(jù)之間的誤差超過允許值后就會報警并進行相關(guān)邏輯的處理，防止采樣錯誤造成的誤動作；數(shù)據(jù)采樣回路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)鍵芯片出現(xiàn)問題后出現(xiàn)的錯誤會引起裝置告警并進行相應(yīng)的閉鎖處理。以上的這些措施防止了采樣錯誤造成的保護裝置誤動或拒動。

但是目前的電流模擬量采樣存在一個問題，就是交流變換環(huán)節(jié)的小電流互感器，該電流互感器出現(xiàn)問題后既不屬于外部回路問題，也不屬于電流變換后的雙AD采樣問題，所以是目前保護裝置檢測的盲點。交流變換插件內(nèi)CT的錯誤無法檢測，如交流變換插件內(nèi)CT故障造成的電流采樣增大造成的保護裝置誤動，造成比較嚴(yán)重的后果。具體說明如圖1所示。

圖1中矩形框的范圍內(nèi)就是保護裝置交流變換插件的電流變換小互感器。當(dāng)其中標(biāo)志x的部位斷開或連接電阻增大時，此電流變換后經(jīng)過電阻獲取的采樣電壓值就會增大，造成保護裝置錯誤的判斷，造成保護裝置誤動跳開斷路器的事故發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種防誤動的智能站合并單元，用以解決現(xiàn)有技術(shù)無法檢測到交流變換環(huán)節(jié)的小電流互感器出現(xiàn)異常的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括：

一種防誤動的智能站合并單元，包括：用于連接保護電流信號的兩個AD轉(zhuǎn)換通道，其中一個通道(AD2)中串設(shè)有一個開關(guān)模塊；以及至少一個飽和檢測電路、一個比較電路和一個與門電路；飽和檢測電路的輸入端用于連接整流后的測量電流信號，飽和檢測電路的輸出端用于連接所述與門電路的一個對應(yīng)的輸入端；所述比較電路的兩個輸入端分別連接整流后的保護電流信號與整流后的測量電流信號，比較電路的輸出端連接所述與門電路的一個對應(yīng)的輸入端；所述與門電路的輸出端控制連接所述開關(guān)模塊，用于控制所述開關(guān)模塊的通斷。

進一步的，所述防誤動的智能站合并單元包括一個飽和檢測電路，該飽和檢測電路的輸入端用于連接整流后的測量電流信號。

進一步的，所述防誤動的智能站合并單元還包括一個用于連接整流后的保護電流信號的飽和檢測電路。

進一步的，所述與門電路的輸出經(jīng)過展寬電路連接所述開關(guān)模塊。

進一步的，所述飽和檢測電路包括一個過零觸發(fā)電路和一個延時電路。

進一步的，所述飽和檢測電路包括一個邏輯門電路、一個延時比較部分和一個過零延時部分；所述延時比較部分包括一個比較器，比較器的輸入端分別直接連接所述飽和檢測電路的輸入信號(U)與經(jīng)過延時的飽和檢測電路的輸入信號(U’)；所述過零延時部分包括依次連接的一個過零觸發(fā)電路和一個延時電路；所述邏輯門電路的兩個輸入端分別用于連接所述比較器的輸出，以及所述延時電路的輸出。

進一步的，所述邏輯門電路為或邏輯門電路，或者為與邏輯門電路。

本實用新型利用了測量電流信號對保護電流信號進行驗證檢測，設(shè)置飽和檢測電路的作用是防止CT飽和后引起的檢測錯誤，設(shè)置比較電路的作用是防止保護CT與測量CT之間的差異過大。本實用新型中是在測量電流信號不飽和的情況下參與比較，故障情況下退出比較。

飽和檢測電路的具體形式可以根據(jù)實際情況進行選擇。

附圖說明

圖1是智能站CT故障造成的電流采樣增大示意圖；

圖2是智能站合并單元接線示意圖；

圖3是一種防誤動電路的原理圖；

圖4是另一種防誤動電路的原理圖；

圖5是一種飽和檢測電路的原理圖；

圖6是另一種飽和檢測電路的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細(xì)的說明。

智能站中，合并單元現(xiàn)場接入的CT回路含有保護CT和精度較高的測量CT，該發(fā)明是利用測量CT對保護CT的問題進行檢查，所以首先要有保護CT和測量CT接入同一裝置的硬件要求。常見的合并單元裝置端子(以許繼DMU-831為例)示意圖2所示。

合并單元中，需要保護CT和測量CT的信號作為輸入，如圖3所示的用于連接保護電流CT的保護電流輸入信號，用于連接測量電流CT的測量電流輸入信號；其中保護電流輸入信號、測量電流輸入信號均已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成電壓信號。

保護電流信號連接一個AD轉(zhuǎn)換接口，即圖3中AD1,表示一個AD轉(zhuǎn)換通道。同時，保護電流信號還通過一個開關(guān)模塊連接另一個AD轉(zhuǎn)換接口，即圖中AD2，表示另一個AD轉(zhuǎn)換通道。

現(xiàn)有技術(shù)中，保護電流信號直接連接兩個AD轉(zhuǎn)換通道AD1與AD2，沒有上述開關(guān)模塊。

本實用新型的基本思想是通過引入測量電流信號，對保護電流信號進行驗證。驗證的結(jié)果用于控制AD2通道的通斷：即上述開關(guān)模塊的通斷取決于驗證的結(jié)果。當(dāng)保護電流或測量電流異常時跳開開關(guān)模塊，封閉AD2輸出，使AD1與AD2輸出不一致，觸發(fā)裝置異常告警，防止保護裝置出現(xiàn)誤動，避免了異常時造成的閉鎖情況發(fā)生。

基于上述基本思想，本實用新型提供了如圖3的電路：該電路一方面，將保護電流信號、測量電流信號分別進行整流后進行比較，另一方面，對整流后的保護電流信號進行飽和檢測，然后將兩方面的輸出信號相與，展寬后控制上述開關(guān)模塊的通斷。僅當(dāng)比較電路輸出高電平，且飽和檢測電路也輸出高電平時，開關(guān)模塊才能閉合，AD2通道開通，輸出與AD1一致，裝置不會進行告警。如果比較電路或飽和檢測電路任一個輸出低電平，則開關(guān)模塊不能閉合，裝置進行告警。

比較電路用于比較保護電流信號與測量電流信號，若保護電流信號與測量電流信號大小不同，說明有采集異?；蚱渌收袭a(chǎn)生。飽和檢測電路用于檢測保護電流信號是否飽和，若飽和則輸出低電平信號。

與門電路連接的展寬電路可以取6ms到7ms。用于保證與門輸出信號的邏輯性。作為其他實施方式，也可以不設(shè)置該展寬電路。

基于上述基本思想，本實用新型還提供了如圖4的電路。該電路與圖3的區(qū)別僅在于：該電路對整流后的測量電流信號進行飽和檢測。而圖3中是對整流后的保護電流信號進行飽和檢測。

圖3與圖4中，飽和檢測電路均是比較重要的部分，其既可以用于對保護電流信號進行飽和檢測，也可以對測量電流信號進行飽和檢測。如圖5是一種飽和檢測電路，設(shè)該飽和檢測電路的輸入信號為U(在圖3中，U是保護電流信號，在圖4中，U是測量電流信號)，包括一個過零觸發(fā)電路和一個延時電路。

延時電路Δt＝4ms，可以根據(jù)實際情況和應(yīng)用手冊選取具體延時值，本實施例中可以取3ms到4ms。過零觸發(fā)電路加延時電路，是利用了過零4ms的線性區(qū)，在飽和情況下延時4ms之后會出現(xiàn)電壓跌落，從而輸出低電平。

飽和檢測電路還可以依據(jù)其他飽和特性進行設(shè)計。飽和特性包括四種情況：1、在故障發(fā)生后，TA并不是立即進入飽和狀態(tài)，而是存在一個線性傳變區(qū)，在這一區(qū)間內(nèi)可以將一次電流正確傳變到二次側(cè)，此時勵磁電流很小。這是由于TA磁鏈不能突變，并且TA磁鏈正比于二次電流對時間的積分值，磁鏈需要經(jīng)過一段時間的積累才能達到飽和磁鏈，因此暫態(tài)的短路電流并不能使TA立即飽和。TA線性傳變區(qū)時間的長短主要與短路電流中的非周期分量大小有關(guān)。從大量的實際運行結(jié)果以及仿真結(jié)果來看，這段時間最少有幾個毫秒。此外磁鏈的大小還與TA初始磁鏈有關(guān)，因此不能忽略剩磁的影響，當(dāng)剩磁很大時，線性傳變區(qū)的時間將大大縮短。2、TA發(fā)生飽和后，二次電流波形出現(xiàn)缺損，在飽和點附近二次電流變化率突增。3、主要由故障電流中非周期分量引起的TA暫態(tài)飽和，二次電流和勵磁電流波形都相對橫軸發(fā)生偏移，造成正負(fù)半波的波形不對稱。由頻譜分析可知二次電流和勵磁電流中的二次和三次諧波含量大。4、對于由穩(wěn)態(tài)短路電流引起的TA飽和，二次電流和勵磁電流波形相對橫軸呈奇對稱，二次電流和勵磁電流中奇次諧波的含量大。

根據(jù)以上情況，可以設(shè)計相關(guān)飽和檢測邏輯。當(dāng)然，一個飽和檢測電路中也可以集成兩種或兩種以上的飽和檢測邏輯。

例如，圖6給出了另一種飽和檢測電路，該電路集成了兩種飽和檢測邏輯，一種邏輯如圖6下半部分，與圖5電路邏輯基本相同，利用了過零4ms的線性區(qū)，在飽和情況下延時4ms之后會出現(xiàn)電壓跌落，從而輸出低電平；其中還增加了展寬電流T＝6ms(也可以取其他展寬值，或者省去該展寬電路)。另一種邏輯為：經(jīng)過1ms延時的信號U’與U本身進行比較。這是利用了在飽和發(fā)生時，U’與U基本相等，比較器輸出為低?；蜷T電路用于對兩種邏輯輸出的結(jié)果進行篩選：僅當(dāng)兩邏輯電路都輸出低電平時，或門電路才輸出低電平，即整個飽和檢測電路就輸出低電平。

作為其他實施方式，圖6中的或門電路也可以改為與門電路：此時的篩選結(jié)果為：任一個邏輯電路輸出低電平，則整個飽和檢測電路就輸出低電平。

本實用新型是利用測量CT對保護CT的問題進行檢查，所以首先要有保護CT和測量CT接入同一裝置的硬件要求。即，本實用新型的防誤動電路適合在保測一體的低壓保護裝置中集成。

在合并單元中，完成交流電流變換，然后再通過光纖發(fā)送到智能終端。在應(yīng)用到合并單元時，由于原合并單元中存在兩個AD通道，需要在其中一個通道上增加開關(guān)模塊，并且引入測量電流信號和上述各種電路模塊。

另外，根據(jù)圖3、圖4電路的啟示，還可以設(shè)計更為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，如：對保護電流信號和測量電流信號均進行飽和檢測，然后與比較電路的輸出一起，分別送入一個三輸入與門電路的三個輸入端中。

以上給出了本實用新型涉及的具體實施方式，但本實用新型不局限于所描述的實施方式。在本實用新型給出的思路下，采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術(shù)手段進行變換、替換、修改，并且起到的作用與本實用新型中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實現(xiàn)的實用新型目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對上述實施例進行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本實用新型的保護范圍內(nèi)。