一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置制造方法及图纸

一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置。断路器上口具备一次电流互感器，设置二次电流互感器和压频转换电路。在不具备一次电流互感器的跌落式熔断器或断路器下口以下，设置一次电流互感器、二次电流互感器和压频转换电路，以上将电流量转换成脉冲。通过计算所有与各所述电流互感器对应的脉冲个数的代数和，得出流入与流出的电流差值对应的脉冲差值，脉冲差值超过设定阈值，并且持续时间大于跌落式熔断器或断路器过流切断电流时间与延时时间的和，即判定各所述电流互感器之间的线路发生故障，直接光差保护动作跳闸。本发明专利技术解决了现有技术不适用的难题，从而精确快速判断断路器和跌落式熔断器混合构成的配电网线路是否发生故障。电网线路是否发生故障。电网线路是否发生故障。

【技术实现步骤摘要】
一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置


[0001]本专利技术属于电力系统继电保护领域，具体涉及一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置。

技术介绍

[0002]差动保护是一种线路保护方法，对主干线路和分支线路之间常采用差动保护的方式。现有的差动保护是分别通过电流互感器(CurrentTransformer,CT)获取线路两端电流、电压等参数，并变成报文发送给计算机，由计算机进行报文解读，并由此对线路上游位点的电流和下游位点的电流进行比较，看上点电流是否与下点电流相等，如果不相等则判断发生故障，并切断线路的开关，以此来切除故障线路。但是，报文的编写和制造、传输、接收、解释等过程涉及诸多环节，不仅涉及器件多，计算量大，而且算法复杂，整体耗时长，装置可靠性设计难度大。为了提升差动保护的响应速度，专利技术专利申请CN111463758A公开了一种电力线路的保护方法，将入口开关和出口开关上的电流量转换成具有对应关系的脉冲，并将各脉冲点对点直接传输给比较模块，然后通过入口与出口脉冲的差值来判断相应的电流量的差值，从而做出响应。这样做的好处是避免了报文编制等环节、减少了器件使用，极大提升了响应速度，该方法与传统保护方法相比，差动保护的响应时间由26～40毫秒缩短至不足5毫秒。但是，该方法只适用于主干线路和分支线路全部由断路器来构成的配电网线路，分支断路器以下线路故障时，分支断路器按配置的保护越限电流值和时间进行动作跳闸，分支断路器与主干断路器之间线路故障时，主干断路器差动保护动作跳闸。由于配电网线路80
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90％不是全部由断路器构成，存在大量的跌落保险(跌落式熔断器)代替断路器的场合，而跌落式熔断器是一次性元件，内部熔丝具备反时限特性，随着电流增大，熔断时间减小，一旦熔断就报废，不具备多次开合故障电流能力。随着技术和社会发展，断路器越来越多的是一二次融合的断路器，内部具备一次电流互感器，将高压线路上的一次大电流转换为二次小电流，而跌落式熔断器不具备一次电流互感器，断路器可以带电实施前述专利申请的方法。针对由断路器和跌落式熔断器混合构成的配电网线路，而且尽量减少作业施工和线路故障停电面积，就不能利用前述专利申请的方法来监测线路是否发生故障。

技术实现思路

[0003]为解决现有技术中存在的不足，本专利技术提供一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置，主干线首端保护装置进行多端口光脉冲计数累加求代数和，得出流入与流出的电流差值对应的脉冲差值，脉冲差值超过设定阈值，并且持续时间大于跌落式熔断器或断路器过流切断电流时间与延时时间的和，直接光差保护动作跳闸。本专利技术解决了现有技术不适用的难题，从而精确快速判断断路器和跌落式熔断器混合构成的配电网线路是否发生故障。
[0004]本专利技术采用如下的技术方案。
[0005]一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置，包括：
[0006]断路器上口具备一次电流互感器，设置二次电流互感器和压频转换电路，将电流量变换成电压量，再将所述电压量经压频转换电路转换成脉冲，将脉冲经光纤传送给比较模块；
[0007]在不具备一次电流互感器的跌落式熔断器或断路器下口以下，设置一次电流互感器、二次电流互感器和压频转换电路，将电流量变换成电压量，再将所述电压量经压频转换电路转换成脉冲，将脉冲经光纤传送给比较模块；
[0008]通过比较模块计算所有与各所述电流互感器对应的脉冲个数的代数和，得出流入与流出的电流差值对应的脉冲差值，脉冲差值超过设定阈值，并且持续时间大于跌落式熔断器或断路器过流切断电流时间与延时时间的和，即判定各所述电流互感器之间的线路发生故障，直接光差保护动作跳闸。
[0009]优选地，所述脉冲个数与电压量成正比例关系。
[0010]优选地，所述一次电流互感器、二次电流互感器、压频转换电路设置在跌落式熔断器下口。
[0011]所述比较模块包括计数器、加法器、定时器，比较模块将脉冲先转换成代表脉冲个数的数字量，通过加法器对所述数字量进行求和，然后和差动脉冲设定阈值比较；所述差动脉冲设定阈值为线路额定电流的0.2倍～5倍对应的脉冲计数。
[0012]优选地，各个一次电流互感器所在的导线之间形成封闭保护区。
[0013]所述保护区之外故障，流入保护区的电流与流出保护区的电流相等，比较模块的脉冲代数和为0，直接光差保护不动作。
[0014]所述保护区之内，跌落式熔断器内部或下口与所属的电流互感器之间，或断路器内部或下口与所属的电流互感器之间，发生故障，比较模块的脉冲代数和大于阈值，过流时间或熔断时间之后，断路器断开或跌落式熔断器熔断，故障切除，差流时间未到断路器差动时间，直接光差保护不动作。
[0015]优选地，电压量经基准电压抬高电路抬高后再输入到所述压频转换电路。
[0016]优选地，每隔固定周期10ms对所述比较模块的脉冲代数和输出清零。
[0017]优选地，所述持续时间大于跌落式熔断器或断路器过流切断电流时间与延时时间的和，为T＝T
大
+ΔT，ΔT为延迟时间，为3
‑
5ms；
[0018]T
大
为取断路器的过流阈值和跌落式熔断器的熔断电流阈值与断路器的差动电流阈值相等时的过流时间和熔断时间之间的大值。
[0019]本专利技术的有益效果在于，与现有技术相比，
[0020]在不具备一次电流互感器的跌落式熔断器或断路器下口以下安装末端光化CT，安装时，只需断开跌落式熔断器或断路器，分支停电施工作业，避免上口安装引起的上一级主干线路停电。主干线首端保护装置进行多端口光脉冲计数累加求代数和，得出流入与流出的电流差值对应的脉冲差值，脉冲差值超过设定阈值，并且持续时间大于跌落式熔断器或断路器过流切断电流时间与延时时间的和，直接光差保护动作跳闸，这种直接光差保护方法，在故障点发生于跌落式熔断器或断路器内部或下口与末端光化CT安装点之间时，跌落式熔断器或断路器过流跳闸，首端保护装置不会跳闸，避免了保护误动作，解决了现有技术不适用的难题，从而精确快速判断断路器和跌落式熔断器混合构成的配电网线路是否发生故障。
附图说明
[0021]图1为本专利技术一种适用于多分支线路的配电网直接光差保护装置的线路示意图；
[0022]图2为本专利技术一种适用于多分支线路的配电网直接光差保护装置运行流程图。
具体实施方式
[0023]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述。本申请所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部实施例。基于本专利技术精神，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的有所其它实施例，都属于本专利技术的保护范围。
[0024]一种适用于多分支线路的配电网直接光差保护装置，包括：
[0025]断路器上口具备一次电流互感器，设置二次电流互感器和压频转换电路，将电流量变换成电压量，再将所述电压量经压本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置，断路器上口具备一次电流互感器，设置二次电流互感器和压频转换电路，将电流量变换成电压量，再将所述电压量经压频转换电路转换成脉冲，其特征在于，包括：在不具备一次电流互感器的跌落式熔断器或断路器下口以下，设置一次电流互感器、二次电流互感器和压频转换电路，将电流量变换成电压量，再将所述电压量经压频转换电路转换成脉冲，将脉冲经光纤传送给比较模块；通过比较模块计算所有与各所述电流互感器对应的脉冲个数的代数和，得出流入与流出的电流差值对应的脉冲差值，脉冲差值超过差动脉冲设定阈值，并且持续时间大于跌落式熔断器或断路器过流切断电流时间与延时时间的和，即判定各所述电流互感器之间的线路发生故障，直接光纤差动保护动作跳闸。2.根据权利要求1所述的一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置，其特征在于：所述脉冲个数与电压量成正比例关系。3.根据权利要求1所述的一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置，其特征在于：所述一次电流互感器、二次电流互感器、压频转换电路设置在跌落式熔断器下口。4.根据权利要求1所述的一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置，其特征在于：所述比较模块包括计数器、加法器、定时器，比较模块将脉冲先转换成代表脉冲个数的数字量，通过加法器对所述数字量进行求和，然后和差动脉冲设定阈值比较；所述差动脉冲设定阈值为线路额定电流的0.2倍～5倍对应的脉冲计数。5.根据权利要求1所述的一种适用于多分支线路的配电网直接光纤差动保护装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：张智，李富，丁鹂，虎俊，金海川，张洁，蔡喜明，锁林，俞智浩，王晓康，丁嘉伟，王国宇，杨贤，尹宏伟，
申请(专利权)人：保定钰鑫电气科技有限公司，
类型：发明
国别省市：