变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统.pdf

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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202010882533.2 (22)申请日 2020.08.28 (71)申请人 国网山东省电力公司郯城县供电公 司 地址 276100 山东省临沂市郯城县师郯路1 号供电公司 (72)发明人 吴清波史宗峰王善卿徐辉 娄向华任华山李根 (74)专利代理机构 淄博汇川知识产权代理有限 公司 37295 代理人 李时云 (51)Int.Cl. G01R 31/327(2006.01) (54)发明名称 变配电综合自动化系统的断路器误动检测 系统 (57)摘要 本发明涉及电力领域中的。

2、继电保护领域, 具 体为变配电综合自动化系统的断路器误动检测 系统包括误动检测终端和变电站综合自动化系 统设有断路器误动检测子系统。 误动检测终端检 测控制回路中每一个控制支路的电流变化信号, 误动检测子系统根据各个控制支路的电流变化 信号确定误动的范围。 本发明具有快速确定断路 器误动故障范围的有益效果同时具有快速恢复 供电、 提高供电质量的有益效果。 权利要求书3页 说明书9页 附图9页 CN 111983444 A 2020.11.24 CN 111983444 A 1.变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统, 应用变电站综合自动化系统, 其特 征在于: 还包括误动检测终端, 所述变电。

3、站综合自动化系统设有断路器误动检测子系统, 所述 误动检测终端与变电站综合自动化系统连接, 并将检测数据通过变电站综合自动化系统传 递给断路器误动检测子系统; 所述误动检测终端(100),包括: 取电模块(110), 串接于分闸回路或者合闸回路中; 单向储能模块(120), 与取电模块(110)并接连接; 数据采集模块(130), 与单向储能模块(120)的储能部分并接用以获取电能; 所述数据 采集模块(130)采集分闸回路或者合闸回路在断路器动作时产生的电信号, 并且其输出端 和变电站自动化系统电气连接; 断路器动作之后, 所述断路器误动检测子系统判别误动类型的方法为: 断路器误动检测子系统。

4、获取动作的断路器的信息, 包括断路器的编号、 断路器的操作 类型; 如果没有断路器的操作类型, 则断路器属于误动, 则获取并联在动作的断路器的分闸 回路或合闸回路上的误动检测终端的检测信号; 如果继电保护装置控制输出的回路检测出动作信号, 则判定继电保护装置误动或者继 电保护装置相关分闸回路或合闸回路故障; 如果手动操作控制输出的回路检测出动作信号, 则判定手动操作控制回路出现故障; 如果检测到闭锁回路控制输出的回路检测出动作信号, 则判定闭锁回路出现故障; 如果所有误动检测终端没有检测出动作信号则判定为断路器自身故障。 2.根据权利要求1所述的变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统, 其特。

5、征在于: 所述取电模块(110)为串联的分压二极管(Df), 所述分压二极管(Df)至少设有三个。 3.根据权利要求2所述的变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统, 其特征在于: 所述单向储能模块(120)为串联连接的电容器(C)和截流二极管(Dj), 所述截流二极管 (Dj)的负极与分压二极管(Df)的负极连接。 4.根据权利要求1所述的变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统, 其特征在于: 所述数据采集模块(130)包括串联连接的分压电阻(Rf)和光耦(Dg); 所述光耦(Dg)的 输出端与综合自动化系统连接; 或者, 所述数据采集模块(130)包括霍尔电流传感器(Hl), 所述霍尔电。

6、流传感器(Hl)的电压 输入端和单向储能模块(120)并接, 所述霍尔电流传感器(Hl)的输出端与综合自动化系统 连接; 或者, 所述数据采集模块(130)包括霍尔元件(HY)、 磁芯(B)、 光耦(Dg)和整定电阻(Rz), 所述 霍尔元件(HY)嵌设在环形磁芯(B)的缺口中, 所述霍尔元件(HY)的输入端和单向储能模块 (120)并接, 所述整定电阻(Rz)和光耦(Dg)的输入端串联连接后与霍尔元件(HY)的输出端 并接, 所述光耦(Dg)的输出端通过信号量采集接口与综合自动化系统连接。 5.一种具有误动检测功能的接线端子, 包括壳体(200)以及设置在壳体上左接线区 权利要求书 1/3 。

7、页 2 CN 111983444 A 2 (210)和右接线区(220), 其特征在于: 所述壳体内部设有并联连接的取电模块(110)、 单向储能模块(120)和数据采集模块 (130), 所述取电模块(110)的两端分别与左接线区(210)和右接线区(220)的接线柱连接, 所 述取电模块(110)包括至少三个串联连接的分压二极管(Df); 所述单向储能模块(120)包括电容器(C)和截流二极管(Dj), 所述截流二极管(Dj)的负 极和分压二极管(Df)的负极电气连接; 所述数据采集模块(130)包括串联连接的分压电阻(Rf)和发光二极管(De); 相应的, 所 述壳体(200)的上部设有。

8、指示通孔(201), 所述发光二极管(De)的嵌设在壳体(200)的指示 通孔(201)内; 或, 所述数据采集模块(130)包括分压电阻(Rf)和光耦(Dg); 相应的, 所述壳体(200)的上 部设有信号输出端接口(202), 所述光耦(Dg)的输出端和信号输出端接口(202)连接; 或, 所述数据采集模块(130)包括霍尔元件(HY)和磁芯(B), 所述磁芯(B)套设在连接左接 线区(210)和右接线区(220)的接线柱上; 所述霍尔元件(HY)嵌设在环形磁芯(B)的缺口处; 相应的, 所述壳体(200)上设有信号输出端接口(202), 所述信号输出端接口(202)和霍尔元 件(HY)的。

9、输出端连接; 或, 所述数据采集模块(130)包括霍尔元件(HY)、 磁芯(B)、 整定电阻(Rz)、 发光二极管 (De); 所述磁芯(B)套设在连接左接线区(210)和右接线区(220)的接线柱上; 所述霍尔元件 (HY)嵌设在环形磁芯(B)的缺口处; 所述整定电阻(Rz)和发光二极管(De)的输入端串联连 接后与霍尔元件的输出端并接, 相应的, 所述壳体(200)上设有指示通孔(201), 所述发光二 极管(De)嵌设在壳体(200)的指示通孔(201)的内。 6.根据权利要求5所述的一种具有误动检测功能的接线端子, 其特征在于: 所述数据采集模块(130)还包括AD转换模块和通信模块。。

10、 所述数据采集模块(130)输出端输出模拟信号, 所述数据采集模块(130)的输出端和AD 转换模块的输入端电气连接, 所述AD转换模块的输出端输出数字信号通过通信模块传输到 变电站综合自动化系统中。 7.一种断路器误动判定方法, 应用权利要求6所述的一种, 其特征在于: 系统中设定有判定曲线、 误动类型曲线, 断路器动作后, 系统获取控制回路的电流变化 曲线; 与判定曲线、 误动类型曲线比对, 确定其符合的曲线; A、 将断路器动作曲线与判定曲线比对, 如果与判定曲线趋势相同且相同时间点的误差 范围在5之内则判定为误动作; 否则判定正常操作; B、 如果是正常操作, 将此次采集的电流变化曲线。

11、与判定曲线进行拟合; C、 如果判定为误动操作, 然后将此次采集的电流变化曲线与不同的误动曲线类型比 对, 找出符合误动类型曲线, 并根据驱动类型曲线确定故障范围; 同时, 如果判定为误动类型曲线或经人员实际确认为特定的误动类型曲线, 则将此次 权利要求书 2/3 页 3 CN 111983444 A 3 采集的电流变化曲线与对应的误动类型曲线拟合。 8.一种防止断路器误动的预警方法, 其特征在于: A、 生成断路器动作时控制回路电流变化判定曲线; 正常分合闸操作过程中, 断路器误动检测子系统存储数据采集模块(130)采集的控制 回路的电流变化数据, 生成动作曲线; 将每一次正常操作生成的动作。

12、曲线, 拟合生成一个判定曲线; B、 在断路器正常动作之后获取控制回路电流变化的动作曲线, 并与判定曲线比对, 如果与判定曲线趋势相同且位于判断曲线的下部, 则说明控制回路阻值增大, 说明合 闸线圈或者分闸线圈损坏或具控制回路中存在接触不良的情形; 如果与判定曲线趋势相同且位于判断曲线的上部, 则说明控制回路阻值减小, 说明合 闸线圈或者分闸线圈存在短路或控制回路的控制电压增大; C、 判定出异常之后, 根据判定结果实施故障排查。 9.一种具有误动检测功能的接线端子, 包括壳体(200)以及设置在壳体上左接线区 (210)和右接线区(220), 其特征在于: 所述壳体(200)内部设有驱动铁芯。

13、(231)、 计数齿条(232)、 码表(233)、 限定滑轨(234); 所述驱动铁芯(231)与壳体(200)内壁固定连接, 连接所述左接线区(210)和右接线区 (220)的导线绕设在驱动铁芯(231); 所述码表(233)与壳体(200)内部固定连接, 并且其表盘嵌设在壳体(200)上; 所述限定滑轨(234)为矩形块, 限定滑轨(234)设有上下方向的滑孔; 所述计数齿条(232)一端为截面形状与滑孔相同的长杆状滑动部, 所述滑动部滑动设 置在滑孔内部, 滑动部的下端设有永磁铁(235), 导线产生电流时, 驱动铁芯(231)将永磁铁 弹开; 所述计数齿条(232)的另一端与码表(2。

14、33)的计数齿轮啮合; 所述限定滑轨(234)与驱动铁芯(231)上下重合, 所述限定滑轨(234)与驱动铁芯(231) 的上部设有间隙用以限定计数齿条(232)位移。 权利要求书 3/3 页 4 CN 111983444 A 4 变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统 技术领域 0001 本发明涉及电力领域中的继电保护领域, 具体为变配电综合自动化系统的断路器 误动检测系统。 背景技术 0002 在主站或者变配电综合自动化系统中可以遥控操作断路器。 因此在执行遥控操作 的过程中, 微机继电保护装置会生成一个动作信息, 即遥控分合闸。 如果是手动操作, 微机 继电保护装置会检测到手动拨动的信。

15、号, 进而会生成一个手动操作的信息。 如果是过流跳 闸或者失压跳闸、 重合闸在、 备自投等动作, 则会生成相应故障信号对应的故障信息以便维 护人员判断故障。 而在发生故障的时候, 即断路器未知状态动作之后, 则不会出线任何信 息, 因此对于故障的判断、 及时恢复供电会有较大的影响, 进而会影响供电质量和供电可靠 性。 因此需要设计一种能够根据线路的电流信号判断误动信息的一种变配电综合自动化系 统的断路器误动检测系统成为一种迫切的要求。 发明内容 0003 本发明要解决的技术问题是: 提供了具有根据线路的电流信号判断误动信息的变 配电综合自动化系统的断路器误动检测系统。 0004 本发明要解决的。

16、技术问题的技术方案是: 变配电综合自动化系统的断路器误动检 测系统, 应用变电站综合自动化系统, 其特征在于: 还包括误动检测终端, 所述变电站综合 自动化系统设有断路器误动检测子系统, 所述误动检测终端与变电站综合自动化系统连 接, 并将检测数据通过变电站综合自动化系统传递给断路器误动检测子系统; 0005 所述误动检测终端串接于分闸回路或者合闸回路中; 单向储能模块与取电模块并 接连接; 数据采集模块与单向储能模块的储能部分并接用以获取电能; 所述数据采集模块 采集分闸回路或者合闸回路在断路器动作时产生的电信号, 并且其输出端和变电站自动化 系统电气连接; 0006 断路器动作之后, 所述。

17、断路器误动检测子系统判别误动类型的方法为: 0007 断路器误动检测子系统获取动作的断路器的信息, 包括断路器的编号、 断路器的 操作类型; 如果没有断路器的操作类型, 则断路器属于误动, 则获取并联在动作的断路器的 分闸回路或合闸回路上的误动检测终端的检测信号; 如果继电保护装置控制输出的回路检 测出动作信号, 则判定继电保护装置误动或者继电保护装置相关分闸回路或合闸回路故 障; 如果手动操作控制输出的回路检测出动作信号, 则判定手动操作控制回路出现故障; 如 果检测到闭锁回路控制输出的回路检测出动作信号, 则判定闭锁回路出现故障; 如果所有 误动检测终端没有检测出动作信号则判定为断路器自身。

18、故障。 0008 更好的, 所述取电模块为串联的分压二极管, 所述分压二极管至少设有三个。 0009 更好的, 所述单向储能模块为串联连接的电容器和截流二极管, 所述截流二极管 的负极与分压二极管的负极连接。 说明书 1/9 页 5 CN 111983444 A 5 0010 更好的, 所述数据采集模块包括串联连接的分压电阻和光耦; 所述光耦的输出端 与综合自动化系统连接; 0011 或者, 0012 所述数据采集模块包括霍尔电流传感器, 所述霍尔电流传感器的电压输入端和单 向储能模块并接, 所述霍尔电流传感器的输出端与综合自动化系统连接; 0013 或者, 0014 所述数据采集模块包括霍尔。

19、元件、 磁芯、 光耦和整定电阻, 所述霍尔元件嵌设在环 形磁芯的缺口中, 所述霍尔元件的输入端和单向储能模块并接, 所述整定电阻和光耦的输 入端串联连接后与霍尔元件的输出端并接, 所述光耦的输出端通过信号量采集接口与综合 自动化系统连接。 0015 一种具有误动检测功能的接线端子, 包括壳体以及设置在壳体上左接线区和右接 线区, 其特征在于: 所述壳体内部设有并联连接的取电模块、 单向储能模块和数据采集模 块, 所述取电模块的两端分别与左接线区和右接线区的接线柱连接, 所述取电模块包括至 少三个串联连接的分压二极管; 所述单向储能模块包括电容器和截流二极管, 所述截流二 极管的负极和分压二极管。

20、的负极电气连接; 所述数据采集模块包括串联连接的分压电阻和 发光二极管; 相应的, 所述壳体的上部设有指示通孔, 所述发光二极管的嵌设在壳体的指示 通孔内; 0016 或, 0017 所述数据采集模块包括分压电阻和光耦; 相应的, 所述壳体的上部设有信号输出 端接口, 所述光耦的输出端和信号输出端接口连接; 0018 或, 0019 所述数据采集模块包括霍尔元件和磁芯, 所述磁芯套设在连接左接线区和右接线 区的接线柱上; 所述霍尔元件嵌设在环形磁芯的缺口处; 相应的, 所述壳体上设有信号输出 端接口, 所述信号输出端接口和霍尔元件的输出端连接; 0020 或, 0021 所述数据采集模块包括霍。

21、尔元件、 磁芯、 整定电阻、 发光二极管; 所述磁芯套设在 连接左接线区和右接线区的接线柱上; 所述霍尔元件嵌设在环形磁芯的缺口处; 所述整定 电阻和发光二极管的输入端串联连接后与霍尔元件的输出端并接, 相应的, 所述壳体上设 有指示通孔, 所述发光二极管嵌设在壳体的指示通孔的内。 0022 更好的, 所述数据采集模块还包括AD转换模块和通信模块。 0023 所述数据采集模块输出端输出模拟信号, 所述数据采集模块的输出端和AD转换模 块的输入端电气连接, 所述AD转换模块的输出端输出数字信号通过通信模块传输到变电站 综合自动化系统中。 0024 一种断路器误动判定方法, 其特征在于: 系统中设。

22、定有判定曲线、 误动类型曲线, 断路器动作后, 系统获取控制回路的电流变化曲线; 与判定曲线、 误动类型曲线比对, 确定 其符合的曲线; 0025 A、 将断路器动作曲线与判定曲线比对, 如果与判定曲线趋势相同且相同时间点的 误差范围在5之内则判定为误动作; 否则判定正常操作; 0026 B、 如果是正常操作, 将此次采集的电流变化曲线与判定曲线进行拟合; 说明书 2/9 页 6 CN 111983444 A 6 0027 C、 如果判定为误动操作, 然后将此次采集的电流变化曲线与不同的误动曲线类型 比对, 找出符合误动类型曲线, 并根据驱动类型曲线确定故障范围; 0028 同时, 如果判定为。

23、误动类型曲线或经人员实际确认为特定的误动类型曲线, 则将 此次采集的电流变化曲线与对应的误动类型曲线拟合。 0029 一种防止断路器误动的预警方法, 其特征在于: 0030 A、 生成断路器动作时控制回路电流变化判定曲线; 0031 正常分合闸操作过程中, 断路器误动检测子系统存储数据采集模块采集的控制回 路的电流变化数据, 生成动作曲线; 0032 将每一次正常操作生成的动作曲线, 拟合生成一个判定曲线; 0033 B、 在断路器正常动作之后获取控制回路电流变化的动作曲线, 并与判定曲线比 对, 0034 如果与判定曲线趋势相同且位于判断曲线的下部, 则说明控制回路阻值增大, 说 明合闸线圈。

24、或者分闸线圈损坏或具控制回路中存在接触不良的情形; 0035 如果与判定曲线趋势相同且位于判断曲线的上部, 则说明控制回路阻值减小, 说 明合闸线圈或者分闸线圈存在短路或控制回路的控制电压增大; 0036 C、 判定出异常之后, 根据判定结果实施故障排查。 0037 一种具有误动检测功能的接线端子, 包括壳体以及设置在壳体上左接线区和右接 线区, 其特征在于: 所述壳体内部设有驱动铁芯、 计数齿条、 码表、 限定滑轨; 所述驱动铁芯 与壳体内壁固定连接, 连接所述左接线区和右接线区的导线绕设在驱动铁芯; 所述码表与 壳体内部固定连接, 并且其表盘嵌设在壳体上; 所述限定滑轨为矩形块, 限定滑轨。

25、设有上下 方向的滑孔; 所述计数齿条一端为截面形状与滑孔相同的长杆状滑动部, 所述滑动部滑动 设置在滑孔内部, 滑动部的下端设有永磁铁, 导线产生电流时, 驱动铁芯将永磁铁弹开; 所 述计数齿条的另一端与码表的计数齿轮啮合; 所述限定滑轨与驱动铁芯上下重合, 所述限 定滑轨与驱动铁芯的上部设有间隙用以限定计数齿条位移。 0038 本发明的有益效果为: 0039 1、 具有快速确定断路器误动故障范围的有益效果; 0040 2、 具有快速恢复供电、 提高供电质量的有益效果。 附图说明 0041 图1是本发明实施例一的一种示意图 0042 图2是本发明实施例一的一种示意图 0043 图3是本发明实施。

26、例一的一种示意图 0044 图4是现有技术中控制回路的简单示意图 0045 图5是本发明实施例二的一种示意图 0046 图6是本发明实施例二的一种示意图 0047 图7是本发明一种实施例中采用霍尔元件实施的示意图 0048 图8是本发明一种实施例的系统示意图 0049 图9是本发明实施例三的示意图 0050 图10是图9中局部放大图 说明书 3/9 页 7 CN 111983444 A 7 0051 图中: 0052 910、 继电保护装置; 800、 断路器误动检测子系统; H1、 霍尔电流传感器; 900、 变配 电站综合自动化系统; 235、 永磁铁; 234、 限定滑轨; 233、 码。

27、表; 232、 计数齿条; 231、 驱动铁 芯; 202、 信号输出端接口; 201、 指示通孔; De、 发光二极管; 220、 右接线区; 210、 左接线区; 200、 壳体; Rz、 整定电阻; B、 磁芯; HY、 霍尔元件; Hl、 霍尔电流传感器; Dg、 光耦; Rf、 分压电 阻; Dj、 截流二极管; C、 电容器; Df、 分压二极管; 130、 数据采集模块; 120、 单向储能模块; 110、 取电模块; 100、 误动检测终端; 具体实施方式 0053 为使本发明的技术方案和有益效果更加清楚, 下面对本发明的实施方式做进一步 的详细解释。 0054 实施例一 00。

28、55 一种变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统, 本发明公开的系统包括设置 在变配电站综合自动化系统900内部的断路器误动检测子系统800和设置在断路器操作回 路中的误动检测终端。 其中, 断路器误动检测子系统800为现有技术中的变配电综合自动化 系统中的一个应用程序, 用以处理误动检测终端的数据并根据检测的数据判别误动的类 型。 作为变配电综合自动化系统中的一个子系统, 断路器误动检测子系统可以共享变配电 综合自动化系统采集的数据同时可以应用变配电综合自动化系的数据采集系统采集数据。 所述误动检测终端与变电站综合自动化系统连接, 变电站综合自动化系统的数据采集装置 可以采集数据, 并存入。

29、数据库的内部, 变电站综合自动化系统传通过内部端口将输出传递 给断路器误动检测子系统。 0056 误动检测终端100包括: 取电模块110、 单向储能模块120和数据采集模块130。 0057 取电模块110串接于分闸回路或者合闸回路中, 单向储能模块120与取电模块110 并接连接, 取电模块110获取的电能存储在单向储能模块120的内部。 数据采集模块130与单 向储能模块120的储能部分并接用以获取电能。 数据采集模块130以单向储能模块120作为 电源, 为自身的运行提供电源。 所述数据采集模块130采集分闸回路或者合闸回路在断路器 动作时产生的电信号, 并且其输出端和变电站自动化系统。

30、电气连接。 采集的电信号用以判 断断路器的动作的触发机构。 0058 在背景技术中已经说明, 断路器正常动作会有动作记录, 即SOE信息, 即事件顺序 记录。 但是误动时, 不会有这些信息, 因此需要断路器误动检测子系统进行判断。 具体的, 断 路器动作之后, 所述断路器误动检测子系统判别误动类型的方法为: 0059 断路器误动检测子系统获取动作的断路器的信息, 包括断路器的编号、 断路器的 操作类型、 故障信息等。 0060 如果没有任何断路器的操作类型, 则断路器属于误动, 此时启动检测进程。 只有断 路器动作结果信息, 没有任何执行信息的情况下, 判定为误动, 此时通过变配电综合自动化 。

31、系统获取串联在动作的断路器的分闸回路或合闸回路上的误动检测终端的检测信号, 并根 据信号进行判断。 0061 如图所示, 该图为简化的断路器的控制回路示意图, 断路器的操作是多路并行操 作的, 即可以手动操作、 遥控操作、 断路器自身操作、 其他断路器动作的联动该断路器动作 说明书 4/9 页 8 CN 111983444 A 8 等。 这些操作都是并接在操作回路中。 哪个回路动作哪个回路就会产生电流脉冲, 进而可以 根据电流脉冲判断哪个回路导致的误动, 进而可以大大缩小检修范围快速恢复供电。 0062 如果继电保护装置910控制输出的回路检测出动作信号, 则判定继电保护装置误 动或者继电保护。

32、装置910相关分闸回路或合闸回路故障。 此时, 可能继电保护装置错误的发 出了误动信号, 或者是继电保护装置内部故障, 导致控制回路电流增大达到动作电流的阈 值触发动作, 或者是连接线产生感应电、 连接线接地故障等导致继电保护控制回路产生电 流触发断路器动作。 0063 如果手动操作控制输出的回路检测出动作信号, 则判定手动操作控制回路出现故 障。 手动操作控制回路出现故障的原因可能是手动操作开关损害、 绝缘下降等, 或者是手动 操作的回路的导线产生感应电或者出现接地故障。 0064 如果检测到闭锁回路控制输出的回路检测出动作信号, 则判定闭锁回路出现故 障。 电气闭锁是控制回路中最为常见的和。

33、其他断路器相关联的控制回路, 因此其他断路器 动作或故障时可能影响断路器误动作。 0065 如果所有误动检测终端没有检测出动作信号则判定为断路器自身故障。 0066 如图4所示, 为一种断路器分合闸控制回路的简单示意图, 其中最终的执行部件为 合闸线圈HQ和分闸线圈TQ, 控制回路并接在正控母KM+和负控母-KM上, 其中合闸线圈的两 个控制开关分别为S11和S12, 其中S12为继电保护装置的合闸控制输出开关, S11为手动开 关。 由于继电保护装置的保护类型不同, 因此可能具有多个分闸的控制开关, 如图中所示, 控制分闸线圈的开关有S21、 S22、 S23和S24, 其功能根据类型各不相。

34、同, 如S21为手动分闸、 S22为继电保护装置分闸, S24为其他断路器联动分闸、 S23为智能表的遥控控制分闸等。 在 所有的控制支路上, 都设有一个误动检测终端100, 其中S22对应的为1001, S21对应的为 1002, S23对应的为1003, S24对应的为1004。 其中任何一个控制支路控制分闸都会在所在之 路上产生电流, 进而各自回路上的误动检测终端100能够检测到电流脉冲信号。 如果断路器 发生误动作, 则可能是控制回路故障和断路器故障, 控制回路故障则控制回路会产生电流, 进而可以确定哪个控制回路出现故障。 进而可辅助维修人员快速的确定故障范围, 快速恢 复供电。 00。

35、67 基于上述原理, 本发明中误动检测终端可以采用以下几种方式。 0068 方式一 0069 取电模块110为串联的分压二极管Df, 所述分压二极管Df至少设有三个。 大于三个 的目的在于能够为数据采集模块130提供足够的电源。 本文中所述的至少三个是二极管单 体, 其中多于三个串联的二极管组成的一个截止电压较高的二极管也属于至少三个二极 管。 0070 如图所示, 所述单向储能模块120为串联连接的电容器C和截流二极管Dj, 所述截 流二极管Dj的负极与分压二极管Df的负极连接。 采用截流二极管Dj的目是防止电容器C的 储能反馈到线路中。 采用单向储能模块120模块的目的在断路器动作之后还可。

36、以支持误动 检测终端产生动作信号, 进而可以为判定误动提供依据。 0071 本方式中, 采用信号量的方式进行上传动作信号。 此时, 所述数据采集模块130包 括串联连接的分压电阻Rf和光耦Dg; 所述光耦Dg的输出端与综合自动化系统连接。 变配电 站综合自动化系统包括数据采集装置, 通常数据采集装置为微机电保护装置或者是智能表 说明书 5/9 页 9 CN 111983444 A 9 来采集遥信信号和遥测信号。 断路器动作时, 控制回路是导通电源的, 即正负控母的电源加 载在断路器的合闸线圈后者是跳闸线圈上, 如图所以, 即开关S1闭合, 此时串接在控制回路 分压二极管产生分压, 电容器充电,。

37、 当电容器的电压达到光耦Dg的触发电压时, 光耦Dg的输 出端动作。 光耦Dg的输出端与数据采集装置的遥信信号采集电路连接, 进而将动作信号上 传到变配电站综合自动化系统中。 0072 方式二 0073 本方式中的取电模块110和单向储能模块120与方式一中的相同。 其中, 数据采集 模块130采用霍尔电流传感器Hl进行动作信号的采集。 所述霍尔电流传感器Hl的电压输入 端和单向储能模块120并接, 所述霍尔电流传感器Hl的输出端与综合自动化系统连接。 此 时, 变配电站综合自动化系统采集的数据可以是遥测数据。 即霍尔电流传感器Hl输出的为 一个变化的电压信号。 0074 在动作时, 控制回路。

38、中电流逐步增大, 断路器动作完成后, 电流截止并减小到零, 霍尔电流传感器Hl的输出端同样会出现一个由小到大然后在变小的电压值。 此时, 可以与 变配电站自动化综合系统的数据采集装置的模拟量采集模块连接, 通过判断电压的变化达 到检测动作信号的目的。 0075 方式三 0076 本方式中的取电模块110和单向储能模块120与方式一中的相同。 其中, 数据采集 模块130包括霍尔元件HY、 磁芯B、 光耦Dg和整定电阻Rz。 0077 方式二中采用霍尔电流传感器H1但是采集的是模拟量信号, 由于采集模拟量数据 的运算过程比较复杂, 耗时耗力, 因此将模拟量信号转换为遥信信号, 即开关量信号, 此。

39、时 运算量就会大大减小。 0078 所述霍尔元件HY嵌设在环形磁芯B的缺口中, 其中, 环形磁芯B可以采用硅钢片重 合压制而成。 所述霍尔元件HY的输入端和单向储能模块120并接, 所述整定电阻Rz和光耦Dg 的输入端串联连接后与霍尔元件HY的输出端并接, 所述光耦Dg的输出端通过信号量采集接 口与综合自动化系统连接。 0079 此时, 断路器动作时, 控制回路产生电流, 霍尔元件HY检测到电流信号后输出电压 信号, 通过整定电阻Rz的分压, 光耦动作。 调整整定电阻的大小可以控制光耦Dg动作的闭 锁, 即达到设定的电压值才能够动作。 此时可以避免没有控制信号, 但是外部感应的微弱电 流导致的。

40、信号误报, 只有达到动作电流的大小时, 光耦Dg才会动作。 0080 在图1、 图2以及图3中分别是本发明误动检测终端100的电路结构, 其中图中的L表 示线圈绕组, 即合闸线圈或者分闸线圈。 0081 一种基于大数据的断路器误动判定方法, 应用方式二中的误动检测终端。 误动检 测终端分别串接在各个控制支路中, 同时在主回路也可以串接一个误动检测终端。 0082 断路器动作后, 霍尔电流传感器H1产生一个变化的电压曲线。 0083 生成断路器动作时控制回路电流变化判定曲线。 0084 断路器动作后, 霍尔电流传感器H1产生一个变化的电压曲线, 不管是正常动作还 是误动作, 都将上述数据存储在系。

41、统中。 0085 断路器动作后, 会进行判定, 可以人为判定也可以利用人工智能进行判定, 或利用 本发明公开的判定方法进行判定, 如果判定为正常操作, 则: 说明书 6/9 页 10 CN 111983444 A 10 0086 正常分合闸操作过程中, 断路器误动检测子系统存储数据采集模块130采集的控 制回路的电流变化数据, 生成动作曲线。 霍尔电流传感器H1输出的是电压信号, 而其反应的 电流信号, 因此在变配电站综合自动化系统中存储的是电流变化的曲线。 将每一次正常操 作生成的动作曲线, 拟合生成一个判定曲线; 其中可以采用最小二乘法实现数据的拟合。 0087 利用大数据进行判定, 则需。

42、要较多的历史数据, 因此前期的判定准确率较低, 后期 的判定准确率会升高, 因此, 在前期阶段可以人为介入的方式实现故障的判定。 0088 根据上述方法, 在系统中设定判定曲线、 误动类型1曲线、 误动类型2曲线等等, 根 据动作类型一直到误动类型n曲线, 误动类型曲线, 在检测到新的断路器误动的故障后, 可 以生成新的误动类型曲线。 此时, 在断路器动作之后, 0089 一次与判定曲线、 误动类型曲线比对, 然后去定曲线的类型, 根据曲线的类型判定 误动操作的类型快速确定故障范围, 然后将该曲线录入相应的曲线并与既有曲线进行拟合 生成新的判定曲线或者误动类型曲线。 0090 具体的, 009。

43、1 断路器动作后, 系统采集电流变化曲线, 并与判定曲线、 误动类型曲线比对, 确定 其符合的曲线; 0092 A、 将断路器动作曲线与判定曲线比对, 如果与判定曲线趋势相同且相同时间点的 误差范围在5之内则判定为正常操作; 否则判定误动作。 判定曲线为正常曲线。 0093 B、 如果是正常操作, 将此次采集的电流变化曲线与判定曲线进行拟合。 以使后续 的判定更加准确。 0094 C、 如果判定为误动操作, 然后将此次采集的电流变化曲线与不同的误动曲线类型 比对, 如在系统中设定判定曲线、 误动类型1曲线、 误动类型2曲线、 误动类型n曲线, 找出符 合误动类型曲线, 并根据驱动类型曲线确定故。

44、障范围; 每一种误动类型曲线对应一个故障 类型, 如误动类型1曲线对应合闸线圈或者分闸线圈损坏、 误动类型2曲线对应手动操作回 路故障等等。 根据故障类型可以快速确定故障范围。 0095 同时, 如果判定为误动类型曲线或经人员实际确认为特定的误动类型曲线, 则将 此次采集的电流变化曲线与对应的误动类型曲线拟合。 0096 一种防止断路器误动的预警方法, 同样应用方式二中的误动检测终端。 0097 A、 生成断路器动作时控制回路电流变化判定曲线。 与方法一中的方法相同。 0098 B、 在断路器正常动作之后获取控制回路电流变化的动作曲线, 并与判定曲线比 对, 0099 如果与判定曲线趋势相同且。

45、位于判断曲线的下部, 则说明控制回路阻值增大, 说 明合闸线圈或者分闸线圈损坏或具控制回路中存在接触不良的情形; 合闸线圈或者分闸线 圈损坏之后, 都可能导致断路器误动。 同时控制回路中接触不良会产生较大的接触电阻, 进 而可以产生导线松动的问题, 导致断路器无法动作或者误动作。 断路器无法合闸同样属于 误动的范围。 0100 如果与判定曲线趋势相同且位于判断曲线的上部, 则说明控制回路阻值减小, 说 明合闸线圈或者分闸线圈存在短路或控制回路的控制电压增大。 线圈匝间短路会导致线圈 绕组的阻抗减小, 阻抗减小会增大电流, 更容易达到动作电流, 因此可能导致误动作。 0101 C、 判定出异常之。

46、后, 根据判定结果实施故障排查。 上述故障都需要及时的排除, 因 说明书 7/9 页 11 CN 111983444 A 11 此智能判别预警之后, 可以及时的排除故障, 进而可以保证供电的可靠性。 0102 实施例二 0103 一种具有误动检测功能的接线端子, 包括壳体200以及设置在壳体上左接线区210 和右接线区220, 所述壳体200内部设有并联连接的取电模块110、 单向储能模块120和数据 采集模块130。 0104 所述取电模块110的两端分别与左接线区210和右接线区220的接线柱连接, 所述 取电模块110包括至少三个串联连接的分压二极管Df。 所述单向储能模块120包括电容。

47、器C 和截流二极管Dj, 所述截流二极管Dj的负极和分压二极管Df的负极电气连接。 取电模块 110、 单向储能模块120的电路结构与实施例一相同。 数据采集模块130与实施例一中的略有 不同, 其不同为, 将信号的上传变换为信号的就地显示。 同样, 也可以设置为同时具有就地 显示和数据上传的功能, 只需要增加并联的就地显示模块和信号输出模块即可。 0105 其中, 所述数据采集模块130包括串联连接的分压电阻Rf和发光二极管De; 相应 的, 所述壳体200的上部设有指示通孔201, 所述发光二极管De的嵌设在壳体200的指示通孔 201内。 0106 断路器的控制回路多个控制支路都会采用端。

48、子进行连接, 将所有的控制支路的端 子并列排放在导轨上, 断路器动作后, 相应控制支路的端子的发光二极管点亮, 由于单向储 能模块120具有一定的储能功能, 因此二极管会亮一段时间, 通过设定电容器和电阻的大 小, 可以控制发光二极管De点亮的时长, 可以设定5分钟。 同时变配电站都有人值守, 动作后 五分钟之内有足够的时间查看断路器的误动检测接线端子。 对于无人值守, 可以设定较长 的时间, 或者采用具有信号上传功能的端子。 0107 或, 0108 所述数据采集模块130包括霍尔元件HY、 磁芯B、 整定电阻Rz、 发光二极管De; 所述 磁芯B套设在连接左接线区210和右接线区220的接。

49、线柱上; 所述霍尔元件HY嵌设在环形磁 芯B的缺口处; 所述整定电阻Rz和发光二极管De的输入端串联连接后与霍尔元件的输出端 并接, 相应的, 所述壳体200上设有指示通孔201, 所述发光二极管De嵌设在壳体200的指示 通孔201的内。 0109 以上为信号就地显示的具有误动检测功能的接线端子, 以下为信号上传的具有误 动检测功能的接线端子。 0110 所述数据采集模块130包括分压电阻Rf和光耦Dg; 相应的, 所述壳体200的上部设 有信号输出端接口202, 所述光耦Dg的输出端和信号输出端接口202连接; 0111 或, 0112 所述数据采集模块130包括霍尔元件HY和磁芯B, 所。

50、述磁芯B套设在连接左接线区 210和右接线区220的接线柱上; 所述霍尔元件HY嵌设在环形磁芯B的缺口处; 相应的, 所述 壳体200上设有信号输出端接口202, 所述信号输出端接口202和霍尔元件HY的输出端连接。 0113 或者, 在接线端子壳体的内部设置霍尔电流传感器Hl, 此时, 所述数据采集模块 130还包括AD转换模块和通信模块。 0114 所述数据采集模块130的霍尔电流传感器Hl输出端输出模拟信号, 所述数据采集 模块130的输出端和AD转换模块的输入端电气连接, 所述AD转换模块的输出端输出数字信 号, 然后将数字信号通过通信模块传输到变电站综合自动化系统中。 说明书 8/9。

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内容关键字: 配电 综合 自动化 系统 断路器 检测
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本文标题:变配电综合自动化系统的断路器误动检测系统.pdf
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