[發明專利]斷路器三相不一致辨識方法和裝置

在審

• 申請號: 202111527136.4
• 申請日: 2021-12-14
• 公開（公告）號: CN114415005A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發明（設計）人: 陳昊;劉懷宇;張海華;譚風雷;徐鵬;湯宗堯;錢聰;趙磊;張明
• 申請（專利權）人: 國網江蘇省電力有限公司檢修分公司
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 宿遷市永泰睿博知識產權代理事務所(普通合伙) 32264
• 代理人: 陳臣

本發明公開了斷路器三相不一致辨識方法和裝置，采集斷路器振動信號以及三相電場強度信號，根據斷路器振動信號判斷斷路器是否發生變位；若判斷斷路器發生變位，則利用斷路器三相電場強度信號判斷斷路器三相是否合閘成功。本發明可靠識別三相不一致狀態，其次是最大限度減少與現有技術的回路相關聯，不引入斷路器輔助接點、監視繼電器位置，通過非接觸式方式獲取其他故障特征量，實現三相不一致狀態的識別。

技術領域

本發明涉及智能電子設備領域，尤其涉及斷路器三相不一致辨識方法。

背景技術

中性點接地系統中，高壓斷路器是變電站的重要設備，正常運行時，可以拉合高壓電路中的空載電流和負荷電流，當系統運行異常時，還能在繼電保護裝置的作用下切斷過負荷電流和短路電流。

斷路器三相不一致是指電力系統某一支路上斷路器一相或兩相斷開的非全相運行狀態。電力生產中，斷路器發生一相或兩相誤跳或偷跳、斷路器發生三相觸頭非同期合閘、繼電保護裝置選相跳閘等均會造成斷路器三相不一致運行，也稱為非全相運行。斷路器非全相運行時，系統中將存在較大的負序和零序分量，需要配置三相不一致保護，在準確識別斷路器三相不一致狀態的基礎上，經延時跳開斷路器，結束斷路器非全相運行狀態。

辨識出斷路器處于三相不一致狀態，發出三相不一致開入是三相不一致保護的核心部分。目前技術方案主要有斷路器本體三相不一致保護和微機型保護裝置的電氣量三相不一致保護兩大類。

斷路器本體三相不一致保護是將斷路器A、B、C三相的常開、常閉輔助接點分別并聯后再串聯，然后串接時間繼電器。當斷路器出現三相不一致狀態時，經時間繼電器動作延時閉合其接點，啟動出口中間繼電器，由出口繼電器跳開斷路器三相，其典型的保護設計方式如圖1所示。圖1中LP表示三相不一致壓板，DL，DLB，DLC分別表示分相斷路器ABC三相的輔助觸點，由3對常開和常閉觸點組成回路，KT表示三相不一致時間繼電器及對應觸點，TX表示接觸器，用于斷路器控制。當斷路器有一相或者兩相斷開運行時，常開觸點和常閉觸點分別至少有一副觸點處于閉合狀態，回路導通，斷路器三相不一致保護啟動(三相不一致壓板投入運行)。三相不一致時間繼電器經整定延時后動作，接觸器回路導通，斷路器三相跳開。

微機保護電氣量三相不一致保護是當三相不一致保護投入，任一相TWJ動作，且無電流時，確認為該相開關在跳閘位置，當任一相在跳閘位置而三相不全在跳閘位置，則確認為不一致。三相不一致保護可經零序電流或負序電流開放，由“不一致經零負序電流”控制字控制其投退。經“三相不一致保護時間”滿足不一致動作條件時，出口跳開本斷路器。一種典型的微機保護電氣量三相不一致保護的邏輯原理圖如圖2所示。微機保護電氣量三相不一致保護的三相不一致狀態辨識一般經零序、負序閉鎖。

現場經驗表明，在實際運行中存在斷路器機構常開常閉輔助接點損壞、三相不一致時間繼電器易受外界不利運行環境影響等問題，造成無法正確辨識出三相不一致狀態，進而導致三相不一致保護拒動。

更重要的是，斷路器本體三相不一致保護的三相不一致狀態辨識僅供斷路器本體三相不一致保護自己使用，一般不允許引出三相不一致狀態辨識結果用作其他用途，不能直接用于斷路器故障診斷等用途。

現場經驗表明，在實際運行中存在TWJ異常，致使無法辨識出三相不一致狀態，三相不一致保護拒動。同時在開關斷開時拉弧現象使得TWJ有開入同時對應開關仍有電流的情況發生，這將導致無法正確辨識出三相不一致狀態，造成三相不一致保護拒動。上述問題造成長時間斷路器非全相運行引起相鄰線路零序后備保護越級跳閘的重大隱患。

此外，電氣量三相不一致保護通常經零序、負序電流開放，存在線路輕載時拒動問題。更重要的是，微機保護電氣量三相不一致保護的三相不一致狀態辨識也是僅供微機保護電氣量三相不一致保護自己使用，一般不允許引出三相不一致狀態辨識結果用作其他用途。

發明內容