一种集成电压切换的双母线线路保护装置的制作方法

本实用新型涉及双母线线路保护领域，具体涉及一种集成电压切换功能的双母线线路保护装置。

背景技术：

目前，市场上各厂家所生产的双母线主接线方式的线路保护装置，为了解决线路保护的电压选择问题，现有线路保护装置所采用的方法是使用由继电器来实现的专门的电压切换装置，参看图2和图3的现有保护装置电路的继电器接线示意图与电压切换装置电路示意图，这种方式有以下一些缺点：1、需要单独的切换装置，增加了接线的复杂性；2、装置用线路的刀闸辅助接点来进行电压切换，一旦辅助接点异常，可能导致两条母线误并列或电压互感器反充电，从而引发保护误动、烧坏电压切换箱等电力事故。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于针对上述现有技术中存在的问题，提出一种集成电压切换的双母线线路保护装置，彻底解决了两个母线电压可能存在误并列的问题，同时简化了保护装置接线，提高保护装置的可靠性。

为达到上述实用新型的目的，本实用新型通过以下技术方案实现：

本实用新型提出一种集成电压切换的双母线线路保护装置，包括有双母线线路保护装置、连接在第一母线上的第一电压互感器和连接在第二母线上的电压互感器，第一母线、第二母线上分别接第一断路器刀闸、第二断路器刀闸后接入断路器及线路；将与第一断路器刀闸联动的第一常开接点，以及与第二断路器刀闸联动的第二常开接点分别接入双母线线路保护装置的电压选择模块；包括用于强置切换第一母线与第二母线的强置切换开关，其用于切换第一母线的第一辅助接点、用于切换第二母线的第二辅助接点分别接入双母线线路保护装置的电压选择模块，所述第一母线的电压互感器二次电压接入I母电压采集单元，所述第二母线的电压互感器二次电压接入II母电压采集单元，所述电压选择模块分别控制I母电压采集单元和II母电压采集单元选择性接入保护装置CPU电压输入模块。

进一步，所述电压选择模块包括第一至第七与门、第一至第四或门、第一选通开关和第二选通开关，所述第一与门的两输入端分别连接第一断路器刀闸联动的第一常开接点和第二断路器刀闸联动的第二常开接点，第一与门的反向输出端同时接入第二与门和第三与门；第五与门一输入端为反向接入端，其反向接入端连接所述第二常开接点，第五与门的另一输入端连接所述第一常开接点，第五与门的输出端同时接入第一或门和第二与门；第四与门一输入端为反向接入端，其反向接入端连接所述第一常开接点，第四与门的另一输入端连接所述第二常开接点，第四与门的输出端同时接入第二或门和第三与门；第一或门的输出端接入第六与门，第二与门的反向输出端接入第七与门，第七与门的输出端同时接入第四或门和第二或门，第六与门的输出端同时接入第三或门和第一或门；第三或门的一输入端还连接第一辅助接点，第四或门的一输入端还连接第二辅助接点，第三或门的输出端连接第一选通开关的门极，并同时接入第七与门的反向输入端；第四或门的输出端连接第二选通开关的门极，并同时接入第六与门的反向输入端；所述第一选通开关串联在I母电压采集单元和保护装置cpu电压输入模块之间；所述第二选通开关串联在II母电压采集单元和保护装置cpu电压输入模块之间。

所述I母电压采集单元和II母电压采集单元分别采集第一母线电压互感器二次侧三相电压和第二母线电压互感器二次侧三相电压。

所述强置切换开关为三档强置切换开关，三档分别为作为第一辅助接点的“I母”、作为第二辅助接点的“II母”、“自动”，装置正常运行时将三档切换开关置于“自动”；当线路工作于第一母线，而第一母线断路器刀闸异常时，将三档切换开关置于“I母”；当线路工作于第二母线，而第二母线断路器刀闸异常时，将三档切换开关置于“II母”。

本实用新型的一种集成电压切换功能的双母线线路保护装置，本实用新型取消由继电器构成的电压切换装置，将双母线的两条母线电压直接进入保护装置采样回路，同时将线路刀闸位置作为开入量开入到保护装置，使用线路刀闸的辅助接点直接进入保护装置进行电压切换的判断，由保护装置根据刀闸位置通过逻辑判断来选择母线电压，在线路刀闸辅助接点不正常时，可以采用手动强置的方法来选择母线电压。通过这种设计方式，彻底解决了两个母线电压可能存在误并列的问题，同时简化了保护装置接线，提高保护装置的可靠性。

附图说明

图1为现有电压切换装置切换继电器接线示意图。

图2为现有电压切换装置电压切换回路接线示意图。

图3为现有电压互感器电压切换接线示意图。

图4为本实用新型的集成电压切换的双母线线路保护装置的结构图。

图5为本实用新型的集成电压切换的双母线线路保护装置原理步骤图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部实施例。

图1至图3的现有保护装置电路的接线示意图，当I母刀闸合闸时，其辅助接点“I母常开”闭合，“I母常闭”打开，双位置继电器的线圈1YQJ4、线圈1YQJ5、线圈1YQJ6、线圈1YQJ7动作，其常开辅助接点闭合，I母母线TV二次电压从接点7D1、接点7D2、接点7D3、接点7D4、接点7D5进来后经线圈1YQJ5、线圈1YQJ6、线圈1YQJ7的常开辅助接点，再经过空开开关ZKK后进入到保护装置；当I母刀闸分闸时，其辅助接点“I母常开”打开，“I母常闭”闭合，双位置继电器的线圈1YQJ4、线圈1YQJ5、线圈1YQJ6、线圈1YQJ7返回，线圈1YQJ5、线圈1YQJ6、线圈1YQJ7各自对应的常开辅助接点断开，I母母线TV二次电压不能进入保护装置；当II母刀闸合闸时，其辅助触点“II母常开”闭合，“II母常闭”打开，双位置继电器的线圈2YQJ4、线圈2YQJ5、线圈2YQJ6、线圈2YQJ7动作，其常开辅助触点闭合，II母母线TV二次电压从接点7D6、接点7D7、接点7D8、接点7D9、接点7D10进来后经线圈2YQJ5、线圈2YQJ6、线圈2YQJ7的常开辅助触点，再经过空开ZKK后进入到保护装置；当II母刀闸分闸时，其辅助触点“II母常开”打开，“II母常闭”闭合，双位置继电器的线圈2YQJ4、线圈2YQJ5、线圈2YQJ6、线圈2YQJ7返回，线圈2YQJ5、线圈2YQJ6、线圈2YQJ7的常开辅助触点断开，II母母线TV二次电压不能进入保护装置。

采用继电器来实现电压选择存在的问题

1)误并列问题

参看图3，当线圈1YQJ或线圈2YQJ触点粘连、或者因刀闸辅助触点未变位导致线圈1YQJ或线圈2YQJ未返回，将造成I母电压和II母电压误并列，若两电压互感器二次电压不一致，则会产生环流，损坏互感器。

2)反充电问题

如图3所示，当I母电压和II母电压并列时(含误并列)，此时若某一母线电压互感器的一次侧失电，例如I母线停电，则II母线电压互感器将向I母线电压互感器反充电，反充电将导致II母线电压互感器二次侧空开2ZKKII流过很大的电流而跳闸，这会使所有的保护装置都失去工作电压而误动，造成电力系统事故。

3)设备投资及可靠性问题

采用继电器来实现电压选择，增加了投资，且增加了设备的复杂度，发生故障的几率增大。

针对上述存在的问题，本实用新型提出一种集成电压切换的双母线保护装置，结合图4、表1，本实用新型具体实施例的装置，包括有双母线线路保护装置1、连接在第一母线上的第一电压互感器TV1和连接在第二母线上的电压互感器，第一母线、第二母线上分别接第一断路器刀闸QF1、第二断路器刀闸QF2后接入断路器QS及线路；将与第一断路器刀闸QF1联动的第一常开接点QF1K，以及与第二断路器刀闸QF2联动的第二常开接点QF2K分别接入双母线线路保护装置1的电压选择模块3；包括用于强置切换第一母线与第二母线的强置切换开关(未图示)，其用于切换第一母线的第一辅助接点SW-1、用于切换第二母线的第二辅助接点SW-2分别接入双母线线路保护装置1的电压选择模块3，所述第一母线的第一电压互感器TV1二次电压接入I母电压采集单元21，所述第二母线的第二电压互感器TV2二次电压接入II母电压采集单元22，所述电压选择模块3分别控制I母电压采集单元21和II母电压采集单元22选择性接入保护装置CPU电压输入模块4。

表1.SW切换开关

作为另一具体实施例，所述电压选择模块包括第一至第七与门31～37、第一至第四或门38、39、310、311、第一选通开关K1和第二选通开关K2，所述第一与门31的两输入端分别连接第一断路器刀闸QF1联动的第一常开接点QF1K和第二断路器刀闸QF2联动的第二常开接点QF2K，第一与门31的反向输出端同时接入第二与门32和第三与门33；第五与门35一输入端为反向接入端，其反向接入端连接所述第二常开接点QF2K，第五与门35的另一输入端连接所述第一常开接点QF1K，第五与门35的输出端同时接入第一或门38和第二与门32；第四与门34一输入端为反向接入端，其反向接入端连接所述第一常开接点QF1K，第四与门34的另一输入端连接所述第二常开接点QF2K，第四与门34的输出端同时接入第二或门39和第三与门33；第一或门38的输出端接入第六与门36，第二与门32的反向输出端接入第七与门37，第七与门37的输出端同时接入第四或门311和第二或门39，第六与门36的输出端同时接入第三或门310和第一或门38；第三或门310的一输入端还连接第一辅助接点SW-1，第四或门311的一输入端还连接第二辅助接点SW-2，第三或门310的输出端连接第一选通开关K1的门极，并同时接入第七与门37的反向输入端；第四或门311的输出端连接第二选通开关K2的门极，并同时接入第六与门36的反向输入端；所述第一选通开关K1串联在I母电压采集单元21和保护装置cpu电压输入模块4之间；所述第二选通开关K2串联在II母电压采集单元22和保护装置cpu电压输入模块4之间。

所述I母电压采集单元21和II母电压采集单元22分别采集第一母线的第一电压互感器TV1二次侧三相电压和第二母线的第二电压互感器TV2二次侧三相电压。

所述强置切换开关为三档强置切换开关(未图示)，其三档分别为起第一辅助接点作用的“I母”、起第二辅助接点作用的“II母”、“自动”，装置正常运行时将三档切换开关置于“自动”；当线路工作于第一母线，而第一母线断路器刀闸QF1异常时，将三档切换开关置于“I母”；当线路工作于第二母线，而第二母线断路器刀闸QF2异常时，将三档切换开关置于“II母”。

参看图5，其为本实用新型的集成电压切换的双母线线路保护装置原理步骤图，步骤如下：

步骤S10，第一母线、第二母线分别接第一断路器刀闸QF1、第二断路器刀闸QF2后接入开关QS及线路；

步骤S20，将与第一断路器刀闸QF1联动的第一常开接点QF1K，以及与第二断路器刀闸QF2联动的第二常开接点QF2K分别接入双母线线路保护装置1；在本实施例中，采用与第一、第二断路器刀闸联动的第一、第二常开接点QF1K、QF2K的闭合与断开，可以实现第一断路器刀闸QF1、第二断路器刀闸QF2的工作状态检测，第一、第二常开接点QF1K、QF2K在一端共接开入公共端，另一端接入双母线线路保护装置1；

步骤S30，将强置切换开关的第一辅助接点SW-1、第二辅助接点SW-2分别接入双母线线路保护装置；在本实施例中，将强置切换开关的第一辅助接点SW-1、第二辅助接点SW-2的一端共接开入公共端，另一端接入双母线线路保护装置；

步骤S40，联合判断第一常开接点QF1K、第二常开接点QF2K、第一辅助接点SW-1、第二辅助接点SW-2的闭合及打开状态，若第一常开接点QF1K闭合、第二常开接点QF2K打开、且第二辅助接点SW-2打开时，则判定隔离开关及其线路电性连接在第一母线上，第一母线的电压互感器二次电压接入双母线线路保护装置；若第一常开接点QF1K打开、第二常开接点QF2K闭合、第一辅助接点SW-1打开时，则判定隔离开关及其线路电性连接在第二母线上，第二母线的电压互感器二次电压接入双母线线路保护装置。

步骤S41,若第一常开接点QF1K闭合、第二常开接点QF2K闭合、第一辅助接点SW-1无开入、第二辅助接点SW-2无开入时，则判定第一断路器刀闸QF1、第二断路器刀闸QF2同时跨接在两条母线上，此时双母线线路保护装置接入该逻辑判断之前的母线电压互感器二次电压。

步骤S42,若第一常开接点QF1K打开、第二常开接点QF2K打开、第一辅助接点SW-1无开入、第二辅助接点SW-2无开入时，则此时双母线线路保护装置接入该逻辑判断之前的母线电压互感器二次电压。

步骤S43，若第一辅助接点SW-1开入时，不论第一常开接点QF1K与第二常开接点QF2K是否闭合，则双母线线路保护装置的双母线接入电压均为第一母线电压互感器二次电压，同时双母线线路保护装置给出告警信号。

步骤S44，若第二辅助接点SW-2开入时，不论第一常开接点QF1K与第二常开接点QF2K是否闭合，则双母线线路保护装置的双母线接入电压均为第二母线电压互感器二次电压，同时双母线线路保护装置给出告警信号。

上述实施例仅用以说明本实用新型而并非限制本实用新型所描述的技术方案；因此，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本实用新型已进行了详细的说明，但是，本领域的普通技术人员应当理解，仍然可以对本实用新型进行修改或者等同替换；而一切不脱离本实用新型的精神和范围的技术方案及其改进，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。