一种具有相互备用功能的环网柜保护系统和保护方法技术方案

本发明专利技术提供了一种具有相互备用功能的环网柜保护系统和保护方法，主要包括设置在环网柜内偶数个间隔单元保护装置，并将所述间隔单元及保护装置两两进行编组，在环网柜的间隔单元保护装置中存储主程序和备用程序，主程序用于在所述编组正常工作时，监控每个间隔单元管辖的1条线路并向所述间隔单元提供保护，备用程序用于在所述编组中一个间隔单元出现异常或故障时，同时监控编组中的两条线路并向两个所述间隔单元提供保护。

A protection system and method of ring network cabinet with mutual standby function

【技术实现步骤摘要】
一种具有相互备用功能的环网柜保护系统和保护方法
本专利技术涉及配电网线路设备及其保护方式，尤其涉及一种具有相互备用功能的环网柜和保护方法。
技术介绍
环网柜广泛应用于电缆网络的重要节点上，作为配电网主干线重要的分段、联络、分界、分支节点，起到对配电网线路的运行监视和对故障线路的快速判断、定位、隔离和恢复供电的作用。环网柜由环进环出单元、馈线单元、母线PT(电压互感器)单元和安装于各间隔单元的保护装置组成，各间隔单元的保护装置负责各间隔单元的测量、控制、继电保护、通信等功能，目前，各间隔单元的保护装置相互独立，相互之间无电气交互与信息交互。当环网柜一个间隔的保护装置出现故障时，该间隔的测量、保护、控制等功能将会全面瘫痪，目前的处理方法为：1、继续运行，但是该条线路无测量、无保护、无法远程控制，线路发生故障时，无法监测和隔离故障，易使故障扩大化，严重影响供电的安全性。2、停电数小时进行更换或维修保护装置，这样大大影响供电的可靠性。因此，目前的保护装置无备用能力，自身故障或异常后将会导致所管辖的线路无监测和保护功能，大大影响供电的安全性和可靠性。本专利技术提出了一种具有相互备用功能的环网柜保护系统及其保护方法，利用一组中的两个保护装置之间进行电气交互与信息交互，保护装置之间互为备用，当一台保护装置自身出现故障时，编组中的另一个保护装置启用后备保护功能，接替发生故障的保护装置的全部功能。在环网柜上实现了某一台保护装置出现故障时，不改变线路结构，无需更换或检修保护装置，无需停电，整个环网柜可以继续正常运行的功能，大大提高了供电的安全性和可靠性。
技术实现思路
本专利技术提出了一种具有相互备用功能的环网柜保护系统，具体方案如下：一种具有相互备用功能的环网柜保护系统，所述环网柜保护系统包括多个间隔单元保护装置，所述间隔单元保护装置与环网柜中的间隔单元一一对应，其特征在于：每个所述间隔单元保护装置中存储有主程序和备用程序，所述主程序用于监控、上报自身的电气数据并对自身线路进行保护；所述备用程序用于同时监控、上报所述编组中两个间隔单元的电气数据并对两条线路进行保护；当所述环网柜保护系统工作时，每两个间隔单元保护装置组成一个编组，当所述编组正常工作时，每个所述间隔单元保护装置仅启动主程序，当所述编组中一个间隔单元保护装置出现故障时，正常工作的另一个间隔单元保护装置自动启动备用程序。进一步的，每个所述编组中，两个间隔单元保护装置各自独立使用一个三相电流互感器监控输入间隔单元的电流数据，将各自采集到的电流数据同时送至两个间隔单元保护装置中；两个间隔单元保护装置共用一个三相电压互感器监控输入间隔单元的母线电压数据，将采集到的电压数据同时送至两个间隔单元保护装置中。进一步的，每个所述编组中，每个间隔单元保护装置分别同时采集编组内的两个环网柜开关分闸状态信号和开关合闸状态信号。进一步的，所述间隔单元保护装置通过光耦隔离实现对所述开关分闸状态和开关合闸状态的采集。进一步的，每个所述编组中，每个间隔单元保护装置分别同时连接两个间隔单元开关的开出端子，能够同时控制两个间隔单元的分闸和合闸信号。进一步的，所述间隔单元保护装置上设有远程通信网口，所述远程通信网口用于向远程主站系统上报所属间隔单元的电气数据，同时接收远程主站系统发来的各种指令。进一步的，所述间隔单元保护装置上设有自检网口，所述自检网口用于在编组内的两个间隔单元保护装置之间传递故障信号。进一步的，所述三相电流互感器和三相电压互感器采集到的信号，经过由过压保护模块、信号调理模块和高速A/D转换模块调整后，送入所述间隔单元保护装置上的CPU中，所述CPU为判断所述间隔单元保护装置工作状态是否正常的逻辑判断单元。进一步的，所述逻辑判断单元的判断条件可以根据线路需要重新写入。本专利技术还提出了一种具有相互备用功能的环网柜保护方法，具体方案如下：一种具有相互备用功能的环网柜保护方法，其特征在于，所述环网柜保护方法包含如下步骤：S1：在环网柜的间隔单元保护装置中内置主程序和备用程序；S2：对环网柜中的间隔单元保护装置进行两两编组，并在编组内两个间隔单元保护装置间建立故障信号传递通道；S3：当环网柜正常工作时，每个间隔单元保护装置仅运行主程序，监控自身线路的电气数据并对自身线路提供保护；当环网柜中的间隔单元出现故障时，间隔单元对应的保护装置通过故障信号传递通道向编组内另一个间隔单元保护装置发送故障信号，关闭另一个间隔单元保护装置的主程序并启用备用程序，同时监控编组内两条线路的电气数据并对两条线路提供保护。S4：当环网柜通过现场维护或者检修恢复正常后，恢复正常的间隔单元保护装置通过故障信号传递通道向编组内另一个间隔单元保护装置发送故障恢复信号，关闭另一个间隔单元保护装置的备用程序并启用主程序，恢复环网柜的正常工况。使用上述环网柜保护系统和环网柜保护方法，可以克服传统配电网线路中使用环网柜中无信息交互或信息交互能力弱，发生故障后需停电检修的弊端，提高了供电的安全性和可靠性。附图说明图1为本专利技术一个实施例的结构图；图2为本专利技术一个实施例中一个间隔单元保护装置的原理图；图3为本专利技术一个实施例中一个编组的原理图。其中，1为环网柜，2为间隔单元保护装置，3为三相电压互感器，4为三相电流互感器，5为三相电压采集传输线缆，6为三相电流采集传输线缆，7为状态与控制采集传输线缆，8为自检信号交互网口。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的实施方式进行具体说明。如图1所示，在本专利技术的一个实施例中，环网柜中安装有环进环出单元、馈出单元和PT单元，采取真空灭弧室配备全绝缘全密封不锈钢外壳，内置真空断路器，在二次室内安装具有相互备用功能的间隔单元保护装置。自动控制结构则由主控板、液晶显示屏、操作按键、指示灯、自检网口、远程通信网口和接线端子等组成。本实施例中，共具有6个间隔单元及其对应的保护装置，分别进行两两编组，形成3个互为备用的编组。在每个编组中，电气连接结构相同，下面对一个编组的结构和功能进行详细说明。三相电压互感器置于环网柜内部，实时采集供电线路中A、B、C三相电压信号，通过三相电压采集传输线缆与间隔单元保护装置相连。所述三相电压互感器的采集带宽为0～4khz，精度为1％。所述三相电压采集传输线缆为同轴电缆，实时传输三相电压互感器采集的电压信号。三相电流互感器置于环网柜内部，实时采集每个间隔单元回路中的A、B、C三相电流信号，通过三相电流采集传输线缆分别与每个编组中的两台间隔单元保护装置相连。采样带宽0～4khz，精度为0.5％。一台环网柜内置多台三相电流互感器。所述三相电流采集传输线缆为同轴电缆，实时传输三相电流互感器采集的电压信号。状态与控制传输线缆为同轴电缆，在每个编组的两台间隔单元保护装置之间实时传递状态信号。同时，间隔单元保护装置也通过状态与控制传输线缆传递分合闸控本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有相互备用功能的环网柜保护系统，所述环网柜保护系统包括多个间隔单元保护装置，所述间隔单元保护装置与环网柜中的间隔单元一一对应，其特征在于：/n每个所述间隔单元保护装置中存储有主程序和备用程序，所述主程序用于监控、上报自身的电气数据并对自身线路进行保护；所述备用程序用于同时监控、上报所述编组中两个间隔单元的电气数据并对两条线路进行保护；/n当所述环网柜保护系统工作时，每两个间隔单元保护装置组成一个编组，当所述编组正常工作时，每个所述间隔单元保护装置仅启动主程序，当所述编组中一个间隔单元保护装置出现故障时，正常工作的另一个间隔单元保护装置自动启动备用程序。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有相互备用功能的环网柜保护系统，所述环网柜保护系统包括多个间隔单元保护装置，所述间隔单元保护装置与环网柜中的间隔单元一一对应，其特征在于：
每个所述间隔单元保护装置中存储有主程序和备用程序，所述主程序用于监控、上报自身的电气数据并对自身线路进行保护；所述备用程序用于同时监控、上报所述编组中两个间隔单元的电气数据并对两条线路进行保护；
当所述环网柜保护系统工作时，每两个间隔单元保护装置组成一个编组，当所述编组正常工作时，每个所述间隔单元保护装置仅启动主程序，当所述编组中一个间隔单元保护装置出现故障时，正常工作的另一个间隔单元保护装置自动启动备用程序。


2.根据权利要求1所述的环网柜保护系统，其特征在于，每个所述编组中，两个间隔单元保护装置各自独立使用一个三相电流互感器监控输入间隔单元的电流数据，将各自采集到的电流数据同时送至两个间隔单元保护装置中；两个间隔单元保护装置共用一个三相电压互感器监控输入间隔单元的母线电压数据，将采集到的电压数据同时送至两个间隔单元保护装置中。


3.根据权利要求1所述的环网柜保护系统，其特征在于，每个所述编组中，每个间隔单元保护装置分别同时采集编组内的两个环网柜开关分闸状态信号和开关合闸状态信号。


4.根据权利要求3所述的环网柜保护系统，其特征在于，所述间隔单元保护装置通过光耦隔离实现对所述开关分闸状态和开关合闸状态的采集。


5.根据权利要求4所述的环网柜保护系统，其特征在于，每个所述编组中，每个间隔单元保护装置分别同时连接两个间隔单元开关的开出端子，能够同时控制两个间隔单元的分闸和合闸信号。


6.根据权利要求1所述的环网柜，其特征在于，所述间隔单元保护装置上...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨敦高，陈平，曹西征，刘玉刚，于毅，李振林，李卯东，
申请(专利权)人：北京合锐赛尔电力科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11