专利名称：电流闭锁式母线保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于电力系统66千伏母线的变电站使用的电流闭锁式母线保护装置。
电力系统变电站母线发生短路故障会产生严重的后果。如烧损变压器、高压开关或母线等电气设备，可能引起大面积停电。对国民经济造成巨大损失。所以，为了保证电力系统的安全运行，必须装设母线保护装置。
目前，国内许多变电站66千伏母线所接元件和线路的电流互感器二次线圈均采用两卷式，没有专用的母差线圈，而无法实现母差保护。如果进行改造工程和更新设备，投资多、浪费大。
本实用新型的目的是提供一种电流闭锁式母线保护装置，该产品无须专用电流互感器二次线圈，投资少、见效快，解决了变电站66千伏母线无保护的问题。
为实现上述目的，本实用新型的技术方案是一种电流闭锁式母线保护装置，由线路开关电流闭锁元件I1、母线电压启动元件U、变压器电流动作元件I2、继电器PLC、逻辑电路及执行元件组成，电流闭锁元件I1和线路开关DL1相串联，变压器电流动作元件I2和线路开关DL2相串联后与母线电压启动元件U串联，再与电流闭锁元件I1和DL1组成的电路相串联，经时间继电器T与PCL内部的出口继电器Y相连，再与跳闸继电器相连，最后连接变压器开关跳闸回路TDL。
本实用新型由于采用上述结构，无须专用电流互感器二次线圈，投资少、见效快，解决了变电站66千伏母线无保护的问题。该装置接线简单，动作速度快，抗干扰能力强。
图1为本实用新型的电路结构原理图。
图2为电流闭锁元件I1的电路结构示意图。
图3为变压器电流动作元件电路结构示意图。
图4为母线电压启动元件电路结构示意图。
图5为线路开关辅助接点DL1电路结构示意图。
图6为线路开关辅助接点DL2电路结构示意图。
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步说明一种电流闭锁式母线保护装置，由线路开关电流闭锁元件I1、母线电压启动元件U、变压器电流动作元件I2、继电器PLC、逻辑电路及执行元件组成，电流闭锁元件I1和线路开关DL1相串联，变压器电流动作元件I2和线路开关DL2相串联后与母线电压启动元件U串联，再与电流闭锁元件11和DL1组成的电路相串联，经时间继电器T与PCL内部的出口继电器Y相连，再与跳闸继电器相连，最后连接变压器开关跳闸回路TDL。I1为线路开关电流闭锁元件，起闭锁母线保护的作用。DL1为线路开关辅助接点，起选择该开关在某条母线上运行的作用。DL1接点接通时，表示该线路开关在某条母线上运行。I1和DL1相“与”。U为母线电压启动元件。母线故障时电压降低，母线电压启动元件动作。I2为变压器电流动作元件。DL2起与DL1一样的作用。当线路故障即母线外部故障时I1电流元件动作，闭锁母线保护即T与Y和CKJ均不动作。当母线故障时，I2与U动作，I2和DL2相“与”后同U组成“与门”，然后再和I1相“与”。接到时间元件之后，经出口元件Y去跳闸继电器CKJ，最后由跳闸继电器CKJ接点接通变压器开关TDL跳闸回路。符号“∝”表示PLC内部与门电路，“T”表示PLC内部时间继电器，“Y”表示PLC内部出口继电器。CKJ表示保护跳闸继电器。TDL表示变压器开关跳闸回路。图2和图3线路电流闭锁元件I1与变压器电流元件I2电路相同。BL为变流器，Z1、Z2为限幅器、R1至R9、Z3、Z4、C1至C3及LM747为放大整流电路。C4、C10、R10至R12、LM747为滤波电路。R13、R14、C11、LM747组成电流动作值整定电路。R15至R20、Z5、Z6、LM747组成门槛触发及返回系数电路。D1为驱动器。R21至R23、GO1为电平输出转换电路。Q1为线路电流元件输出端接PLC输入端(X1)。Q2为变压器电流元件输出端接PLC输入端(X3)。图4为母线电压元件。YB为变压器，Z6、Z7为限幅器、R24至R26、C12、LM747组成电压动作值整定电路，C13至C15、R27至R33、LM747为放大整流电路C16至C22、R34至R36、LM747为滤波电路。R37至R42、C23、Z10、Z11、LM747组成门槛触发及返回系数电路。D2为驱动器。R43至R45、GO2为电平输出转换电路。Q5电压元件输出端接PLC输入端(X5)。附图5、6为隔离并关辅助接点开关输入量回路。R46、R47、R50、R51为分压及限流回路。C24、C25、Z12、Z13为抗干扰及泄流器件。GO3、GO4、R48、R49、R52、R53为电平输出转换电路。Q2开关输入量元件输出端接PLC输入端(X2)。Q4开关输入量元件输出端接PLC输入端(X4)。CKJ为保护跳闸继电器。由PLC出口继电器输出“Y”端启动。CKJ接点接变压器开关跳闸回路。Z11为抗干扰器件。线路电流元件输出端Q1接PLC输入端X1。变压器电流元件输出端Q2接PLC输入端X2。母线电压元件输出端Q5接PLC输入端X5。线路开关辅助接点DL1输出端Q2接PLC输入端X2。变压器开关辅助接点DL2输出端Q4接PLC输入端X4。其中，线路电流闭锁元件与变压器电流动作元件的电路原理相同，如附图2、图3所示。变压器或线路开关电流互感器的故障电流流入装置内的变送器BL，将电流转换成小电压信号，经二极管ZL限幅后接高精度运算放大器LM747进行放大、整流、滤波、整定为标准信号与门槛值Uk相比较，如果其值大于门槛值，则经光电耦合器GO隔离输出高电平至PLC的开关量输入端，作为动作量或闭锁量供PLC继电器逻辑电路进行分析判断是否发生母线故障。
装置中的母线电压启动元件电路的动作原理如附图4所示，当母线故障时，残压经电压互感器接入装置内的电压变送器YB变换成小电压信号，经ZL限幅后接高精度运算放大器LM747进行整定、放大、整流、滤波为标准信号与门槛值相比较，如果其值大于门槛值，则经光电耦合器GO隔离输出高电平至PLC的开关量输入端，作为启动量供PLC继电器逻辑电路进行分析判断是否发生母线故障的判据。
DL是变压器或线路高压开关的辅助接点，作为其连接母线的选择元件可在双母线中按实际接线进行切换。DL接点接通经光电耦合器GO转换成高电平接入PLC的开关量输入端。
PLC可编程序控制器(MicroLogixTM1500)输入端将接收到的开关量信号用继电器梯形图软件进行逻辑分析和判断。如果是母线故障，则内部时间继电器经延时后启动出口继电器Y。Y的接点闭合启动跳闸继电器CKJ。CKJ的接点接通变压器开关跳闸回路TDL切断电源，保护故障母线。
权利要求1.一种电流闭锁式母线保护装置，其特征在于该装置由线路电流闭锁元件I1、母线电压启动元件U、变压器电流动作元件I2、继电器PLC、及执行元件组成，电流闭锁元件I1和线路开关DL1串联，变压器电流动作元件I2与线路开关DL2串联后同母线电压启动元件U串联，再与电流闭锁元件I2和线路开关DL1线路串联后经时间继电器T延时后，与继电器PLC内部出口继电器Y相连，继电器Y出口连接跳闸继电器CKJ，最后由跳闸继电器CKJ接点连接变压器开关跳闸回路TDL。
专利摘要一种电流闭锁式母线保护装置,由线路开关电流闭锁元件I1、母线电压启动元件U、变压器电流动作元件I2、继电器PLC、逻辑电路及执行元件组成,该装置无须专用电流互感器二次线圈,投资少、见效快,解决了变电站66千伏母线无保护的问题。该装置接线简单,动作速度快,抗干扰能力强。
文档编号H02H7/00GK2458799SQ0025348
公开日2001年11月7日 申请日期2000年12月18日 优先权日2000年12月18日
发明者王英男, 李安平, 陈春华, 赵庆杞 申请人:王英男, 李安平, 陈春华, 赵庆杞