專利名稱：用于斷路器電氣操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種用于斷路器電氣操作 機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會進(jìn)步、科技和信息化水平不斷提高以及全球資源和環(huán)境問題 的日益突出，電網(wǎng)發(fā)展面臨新課題和新挑戰(zhàn)。依靠現(xiàn)代信息、通信和控制技術(shù)，積極發(fā)展智 能電網(wǎng)，適應(yīng)未來可持續(xù)發(fā)展的要求，已成為國際電力發(fā)展的現(xiàn)實選擇。作為智能電網(wǎng)建設(shè) 的重要支撐，具有網(wǎng)絡(luò)化操控、數(shù)字化測量和狀態(tài)監(jiān)測特征的智能化一次設(shè)備，為電力系統(tǒng) 的安全穩(wěn)定運行奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)，為優(yōu)化電網(wǎng)的運行、調(diào)度提供充分的數(shù)據(jù)和調(diào)節(jié)手段。高壓斷路器是發(fā)電廠、變電所一次系統(tǒng)中的重要電氣設(shè)備，它用來切斷和接通負(fù) 荷電路，以及切斷故障電路，防止事故擴(kuò)大，保證安全運行。電氣二次操作回路是對電氣一 次設(shè)備進(jìn)行操作控制的電路，是繼電保護(hù)的一個重要組成部分。現(xiàn)有智能化方法往往是用 “智能組件+ —次設(shè)備”的模式，采用GOOSE跳合閘命令的方式實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化操控，對于電氣操 作回路的監(jiān)測往往只做到跳合閘出口或只對智能組件操作箱內(nèi)部回路做監(jiān)測，不能完整地 監(jiān)測操作回路，使?fàn)顟B(tài)監(jiān)測存在很大的盲點，同時，由于回路無法定位故障點，不能針對性 的報警，更不能實現(xiàn)主動防御，隔離故障，避免故障擴(kuò)大造成事故，這顯然已經(jīng)不能滿足智 能設(shè)備的要求。跳合閘回路由于長時間運行或其它原因，有可能出現(xiàn)接點粘連、拒動或壓板脫落、 控制線老化等異常情況。這種異常情況的及時診斷，可以有效預(yù)防斷路器拒動，保證保護(hù)跳 合閘通道的暢通，解決斷路器回路問題帶來的損失，對于變電站乃至電網(wǎng)的安全是極為重 要的。這就要求能有一種斷路器操作裝置，能夠具備繼電保護(hù)控制回路、斷路器信號繼電器 回路、操作回路以及監(jiān)測回路自身的全景狀態(tài)監(jiān)測功能。然而，據(jù)了解目前國內(nèi)的智能終 端，普遍都不具備跳合間回路的全狀態(tài)監(jiān)測的能力。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)2009年6月南京南瑞繼保電氣有限公司的PCS-222B 智能操作箱的《技術(shù)和使用說明書》中公開了一種功能全面的智能微機(jī)型操作箱及其實現(xiàn) 方法，該PCS-222B智能操作箱實現(xiàn)了斷路器狀態(tài)監(jiān)視、控制回路檢查、斷路器跳合閘操作 等功能，支持GOOSE報文。但是該現(xiàn)有技術(shù)只是在將傳統(tǒng)的跳位監(jiān)視、合位監(jiān)視接入了光耦 傳感器，并未對傳感器回路進(jìn)行監(jiān)測，也沒有監(jiān)測斷路器信號回路、常規(guī)繼電保護(hù)回路，該 現(xiàn)有技術(shù)不具備完整地監(jiān)測二次操作回路，使?fàn)顟B(tài)監(jiān)測存在很大的盲點，同時，由于回路無 法定位故障點，不能針對性的報警，更不能實現(xiàn)主動防御，隔離故障。進(jìn)一步檢索發(fā)現(xiàn)，中國專利文獻(xiàn)號CN 101764432A，
公開日2010-6-30，記載了一 種“具有動作接點自檢功能的智能操作箱”，該技術(shù)實現(xiàn)了斷路器狀態(tài)監(jiān)視、控制回路檢查、 斷路器跳合閘操作等功能，還提供了數(shù)字化操作接點的自檢方法，也支持GOOSE報文。但是 該現(xiàn)有技術(shù)只對操作回路中，損壞幾率很小的繼電器接點粘死現(xiàn)象進(jìn)行了實時監(jiān)測，在此 實現(xiàn)中，還引入了監(jiān)測回路，該技術(shù)同樣不具備完整地監(jiān)測操作回路的能力，更不能實現(xiàn)主動防御，隔離故障。綜上所述，上述現(xiàn)有技術(shù)只針對斷路器操作回路進(jìn)行了部分監(jiān)測，且在實現(xiàn)回路 監(jiān)測時，引入了新的監(jiān)測回路，這些監(jiān)測回路與操作電源、操作回路之間具有直接而密切關(guān) 聯(lián)，監(jiān)測回路自身的器件損壞引起的斷路、短路，勢必影響整個二次操作回路的安全，引入 新的故障點。如果不對這些回路進(jìn)行監(jiān)測，則無法保證二次回路的安全。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種用于斷路器電氣操作機(jī)構(gòu)的二次 回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，能夠在斷路器分、合等各種工作狀態(tài)下，對操作回路、監(jiān)測回路以 及回路元件完整性進(jìn)行自我在線監(jiān)測，實現(xiàn)完全狀態(tài)下對跳合間回路的狀態(tài)監(jiān)測，并具有 主動防御功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比簡化了跳合閘操作回路，提高了系統(tǒng)的整體可靠性，為實現(xiàn) 智能斷路器的狀態(tài)檢修提供了必要條件，保證了高壓斷路器的安全運行，提高了電力系統(tǒng) 供電的可靠性。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的，本發(fā)明包括通信模塊、控制模塊、傳感器模 塊、合間處理模塊和跳間處理模塊，其中控制模塊與通信模塊相連實現(xiàn)與斷路器操作機(jī) 構(gòu)的過程層網(wǎng)絡(luò)交換控制命令和監(jiān)測信息，控制模塊與傳感器模塊相連以接收狀態(tài)監(jiān)測信 息，傳感器模塊分別與合閘處理模塊和跳閘處理模塊相連并接收操作回路狀態(tài)信息和監(jiān)測 回路狀態(tài)信息，合間處理模塊和跳間處理模塊分別與控制模塊相連接并接收控制指令并執(zhí) 行跳合閘控制。所述的通信模塊包括光纖通信接口、繼電保護(hù)控制繼電器接口及斷路器信號繼 電器回路，其中光纖通信接口的兩端分別與過程層網(wǎng)絡(luò)和控制模塊相連接并將光信號的 GOOSE報文信息轉(zhuǎn)化為控制命令信息，繼電保護(hù)控制繼電器接口的兩端分別與斷路器操作 機(jī)構(gòu)的間隔層和傳感器模塊相連接并將繼電器接點的控制信息轉(zhuǎn)化為控制模塊所需的監(jiān) 測信息及控制命令，斷路器信號繼電器回路與傳感器模塊相連接并傳輸斷路器信號回路的 監(jiān)測信息。所述的控制模塊包括信號采集單元、邏輯運算單元和控制單元，其中信號采集 單元與傳感器模塊及光纖通信模塊相連接并將狀態(tài)信息通過抗干擾處理、將光纖通信模塊 送來的GOOSE信息解碼并提取出變位的控制命令后傳輸給邏輯運算單元，邏輯運算單元將 邏輯運算結(jié)果輸出控制單元，控制單元將邏輯運算結(jié)果編譯后分別輸出至合間處理模塊、 跳閘處理模塊和通信模塊。所述的傳感器模塊包括信號回路傳感器、控制回路傳感器和監(jiān)測回路傳感器。本發(fā)明裝置提供了控制回路、斷路器信號回路、斷路器操作回路及監(jiān)測回路自身 的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測方法，在不改變跳間回路可靠性的重要前提下，增加了二次回路 全景狀態(tài)監(jiān)測功能，又大大地簡化了操作回路的設(shè)計，提高了系統(tǒng)的整體可靠性，為實現(xiàn)保 護(hù)繼電器回路的“狀態(tài)檢修”提供了必要條件，保證了保護(hù)裝置的安全運行，提高了電力系 統(tǒng)供電的可靠性。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)圖。
圖2為合閘處理模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為跳閘處理模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖4為控制模塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖5為通信模塊之光纖通信方框圖。圖6為通信模塊之繼電保護(hù)控制繼電器回路方框圖。圖7為通信模塊之?dāng)嗦菲餍盘柣芈吩韴D。
具體實施例方式下面對本發(fā)明的實施例作詳細(xì)說明，本實施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實施，給出了詳細(xì)的實施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實施 例。如圖1所示，本實例包括通信模塊、控制模塊、傳感器模塊、合閘處理模塊和跳閘 處理模塊，其中控制模塊與通信模塊相連實現(xiàn)與斷路器操作機(jī)構(gòu)的過程層網(wǎng)絡(luò)交換控制 命令和監(jiān)測信息，控制模塊與傳感器模塊相連以接收狀態(tài)監(jiān)測信息，傳感器模塊分別與合 閘處理模塊和跳閘處理模塊相連并接收操作回路狀態(tài)信息和監(jiān)測回路狀態(tài)信息，合閘處理 模塊和跳間處理模塊分別與控制模塊相連接并接收控制指令并執(zhí)行跳合間控制。如圖1、圖5和圖7所示，所述的通信模塊包括光纖通信接口、繼電保護(hù)控制繼電 器接口及斷路器信號繼電器回路，其中光纖通信接口的兩端分別與過程層網(wǎng)絡(luò)和控制模 塊相連接并將光信號的GOOSE報文信息轉(zhuǎn)化為控制命令信息，繼電保護(hù)控制繼電器接口的 兩端分別與斷路器操作機(jī)構(gòu)的間隔層和傳感器模塊相連接并將繼電器接點的控制信息轉(zhuǎn) 化為控制模塊所需的監(jiān)測信息及控制命令，斷路器信號繼電器回路與傳感器模塊相連接并 傳輸斷路器信號回路的監(jiān)測信息。所述的斷路器信號繼電器回路是指跳閘壓力繼電器YJ1、重合閘壓力繼電器 YJ2、合閘壓力繼電器YJ3、操作壓力繼電器YJ4，斷路器位置輔助開關(guān)繼電器TWK、HWK。如圖2所示，所述的合閘處理模塊包括依次串聯(lián)的第一合閘控制接點HZCK1、第 二合閘控制接點HZCK2、合閘電流保持繼電器HBJ、第一壓板LTPh和超時繼電器CSJl以及 與第一合間控制接點HZCKl和第二合間控制接點HZCK2相并聯(lián)的第一檢測二極管Dl和合 閘保持繼電器接點K-HBJ，其中合閘電流保持繼電器HBJ用于合閘操作的自保持，合閘保 持繼電器接點K-HBJ分別與控制電源和合閘保持繼電器動作線圈TBJ相連，第一壓板LTPh 用于檢修時斷開合閘回路。如圖3所示，所述的跳閘處理模塊包括依次串聯(lián)的第一跳閘控制點TZCK1、第二 跳閘控制點TZCK2和跳閘電流保持繼電器TBJ、第二壓板LTPt和超時繼電器CSJ2、與第一 跳閘控制點TZCKl和第二跳閘控制點TZCK2相并聯(lián)的第二檢測二極管D2和跳閘保持繼電 器接點K-TBJ以及與第一跳閘控制點TZCKl相連接的數(shù)字跳閘監(jiān)視器，其中跳閘電流保持 繼電器TBJ用于跳閘操作的自保持，第二壓板LTPt用于檢修時斷開跳閘回路。所述的數(shù)字跳閘監(jiān)視器包括串聯(lián)連接的跳閘控制命令繼電器TJA、第三壓板 LTPb和第三檢測二極管D3以及連接于跳間控制命令繼電器TJA和第三檢測二極管D3兩端 的串聯(lián)連接的兩個監(jiān)測繼電器SMT。如圖4所示，所述的控制模塊包括信號采集單元、邏輯運算單元和控制單元，其中信號采集單元與傳感器模塊及光纖通信模塊相連接并將狀態(tài)信息通過抗干擾處理、將 光纖通信模塊送來的GOOSE信息解碼并提取出變位的控制命令后傳輸給邏輯運算單元，邏 輯運算單元將邏輯運算結(jié)果輸出控制單元，控制單元將邏輯運算結(jié)果編譯后分別輸出至合 閘處理模塊、跳間處理模塊和通信模塊。所述的傳感器模塊包括斷路器信號回路傳感器、控制回路傳感器和監(jiān)測回路傳 感器，如圖2和圖3所示，所述的監(jiān)測回路傳感器包括設(shè)置于第一跳閘控制點TZCKl的 第三狀態(tài)傳感器IN3、設(shè)置于合間保持繼電器接點K-HBJ的第二狀態(tài)傳感器IN2、設(shè)置于超 時繼電器CSJl的第一狀態(tài)傳感器mi ；以及設(shè)置于數(shù)字跳閘監(jiān)視器的第四、第七和第八狀態(tài)傳感器IN4、IN7和IN8、設(shè)置于跳 閘保持繼電器接點K-TBJ的第五狀態(tài)傳感器IN5以及設(shè)置于超時繼電器CSJ2的第六狀態(tài) 傳感器IN6。如圖6所示，所述的控制回路傳感器置于通信模塊的繼電保護(hù)繼電器命令回路， 包括與合閘命令繼電器接點HZJ相連的第十四狀態(tài)傳感器IM4、與重合閘命令繼電器接 點CHZJ相連接的第十五狀態(tài)傳感器mi5，及分別與傳動繼電器接點⑶J1、⑶J2、⑶J3、⑶J4 相連接的第十六、第十七、第十八和第十九狀態(tài)傳感器mi6、IN7、IN18, IN19 ；如圖7所示，所述的信號回路傳感器包括設(shè)置于第一至第四斷路器信號繼電器 YJ1、YJ2、YJ3、YJ4的第九狀態(tài)傳感器IN9和設(shè)置于第一和第二斷路器位置輔助開關(guān)繼電器 TffK和HWK的第十和第i^一狀態(tài)傳感器miO、INl 1。狀態(tài)傳感器的采樣值為“1”時，表示該回路有電流通過，即回路連接狀況完好。狀態(tài)傳感器的采樣值為“O”時，表示該回路無電流通過，即回路有開路情況。本系統(tǒng)通過以下方式進(jìn)行工作第一步、控制回路的狀態(tài)監(jiān)測1. 1當(dāng)斷路器處于跳位時，手動或遙控合閘前，先發(fā)送預(yù)置命令，通信模塊中的光 纖通信接口通過解碼獲得合間預(yù)置命令。1. 2控制模塊中的采集單元提取出合閘預(yù)置命令變位、使能的狀態(tài)，將命令輸入到 邏輯運算單元，邏輯運算單元通過狀態(tài)傳感器INlO和INll的狀態(tài)，判斷當(dāng)前斷路器位置 如果INlO的采樣值為“1”，且INll的采樣值為“0”，表示斷路器位置處于跳位，邏輯運算單 元通過控制單元驅(qū)動保護(hù)跳間傳動繼電器⑶J1、⑶J2輸出保護(hù)跳間傳動命令和通過繼電 器CDJ3、CDJ4檢修狀態(tài)。否則，退出狀態(tài)監(jiān)測過程，并給出斷路器位置不符的告警信息，申 請檢修。1. 3繼電保護(hù)裝置裝置收到保護(hù)跳閘傳動命令和檢修狀態(tài)后，驅(qū)動保護(hù)跳閘命令 TJA繼電器接點動作。1. 4傳感器模塊的狀態(tài)態(tài)傳感器IN7監(jiān)測保護(hù)接點動作信息，并將采樣值傳送給 控制模塊的信號采集單元。如果IN7的采樣值為“1”，表明保護(hù)跳閘命令繼電器TJA回路連 接完好，否則，表示TJA到壓板LTPb之間的外部連接沒有連通。1. 5控制模塊中的邏輯運算單元，判斷從傳動命令發(fā)出到收到保護(hù)繼電器回路傳 來的(保護(hù)跳閘繼電器命令)接點動作信息的時間，即從傳動命令發(fā)出到IN7采樣值為“1” 的時間，如果超過0. 5s (可整定)，則給出當(dāng)前控制回路斷線的告警信息，并閉鎖合閘，收回傳動繼電器，并立即退出控制回路的狀態(tài)監(jiān)測，給出告警信息，申請檢修。否則，表明當(dāng)前檢 測回路連接完好，收回當(dāng)前傳動繼電器。1. 6當(dāng)斷路器處于合位時，CPU驅(qū)動CSJl、CSJ2繼電器，打開跳合閘控制回路，這時 圖2中的mi和圖3中的IN6檢測到的狀態(tài)傳感器采樣值都為“0” (關(guān)系“與”)，表明跳合 閘操作回路都被CSJ1/CSJ2接點斷開，此時的任何啟動操作的命令動作都不會造成斷路器 的跳合間誤操作，否則立即退出控制回路的狀態(tài)監(jiān)測，給出告警信息，申請檢修。1. 7邏輯運算單元通過控制單元驅(qū)動保護(hù)跳閘傳動繼電器⑶J1、⑶J2輸出保護(hù)跳 閘傳動命令和通過繼電器CDJ3、CDJ4檢修狀態(tài)。1. 8傳感器模塊的狀態(tài)態(tài)傳感器IN7監(jiān)測保護(hù)接點動作信息，并將采樣值傳送給 控制模塊的信號采集單元。如果IN7的采樣值為“1”，表明保護(hù)跳閘命令繼電器TJA回路連 接完好，否則，表示TJA到壓板LTPb之間的外部連接沒有連通。1. 9控制模塊中的邏輯運算單元，判斷從傳動命令發(fā)出到收到保護(hù)繼電器回路傳 來的(保護(hù)跳閘繼電器命令)接點動作信息的時間，即從傳動命令發(fā)出到IN7采樣值為“1” 的時間，如果超過0. 5s (可整定)，則給出當(dāng)前控制回路斷線的告警信息，并閉鎖合閘，收回 傳動繼電器，并立即退出控制回路的狀態(tài)監(jiān)測，給出告警信息，申請檢修。否則，表明當(dāng)前檢 測回路連接完好，收回當(dāng)前傳動繼電器。1. 10同樣方法，檢測HZJ、CHZJ繼電器回路。第二步、斷路器信號回路的狀態(tài)監(jiān)測。2. 1控制模塊讀取狀態(tài)傳感器IN9的采樣值，如果傳感器的采樣值為“ 1”，則表明 當(dāng)前壓力異常，退出檢測，否則繼續(xù)。2. 2控制模塊驅(qū)動斷路器信號回路中壓力低禁止跳閘繼電器YJl的檢測繼電器 JCJl動作。圖7所示的電路設(shè)計邏輯，保證了當(dāng)檢測繼電器(JCJl)動作時，該路的壓力 擴(kuò)展繼電器(1YYJ1、1YJJ2)變位動作。如果當(dāng)前壓力繼電器正常，則壓力擴(kuò)展繼電器動作 (1YYJ1、1YJJ2)，檢測繼電器動作后，壓力擴(kuò)展繼電器收回。反之，如果壓力繼電器動作，則 檢測繼電器動作后，壓力擴(kuò)展繼電器的狀態(tài)由收回狀態(tài)變成動作狀態(tài)。2. 3傳感器模塊(IN9)將斷路器信號繼電器接點動作信息傳送給控制模塊。2. 4控制模塊中的邏輯運算單元，判斷從檢測繼電器(JCJl)發(fā)出到收到壓力擴(kuò)展 繼電器接點變位的信息，即IN9采樣值從“0”變?yōu)椤?”的時間，如果超過0. 5s(可整定)，則 給出當(dāng)前斷路器信號回路斷線的告警信息，并閉鎖跳合閘命令信號，收回檢測繼電器，并立 即退出斷路器信號回路的狀態(tài)監(jiān)測，申請檢修。否則，表明當(dāng)前檢測回路連接完好，收回當(dāng) 前檢測繼電器。2. 5同樣的方法對YJ2、YJ3、YJ4進(jìn)行檢測。第三步、斷路器操作回路及監(jiān)測回路自身的狀態(tài)監(jiān)測3. 1控制模塊檢查來自斷路器信號接點的斷路器輔助開關(guān)(TWK，HWK)的狀態(tài)信號 INlO和INll的采樣值，如果當(dāng)前斷路器位置處于跳位(IN10狀態(tài)為“1”)，如果此時INll 狀態(tài)為“0”，則進(jìn)入步驟3. 2，否則給出位置信號回路異常告警信號告警信息，并立即退出 斷路器信號回路的狀態(tài)監(jiān)測，申請檢修處理；否則請轉(zhuǎn)步驟3. 6。3. 2控制模塊判斷當(dāng)前傳感器模塊送來的合閘回路監(jiān)視信號(mi的采樣值)和跳 閘回路監(jiān)視信號(IN6的采樣值)。如果此時mi的狀態(tài)為斷開(為“0”)，則發(fā)出合閘操作回路異常告警信號，并立即退出斷路器信號回路的狀態(tài)監(jiān)測，申請檢修處理。如果或者IN6 為1，則發(fā)出合閘操作回路斷線告警信號，并立即退出斷路器信號回路的狀態(tài)監(jiān)測，申請檢 修處理。否則繼續(xù)。3. 3控制模塊驅(qū)動合閘回路超時繼電器CSJl打開，防止斷路器誤合。驅(qū)動合閘控 制繼電器I(HZCKl)動作，合閘控制繼電器2(HZCK2)不動作。這時傳感器模塊獲得HZCKl 接點動作的狀態(tài)由“0”變?yōu)椤?”，表明合閘控制繼電器1元件性能完好。否則發(fā)出斷路器合 閘操作回路HZCKl故障告警，并結(jié)束檢測，等待處理。3. 4控制模塊驅(qū)動HZCKl返回，驅(qū)動HZCK2動作，這時有微小電流通過TWJ、壓板、 HBJ、流過HZCK2接點，傳感器模塊獲得HZCK2接點動作的狀態(tài)由“0”變?yōu)椤?1 ”，表明合閘控 制繼電器2元件性能完好，且合間回路完好，此時如果合間電流保持傳感器監(jiān)測到的狀態(tài) 由“0”變“1”，則表明回路中的二極管被擊穿，發(fā)出斷路器合閘監(jiān)測回路故障告警，并結(jié)束 檢測，等待處理。否則發(fā)出斷路器合閘操作回路故障告警，并結(jié)束檢測，等待處理。3. 5由于當(dāng)前處于跳位，跳閘操作回路由斷路器輔助開關(guān)天然斷開，不會發(fā)生誤動 現(xiàn)象。其動作過程同3. 2 3. 4，在此不再贅述。3. 6控制模塊檢查來自斷路器信號接點的斷路器輔助開關(guān)開入信號(mio， INl 1)，如果當(dāng)前斷路器位置處于合位(mi 1狀態(tài)為“ 1 ”)，如果此時INlO狀態(tài)為“0”，則進(jìn) 入步驟3. 7，否則發(fā)出位置信號回路異常告警信號，并結(jié)束檢測，等待處理；否則請轉(zhuǎn)步驟 3. 1。3. 7控制模塊判斷當(dāng)前傳感器模塊送來的合閘回路監(jiān)視信號和跳閘回路監(jiān)視信 號，即跳位監(jiān)視(INlO)和合位監(jiān)視(INll)狀態(tài)。如果此時INll的狀態(tài)為斷開(為“0”)， 則發(fā)出合閘操作回路異常告警信號，并結(jié)束檢測，等待處理。如果或者INlO為“1”，則發(fā)出 合閘操作回路斷線告警信號。否則繼續(xù)。3. 8由于當(dāng)前處于合位，合閘操作回路由斷路器輔助開關(guān)天然斷開，不會發(fā)生誤動 現(xiàn)象。其動作過程同3. 2 3. 4，在此不再贅述。這樣，不管開關(guān)是在跳位還是合位，都能過 對合閘操作回路及監(jiān)測回路自身進(jìn)行監(jiān)測。3. 9控制模塊驅(qū)動驅(qū)動TZCKl繼電器動作，TZCK2繼電器收回，如果這時傳感器模 塊獲得TZCKl接點動作的狀態(tài)由“O”變?yōu)椤?”，表明跳閘控制繼電器1元件性能完好。否則 發(fā)出斷路器跳閘操作回路TZCKl故障告警，并結(jié)束檢測，等待處理。3. 10由于當(dāng)前處于合位，跳閘操作回路導(dǎo)通，為了保證跳閘回路的就緒狀態(tài)不受 影響，本方案不通過斷開跳閘回路的方式來檢測操作回路，而是采用監(jiān)測繼電器回路來變 換監(jiān)測狀態(tài)。控制模塊控制監(jiān)測繼電器(SMT)動作，TZCK2繼電器動作，TZCKl繼電器收 回，如果這時傳感器模塊獲得TZCK2接點動作的狀態(tài)由“O”變?yōu)椤?”，表明跳閘控制繼電器 TZCK2、TBJ、壓板等元件性能完好，回路連接正常，此時如果跳閘電流保持傳感器監(jiān)測到的 狀態(tài)由“O”變“1”，則表明回路中的二極管被擊穿，發(fā)出斷路器跳閘監(jiān)測回路故障告警，并 結(jié)束檢測，等待處理。否則發(fā)出斷路器跳閘操作回路故障告警，并結(jié)束檢測，等待處理。至此，完成一次全景狀態(tài)監(jiān)測的全部步驟這樣，不管開關(guān)是在跳位還是合位，都能過對控制回路、斷路器信號回路、跳合閘 操作回路及監(jiān)測回路自身進(jìn)行監(jiān)測。實現(xiàn)了二次回路的全景狀態(tài)監(jiān)測。本裝置提供了控制回路、斷路器信號回路、斷路器操作回路及監(jiān)測回路自身的二
8次回路全景狀態(tài)監(jiān)測方法，在不改變跳間回路可靠性的重要前提下，增加了二次回路全景 狀態(tài)監(jiān)測功能，又大大地簡化了操作回路的設(shè)計，提高了系統(tǒng)的整體可靠性，為實現(xiàn)保護(hù)繼 電器回路的“狀態(tài)檢修”提供了必要條件，保證了保護(hù)裝置的安全運行，提高了電力系統(tǒng)供 電的可靠性。
權(quán)利要求
一種用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于，包括通信模塊、控制模塊、傳感器模塊、合閘處理模塊和跳閘處理模塊，其中控制模塊與通信模塊相連實現(xiàn)與斷路器操作機(jī)構(gòu)的過程層網(wǎng)絡(luò)交換控制命令和監(jiān)測信息，控制模塊與傳感器模塊相連以接收狀態(tài)監(jiān)測信息，傳感器模塊分別與合閘處理模塊和跳閘處理模塊相連并接收操作回路狀態(tài)信息和監(jiān)測回路狀態(tài)信息，合閘處理模塊和跳閘處理模塊分別與控制模塊相連接并接收控制指令并執(zhí)行跳合閘控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征 是，所述的通信模塊包括光纖通信接口、繼電保護(hù)控制繼電器接口及斷路器信號繼電器回 路，其中光纖通信接口的兩端分別與過程層網(wǎng)絡(luò)和控制模塊相連接并將光信號的GOOSE 報文信息轉(zhuǎn)化為控制命令信息，繼電保護(hù)控制繼電器接口的兩端分別與斷路器操作機(jī)構(gòu)的 間隔層和傳感器模塊相連接并將繼電器接點的控制信息轉(zhuǎn)化為控制模塊所需的監(jiān)測信息 及控制命令，斷路器信號繼電器回路與傳感器模塊相連接并傳輸斷路器信號回路的監(jiān)測信 肩、ο
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征 是，所述的合閘處理模塊包括依次串聯(lián)的第一合閘控制接點(HZCKl)、第二合閘控制接點 (HZCK2)、合閘電流保持繼電器(HBJ)、第一壓板(LTPh)和超時繼電器CSJl以及與第一合閘 控制接點(HZCKl)和第二合閘控制接點(HZCK2)相并聯(lián)的第一檢測二極管(Dl)和合閘保 持繼電器接點(K-HBJ)，其中合閘電流保持繼電器(HBJ)用于合閘操作的自保持，合閘保 持繼電器接點(K-HBJ)分別與控制電源和合閘保持繼電器動作線圈(TBJ)相連，第一壓板 (LTPh)用于檢修時斷開合閘回路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特 征是，所述的跳閘處理模塊包括依次串聯(lián)的第一跳閘控制點(TZCKl)、第二跳閘控制點 (TZCK2)和跳閘電流保持繼電器(TBJ)、第二壓板(LTPt)和超時繼電器(CSJ2)、與第一跳閘 控制點(TZCKl)和第二跳閘控制點(TZCK2)相并聯(lián)的第二檢測二極管(D2)和跳閘保持繼 電器接點(K-TBJ)以及與第一跳閘控制點(TZCKl)相連接的數(shù)字跳閘監(jiān)視器，其中跳閘電 流保持繼電器(TBJ)用于跳閘操作的自保持，第二壓板(LTPt)用于檢修時斷開跳閘回路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征 是，所述的數(shù)字跳閘監(jiān)視器包括串聯(lián)連接的跳閘控制命令繼電器TJA、第三壓板(LTPb)和 第三檢測二極管(D3)以及連接于跳閘控制命令繼電器TJA和第三檢測二極管(D3)兩端的 串聯(lián)連接的兩個監(jiān)測繼電器(SMT)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征 是，所述的控制模塊包括信號采集單元、邏輯運算單元和控制單元，其中信號采集單元 與傳感器模塊及光纖通信模塊相連接并將狀態(tài)信息通過抗干擾處理、將光纖通信模塊送來 的GOOSE信息解碼并提取出變位的控制命令后傳輸給邏輯運算單元，邏輯運算單元將邏輯 運算結(jié)果輸出控制單元，控制單元將邏輯運算結(jié)果編譯后分別輸出至合間處理模塊、跳閘 處理模塊和通信模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征 是，所述的傳感器模塊包括信號回路傳感器、控制回路傳感器和監(jiān)測回路傳感器。
全文摘要
一種電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域的用于斷路器操作機(jī)構(gòu)的二次回路全景狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，包括通信模塊、控制模塊、傳感器模塊、合閘處理模塊和跳閘處理模塊。本發(fā)明能夠在斷路器分、合等各種工作狀態(tài)下，對操作回路、監(jiān)測回路以及回路元件完整性進(jìn)行自我在線監(jiān)測，實現(xiàn)完全狀態(tài)下對跳合閘回路的狀態(tài)監(jiān)測，并具有主動防御功能。與現(xiàn)有技術(shù)相比，簡化了跳合閘操作回路，提高了系統(tǒng)的整體可靠性，為實現(xiàn)智能斷路器的狀態(tài)檢修提供了必要條件，保證了高壓斷路器的安全運行，提高了電力系統(tǒng)供電的可靠性。
文檔編號G08C23/06GK101944771SQ201010252399
公開日2011年1月12日 申請日期2010年8月13日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月13日
發(fā)明者劉韶俊, 林海鷹, 花小健 申請人:上海思源弘瑞自動化有限公司