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站用电交直流失去状态下的断路器脱扣分闸故障切除装置

阅读:1发布:2023-02-01

专利汇可以提供站用电交直流失去状态下的断路器脱扣分闸故障切除装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种站用电交直流失去状态下的 断路器 脱扣分闸故障 切除 装置,它包括一次 电路 部分、 采样 回路、执行回路;所述的一次电路部分是由汇流 母线 、母线侧隔离 开关 、断路器、 电流 互感器、主变或出线侧 隔离开关 串联 构成的一个电气间隔;所述的采样回路包括电流互感器电流采样回路、机构箱 直流母线 电压 采样回路;所述的执行回路包括过流电流继电器动作执行回路、机械延时动作执行回路、 低电压 继电器动作执行回路。本实用新型电路简单可靠,当站用电交直流消失情况下, 故障电流 出现后,在规定的时间内依靠断路器自由脱扣分闸装置切除故障电流,减少故障电流对变电站主设备的影响。(ESM)同样的 发明 创造已同日 申请 发明 专利,下面是站用电交直流失去状态下的断路器脱扣分闸故障切除装置专利的具体信息内容。

1.一种站用电交直流失去状态下的断路器脱扣分闸故障切除装置,其特征在于:它包括一次电路部分、采样回路、执行回路;所述的一次电路部分是由汇流母线(1)、母线侧隔离开关(2b)、断路器(3)、电流互感器(4)、主变或出线侧隔离开关(2a)串联构成的一个电气间隔;
所述的采样回路包括电流互感器电流采样回路、机构箱直流母线电压采样回路;所述的电流互感器电流采样回路:在每相电流互感器(4)的二次绕组端均接有电流继电器(7);
所述的机构箱直流母线电压采样回路:断路器机构箱(5)内的直流母线(6)端子连接低压继电器(8);
所述的执行回路包括:过流电流继电器动作执行回路、机械延时动作执行回路、低电压继电器动作执行回路;所述的过流电流继电器动作执行回路:在三相电流继电器(7)的电磁上方平设有杆状的第一衔铁(9a),第一衔铁的中部设有支点,右端向下设有第一下拉弹簧(11a),左端向上设有上钩,电流继电器(7)的电磁铁位于第一衔铁的左下方,在第一衔铁的左上钩上方水平设有杆状的触发连杆(13),触发连杆的左端通过第一左拉弹簧(11b)固定在左方,触发连杆的中部向下设有凸起,触发连杆凸起的左面抵在第一衔铁左上钩上;
所述的机械延时动作执行回路:在触发连杆(13)的右端水平向右固定有细方柱状的制动销(16),制动销的右端插入机械延时装置的转动轴(18)的左端内,水平的转动轴的左部和右部分别插入左右支撑轴承(20)内,左右支撑轴承的下端均固定,机械延时装置发条(17)套装在转动轴的中心位置,在发条的左侧转动轴(18)上固定有连接丝(19),连接丝的上端固定在杆状的第二衔铁(9b)的左端下方,第二衔铁的右端向下通过第二下拉弹簧(11c)固定,第二衔铁的中部下方设有支点,第二衔铁左端设有的左上钩抵在水平杆状的动作连杆(14)的左下凸起的左侧面;所述的低电压继电器动作执行回路:所述的动作连杆(14)的左端通过第二左拉弹簧(11e)固定在左侧,动作连杆的右端插在右侧的固定长孔内,在动作连杆的右下凸起的左侧低在水平杆状的第三衔铁(9c)的左端上钩内,第三衔铁的左端下方通过第三下拉弹簧(11d)向下固定,第三衔铁的中部设有支点,低压继电器(8)的电磁铁置于第三衔铁的右端下方,在动作连杆的右部上方设有上凸起状的断路器脱扣分闸触发点(15),在断路器脱扣分闸触发点的左侧固定有断路器脱扣分闸装置(12),断路器脱扣分闸装置控制断路器(3)的分闸。

说明书全文

站用电交直流失去状态下的断路器脱扣分闸故障切除装置

技术领域

[0001] 本实用新型属于电系统中的输变电领域。

背景技术

[0002] 站用电系统是一个变电站“心脏”部位,为了确保站用电系统的正常工作,国网公司在220kV变电站均采用两套电池直流系统,以确保站用电系统的安全可靠稳定运行。但在实际运行生产中,特别是在110kV及以下变电站采用一套蓄电池的站用电系统,曾经出现过站用电的交直流系统全部消失的事故异常。此种情况下,全站的保护及自动化装置均失去直流电源,全站设备处于一种无保护运行状态。此时,如果站用电失电变电站设备或出线发生故障,唯一依靠的只有上一级变电站的线路保护来切除故障。实际运行中上级变电站的出线保护整定范围无法达到下一级变电站低压侧线路的远端故障范围。变电站交直流消失的情况下,此时低压侧线路发生故障而无法切除,长时间对变电站主变等主设备带来重大影响,甚至会导致设备烧毁的事故发生。
[0003] 在此种情况下,我们需要开发一套摆脱站用电直流影响的断路器保护装置,当站用电交直流消失情况下,故障电流出现后,在规定的时间内依靠断路器自由脱扣分闸装置切除故障,减少故障电流对变电站主设备的影响。实用新型内容
[0004] 本实用新型的目的就是为了解决以上问题,提供一种站用电交直流失去状态下的断路器脱扣分闸故障切除装置,能够在站用电交直流失去状态下,利用断路器自由脱扣装置切除故障电流。当变电站站用变系统故障同时伴有蓄电池故障发生,导致全站设备处于无保护运行状态。此时若变电站所供设备发生故障时,而站内断路器因无保护将无法切除故障。本实用新型装置利用故障设备的电流互感器任一相通过故障电流,过流继电器动作经过机械延时,同时装置检测到直流母线电压失去,当两个条件同时满足后开放动作于断路器脱扣分闸机构,断路器分闸切除故障。故障电流对变电站主变压器损伤最大,所以本实用新型装置建议在主变的各侧断路器上安装,在切除故障同时也可保护变电站主设备,机械延时的整定时间可以按主变各侧后备保护最长时限+0.2S进行整定,确保装置动作的可靠性。
[0005] 本实用新型的技术方案是这样设计的:一种站用电交直流失去状态下的断路器脱扣分闸故障切除装置,其特点是:它包括一次电路部分、采样回路、执行回路;所述的一次电路部分是由汇流母线、母线侧隔离开关、断路器、电流互感器、主变或出线侧隔离开关串联构成的一个电气间隔;
[0006] 所述的采样回路包括电流互感器电流采样回路、机构箱直流母线电压采样回路;所述的电流互感器电流采样回路:在每相电流互感器的二次绕组端均接有电流继电器;所述的机构箱直流母线电压采样回路:断路器机构箱内的直流母线端子连接低压继电器;
[0007] 所述的执行回路包括:过流电流继电器动作执行回路、机械延时动作执行回路、低电压继电器动作执行回路;所述的过流电流继电器动作执行回路:在三相电流继电器的电磁上方平设有杆状的第一衔铁,第一衔铁的中部设有支点,右端向下设有第一下拉弹簧,左端向上设有上钩,电流继电器的电磁铁位于第一衔铁的左下方,在第一衔铁的左上钩上方水平设有杆状的触发连杆,触发连杆的左端通过第一左拉弹簧固定在左方,触发连杆的中部向下设有凸起,触发连杆凸起的左面抵在第一衔铁左上钩上;所述的机械延时动作执行回路:在触发连杆的右端水平向右固定有细方柱状的制动销,制动销的右端插入机械延时装置的转动轴的左端内,水平的转动轴的左部和右部分别插入左右支撑轴承内,左右支撑轴承的下端均固定,机械延时装置发条套装在转动轴的中心位置,在发条的左侧转动轴上固定有连接丝,连接丝的上端固定在杆状的第二衔铁的左端下方,第二衔铁的右端向下通过第二下拉弹簧固定,第二衔铁的中部下方设有支点,第二衔铁左端设有的左上钩抵在水平杆状的动作连杆的左下凸起的左侧面;所述的低电压继电器动作执行回路:所述的动作连杆的左端通过第二左拉弹簧固定在左侧,动作连杆的右端插在右侧的固定长孔内,在动作连杆的右下凸起的左侧低在水平杆状的第三衔铁的左端上钩内,第三衔铁的左端下方通过第三下拉弹簧向下固定,第三衔铁的中部设有支点,低压继电器的电磁铁置于第三衔铁的右端下方,在动作连杆的右部上方设有上凸起状的断路器脱扣分闸触发点,在断路器脱扣分闸触发点的左侧固定有断路器脱扣分闸装置,断路器脱扣分闸装置控制断路器的分闸。
[0008] 本实用新型电路简单可靠,当站用电交直流消失情况下,故障电流出现后,在规定的时间内依靠断路器自由脱扣分闸装置切除故障电流,减少故障电流对变电站主设备的影响。附图说明
[0009] 图1是本实用新型的采样回路示意图。
[0010] 图2是本实用新型的执行原理图。
[0011] 图3是本实用新型的逻辑判断示意图
[0012] 图中1——汇流母线;2a——主变或出线侧隔离开关;2b——母线侧隔离开关;3——断路器4——电流互感器;5——断路器机构箱;6——直流母线;7——电流继电器;
8——低压继电器;9a——第一衔铁;9b——第二衔铁;9c——第三衔铁;10——机械延时装置;11a——第一下拉弹簧;11b——第一左拉弹簧;11c——第二下拉弹簧;11d——第三下拉弹簧;11e——第二左拉弹簧;12——断路器分闸脱扣装置;13——触发连杆;14——动作连杆;15——断路器脱扣分闸触发点;16——制动销;17——机械延时装置发条;18——转动轴;19——连接丝;20——支撑轴承。

具体实施方式

[0013] 从图1、图可以:本实用新型包括一次电路部分、采样回路、执行回路;所述的一次电路部分是由汇流母线1、母线侧隔离开关2b、断路器3、电流互感器4、主变或出线侧隔离开关2a串联构成的一个电气间隔;
[0014] 所述的采样回路包括电流互感器电流采样回路、机构箱直流母线电压采样回路;所述的电流互感器电流采样回路:在每相电流互感器4的二次绕组端均接有电流继电器7;
所述的机构箱直流母线电压采样回路:断路器机构箱5内的直流母线6端子连接低压继电器
8;
[0015] 所述的执行回路包括:过流电流继电器动作执行回路、机械延时动作执行回路、低电压继电器动作执行回路;所述的过流电流继电器动作执行回路:在三相电流继电器7的电磁铁上方水平设有杆状的第一衔铁9a,第一衔铁的中部设有支点,右端向下设有第一下拉弹簧11a,左端向上设有上钩,电流继电器7的电磁铁位于第一衔铁的左下方,在第一衔铁的左上钩上方水平设有杆状的触发连杆13,触发连杆的左端通过第一左拉弹簧11b固定在左方,触发连杆的中部向下设有凸起,触发连杆凸起的左面抵在第一衔铁左上钩上;所述的机械延时动作执行回路:在触发连杆13的右端水平向右固定有细方柱状的制动销16,制动销的右端插入机械延时装置的转动轴18的左端内,水平的转动轴的左部和右部分别插入左右支撑轴承20内,左右支撑轴承的下端均固定,机械延时装置发条17套装在转动轴的中心位置,在发条的左侧转动轴18上固定有连接丝19,连接丝的上端固定在杆状的第二衔铁9b的左端下方,第二衔铁的右端向下通过第二下拉弹簧11c固定,第二衔铁的中部下方设有支点,第二衔铁左端设有的左上钩抵在水平杆状的动作连杆14的左下凸起的左侧面;所述的低电压继电器动作执行回路:所述的动作连杆14的左端通过第二左拉弹簧11e固定在左侧,动作连杆的右端插在右侧的固定长孔内,在动作连杆的右下凸起的左侧低在水平杆状的第三衔铁9c的左端上钩内,第三衔铁的左端下方通过第三下拉弹簧11d向下固定,第三衔铁的中部设有支点,低压继电器8的电磁铁置于第三衔铁的右端下方,在动作连杆的右部上方设有上凸起状的断路器脱扣分闸触发点15,在断路器脱扣分闸触发点的左侧固定有断路器脱扣分闸装置12,断路器脱扣分闸装置控制断路器3的分闸。
[0016] 工作原理:电流互感器电流采样回路:当系统内发生故障后,故障电流通过电流互感器4的初级,再从电流互感器次级二次绕组中感应并生成故障电流,故障电流通过电流继电器7的任一相电路,三相电路中电流继电器7的动作电流均按后备保护的定值进行整定。装置动作与否,还要检测断路器机构箱5内的直流母线6的电压是否消失,从而还需要通过看机构箱直流母线电压采样回路作为判据。机构箱直流母线电压采样回路是从断路器机构箱5中的直流母线6端子中引入直流系统的直流母线电压,当站用电直流消失后,低压继电器8动作,否则不开放动作连杆14,不会动作于断路器脱扣分闸装置12。
[0017] 正常状态下,电流互感器4流过正常负荷电流,电流继电器7因电流互感器次级二次端负荷电流小而不动作,第一衔铁9a依靠第一下拉弹簧11a的向下拉力而闭住机械延时装置10的触发连杆13。当电流互感器4的任一相二次绕组端通过故障电流,电流继电器7达到动作电流,电流继电器7吸合第一衔铁9a的左端,第一衔铁9a的左上钩克服第一下拉弹簧11a的下拉力向下运动释放触发连杆13的下凸起,触发连杆13在第一左拉弹簧11b拉力作用下向左移动,同时机械延时装置的制动销16被拨出,机械延时装置转动轴18在机械延时装置发条17储能作用下开始转动,并带动连接丝19转动同时向下拉动第二衔铁9b。机械延时装置延时时间的长短可以通过调节发条实现,经过大于后备保护动作的机械延时后,连接丝19克服第二下拉弹簧11c的下拉力向下拉动第二衔铁9b的左端,使第二衔铁9b的左上钩释放断路器保护装置动作连杆14的左下凸起,满足了断路器保护装置动作连杆14的向左动作条件之一。此时若站用电直流系统正常,低压继电器8正常带电吸合使第三衔铁9c的右端向下运动,第三衔铁9c的左端上钩向上钩住了断路器保护装置动作连杆14的右下凸起,使断路器脱扣分闸装置12不会动作。但若此时直流系统同时故障直流母线电压消失,低压继电器8失去电压达到低电压动作值使第三衔铁9c的右端无法向下吸合,第三衔铁9c的左上钩在第三下拉弹簧11d拉力作用而向下运动,第三衔铁9c的左上钩释放了断路器保护装置动作连杆14的右下凸起,这样就满足了断路器保护装置动作连杆14的另一个动作条件,上述两个条件同时满足后,断路器保护装置动作连杆14在第二左拉弹簧11e拉力作用下向左移动,动作连杆14右上方的断路器脱扣分闸触发点15向左运动直接动作于断路器分闸脱扣装置12,使断路器3分闸切除故障电流,从而达到保护电气设备的目的。上述设备装置动作不依靠站用电交直流系统,可以实现站用电失去情况下作为后备保护切除故障电流的目的,从而保护变电站主设备安全。
[0018] 从图3可见:本实用新型是一种变电站在站用电交直流全部失去情况下利用断路器脱扣分闸装置切除故障的装置。当变电站站用变系统故障同时伴有蓄电池故障发生,导致全站设备处于无保护运行状态。此时若变电站所供设备发生故障时,而站内断路器因无保护将无法切除故障。本实用新型装置利用故障设备的电流互感器任一相通过故障电流,电流继电器动作经过机械延时,同时装置检测到直流母线电压失去,当两个条件同时满足后开放动作于断路器脱扣分闸机构,断路器分闸切除故障。故障电流对变电站主变压器损伤最大,所以本实用新型装置建议在主变的各侧断路器上安装,在切除故障同时也可保护变电站主设备,机械延时装置的整定时间可以按主变各侧后备保护最长时限+0.2S进行整定,确保装置动作的可靠性。
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