一种变电站电气联锁故障快速检测装置的制作方法

本发明涉及变电站监测技术领域，特别涉及一种变电站电气联锁故障快速检测装置。

背景技术：

随着电力物联网技术的蓬勃发展以及现代变电站智能化水平的不断提高，变电站倒闸操作已成为变电站改变运行方式最为频繁的操作，其可靠性已经成为现代变电站供电可靠性及操作安全性的重要一环。为防止变电站运维人员误操作，隔离(接地)开关必须具备完善的防误操作功能，其主要分为机械闭锁和电气联锁两部分，而后者是必不可少的。

变电站防误操作必须具备双重化要求，即本间隔内除了机械和电气闭锁以外，跨间隔电气设备还要具备逻辑闭锁，使得误操作的风险进一步降低。运维人员的操作方法及电气二次元器件的质量直接决定隔离(接地)开关电动操作的顺利实施。目前，变电站还不具备隔离(接地)开关电动操作闭锁回路监视功能，如果运维人员在操作过程中发生隔离(接地)开关无法电动，不但降低了供电可靠性，而且手动操作隔离(接地)开关的安全风险进一步增大。这种情况下，要求检修人员赶往现场处理，由于缺乏隔离(接地)开关电动操作闭锁回路监视手段，运维人员很难为检修人员提供有效的现象描述，给检修人员抢修策略的制定造成困难。

如图5所示，以某220千伏变电站220千伏双母线接线方式为例，具体实施情形如下：

某间隔运行方式如图5所示，运维人员进行该间隔从运行方式改为冷备用状态，发现在操作到“应拉开3g隔离开关”时，在端子箱处操作时发现隔离开关不能电动，运维人员检查3g隔离开关的电机电源及控制电源空开均在合位，3g隔离开关远近控开关在“就地”状态。随后，运维人员到达3g隔离开关操作机构箱旁，打开机构箱，将远近控开关转到“就地”状态，机构箱就地操作仍然不能电动操作，最后运维人员来到控制面板前，查看间隔内电气设备的状态信号指示均无异常，随即打电话汇报调度部门，联系检修人员前来抢修。检修(一次+二次)人员到达现场后，经过检查最终发现3g隔离开关机构箱内的分闸行程开关结点未复归，导致分闸回路不通，更换行程开关后，3g隔离开关随即电动操作正常，故障排除。

通过以上传统抢修过程可以看出，运维人员操作过程中从隔离开关不能电动，到检修人员现场排除故障过去3个小时有余，排除路途消耗时间，检修人员根据现场运维人员描述无法对故障原因准且判断，仅仅“不能电动操作”表述，不能界定是一次机构箱内部回路还是二次闭锁回路的问题，白白耗费人力、物力，倒闸操作和抢修效率大打折扣。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本发明提供了一种变电站电气联锁故障快速检测装置。本发明通过采集隔离(开关电动操作闭锁回路结点电位来实现隔离开关电动操作闭锁回路全过程实时监视作用，从而通过简单的指示灯，为检修人员提供可靠并准确的故障信息，进而提高供电安全性、可靠性。

本发明的技术方案是：一种变电站电气联锁故障快速检测装置，包括闭锁状态监视装置a、多个闭锁状态监视装置b，每个闭锁状态监视装置b对应一路变电站电气联锁线路，闭锁状态监视装置a对应连接多路变电站电气联锁线路，其特征在于：闭锁状态监视装置a包括多个采样测量点，测量点采集不同联锁线路中的电机电源空开状态信息，闭锁状态监视装置a的每个采样测量点设置指示灯，闭锁状态监视装置b包括五个测量点，a、b、c三个测量点分别与对应的电机电源空开连接，自保持和闭锁节点分别与回路的自保持电源和闭锁电源节点对应电源空开连接，闭锁状态监视装置b的每个采样测量点设置指示灯。

根据如上所述的一种变电站电气联锁故障快速检测装置，其特征在于：闭锁状态监视装置a中的指示灯为发光二极管，发光二极管与保险丝串接。

根据如上所述的一种变电站电气联锁故障快速检测装置，其特征在于：闭锁状态监视装置b中的指示灯为发光二极管，发光二极管与保险丝串接。

根据如上所述的一种变电站电气联锁故障快速检测装置，其特征在于：还包括采样开关kn、采集开关km和电压保持电路c，在闭锁状态监视装置a的每一个采样点上增加采样开关kn，在闭锁状态监视装置a输入点增加采集开关km，采集开关km通过电压保持电路c与相应的采集点连接。

根据如上所述的一种变电站电气联锁故障快速检测装置，其特征在于：还包括控制装置，控制装置用于控制多个采样开关kn、多个采集开关km的开启和闭合，通过控制装置使同一时间内一个采样开关kn与对应的采集开关km闭合，在一个采样周期内完成所以相应开关的闭合。

本发明的有益效果是：(1)本发明填补了变电站电气联锁故障快速检测实时监视的空白。通过安装于开关端子箱内的电动操作闭锁回路监视装置a，实时监测间隔内隔离开关保持电源是否完好，闭锁条件是否开放，通过安装于隔离开关操作机构箱内的电动操作闭锁回路监视装置b，实施监测隔离开关保持电源是否完好，闭锁条件是否开放。

(2)本发明的装置结构简易、指示明确、对闭锁回路不产生附加影响。该装置结构简单，无需工作电源，无需对电动操作闭锁回路本身进行改动，只采集电气及闭锁结点的电位，通过指示灯来判断闭锁回路的完好性。

(3)本发明提供的电动操作闭锁回路监视装置兼具经济性、实用性。整个装置经济性好，结点采用插拔式，安装更换方便，提高变电站自动化水平，为检修人员对开关电动操作闭锁回路故障的判断提供有效支撑，对检修策略的制定提供依据。

本发装置提高了变电站隔离开关设备电动操作回路的监视水平和智能化水平。

附图说明

图1故障快速检测装置结构示意图。

图2监视装置a发热回路图。

图3监视装置b的回路图。

图4故障快速检测装置另一实施例的结构示意图。

图5现有某开关间隔电气设备状态检修状态示意图。

图6某开关间隔电气设备状态检修示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案作进一步说明。

如图1至图3所示，本发明的变电站电气联锁故障快速检测装置包括闭锁状态监视装置a、多个闭锁状态监视装置b，每个闭锁状态监视装置b对应一路变电站电气联锁线路，闭锁状态监视装置a对应连接多路变电站电气联锁线路。如图2所示，闭锁状态监视装置a包括多个采样测量点，测量点采集不同联锁线路中的电机电源空开状态信息，闭锁状态监视装置a的每个采样测量点设置指示灯，用于显示该测量点状态。闭锁状态监视装置b包括五个测量点，a、b、c三个测量点分别与对应的电机电源空开连接，自保持和闭锁节点分别与回路的自保持电源和闭锁电源节点对应电源空开连接，闭锁状态监视装置b的每个采样测量点设置指示灯，用于显示对应电机电源空开的连接状态。

如图2和图3所示，本发明中闭锁状态监视装置a和闭锁状态监视装置b中的指示灯可以采用发光二极管，不会产生较大功率，同时发光二极管与保险丝串接，防止出现短路故障迅速从回路当中切除。

具体实施例：仍以背景技术中的某220千伏变电站220千伏双母线接线方式为例，模拟故障过程，具体情形如下：当运维人员操作到“应拉开3g隔离开关”，发现无法电动操作后，运维人员观察安装于间隔端子箱内的“闭锁状态监视装置a”、“闭锁状态监视装置b”面板如图6所示，图6中灯为灰色的表示灯亮，灯为白色的表示灯灭，灯亮的表示相应的电机电源空开闭合，灯灭的表示相应的电机电源空开开启。从图6中运维人员直观发现，隔离开关3g闭锁操作回路畅通，不可能是由于隔离开关3g电动操作机构箱内部的控制回路存在断线，导致不能电动操作，运维人员立刻联系检修人员，并报告“闭锁回路无异常，但隔离开关3g无法电动操作，怀疑是机构内部故障，请尽快处理”，检修人员通过故障现象，准备好机构箱内的相关备品备件，很快排除故障。

从以上具体实例当中，可以得出一般性结论：本发明提出的电动操作闭锁回路监视装置可模拟各种故障条件下，准确反映出闭锁回路中具体故障环节，运维人员和检修人员根据闭锁状态指示装置上的信号灯，便可直观给出检修建议和检修策略。具体如表1所示，以模拟3g信号灯现象及相应检修策略为例，其余分析过程类似。

表13g隔离开关信号灯现象、原因分析及相应检修策略

由于闭锁状态监视装置a对应连接多路变电站电气联锁线路，在小型变电站电路可能只有几十路，但大型变电站其连接可能达到几百路甚至上千路，其接线量非常大，增加了投入成本和设备维修费用。故作为本发明的进一步方案，可在闭锁状态监视装置a的每一个采样点上增加采样开关kn，在闭锁状态监视装置a输入点增加采集开关km，采集开关km通过电压保持电路c与相应的采集点连接，在工作时，依次控制采样开关kn闭合，同时控制相应的采集开关km闭合，如果该路电压为高，则通过电压保持电路c保持一定时间的电压为高电压，由于本发明对采样速度要求不高，设备不可能长期变化，采样周期可以较长，如10秒、1分钟或2分钟，相应的电压保持电路c保持时间应大于采样速度，这样确保采用信号为高的闭锁状态监视装置a对应的显示灯一直亮，而采样信号为低的闭锁状态监视装置a对应的显示灯不亮。本发明的电压保持电路c可以采用多种电路，如《mos管保持电路》(申请号201820311858.3)。

本发明还可以包括控制装置，控制装置用于控制多个采样开关kn、多个采集开关km的开启和闭合，通过控制装置使同一时间内一个采样开关kn与对应的采集开关km闭合，在一个采样周期内完成所以相应开关的闭合，这样在不降低设备的功能前提下减少了设备的接线装置，节约了成本。同时，本发明由于工作在变电站，电磁环境恶劣，并不适合于无线信号的采集和传输，而本发明通过分时采集的方法，减少了线路的连接且确保采用的可靠性，不会因为信号干扰而错误的采集。

本发明提供的电变电站电气联锁故障快速检测装置适用范围：1、可以广泛适用于现有变电站具备电动操作机构的隔离(接地)开关，手动操作机构不适用。2、需安装于断路器端子箱及隔离(接地)开关电动操作机构箱内，防止受潮接地。3、不仅可以适用于交流闭锁回路，直流闭锁回路也同样适用。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。