线路保护控制方法和微机保护装置.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 202010583575.6 (22)申请日 2020.06.22 (71)申请人 广东韶钢松山股份有限公司 地址 512100 广东省韶关市曲江区马坝 (72)发明人 陶瑞基侯永革吴慧颖吴东文 宁伟华钟韶王鹏谢忠忠 孙健孟辉刘耀宇康旭成霞 (74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务 所(特殊普通合伙) 11463 代理人 李飞 (51)Int.Cl. H02H 7/26(2006.01) (54)发明名称 线路保护控制方法和微机保护装置 (57)摘要 本申请实施例提供一种线。

2、路保护控制方法 和微机保护装置， 该方法应用于微机保护装置， 方法用于对供电线路中的断路器进行控制， 供电 线路中包括断路器以及多个配电变压器， 断路器 位于多个配电变压器的一次侧线路中； 在一个实 施例中的方法包括： 在断路器处于合闸状态的情 况下， 监测供电线路的电流； 在检测到供电线路 的电流达到设定的速断保护定值时， 判断供电线 路上的电压是否满足跳闸保护条件； 在检测到供 电线路的电流达到设定的速断保护定值， 且供电 线路上的电压满足跳闸保护条件时， 确定供电线 路发生线路故障， 并向断路器发送保护跳闸指 令， 以使断路器根据保护跳闸指令执行跳闸操 作。 以此可以兼顾送电成功率和对线。

3、路的有效保 护。 权利要求书2页 说明书12页 附图3页 CN 111668819 A 2020.09.15 CN 111668819 A 1.一种线路保护控制方法， 其特征在于， 应用于微机保护装置， 所述方法用于对供电线 路中的断路器进行控制， 所述供电线路中包括所述断路器以及多个配电变压器， 所述断路 器位于所述多个配电变压器的一次侧线路中； 所述方法包括： 在所述断路器处于合闸状态的情况下， 监测所述供电线路的电流； 在检测到所述供电线路的电流达到设定的速断保护定值时， 判断所述供电线路上的电 压是否满足跳闸保护条件； 在检测到所述供电线路的电流达到设定的所述速断保护定值， 且所述供电。

4、线路上的电 压满足跳闸保护条件时， 确定所述供电线路发生线路故障， 并向所述断路器发送保护跳闸 指令， 以使所述断路器根据所述保护跳闸指令执行跳闸操作。 2.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在检测到所述供电线路的电流达到设定的所述速断保护定值时， 如果所述供电线路上 的电压未满足跳闸保护条件， 则确定所述供电线路发生励磁涌流现象； 在确定所述供电线路发生励磁涌流现象时， 开始合闸计时； 在合闸计时结束后， 根据所述供电线路当前的电流判断所述供电线路是否发生线路故 障； 在确定出所述供电线路发生线路故障时， 向所述断路器发送保护跳闸指令。 3.根据权利要求2所述的方法。

5、， 其特征在于， 在确定所述供电线路发生励磁涌流现象， 并开始合闸计时后， 所述方法还包括： 在合闸计时时长达到设定的第一时长时， 停止合闸计时； 在合闸计时结束后， 确定所述供电线路发生线路故障的实现过程， 包括： 在合闸计时结束后判断所述供电线路当前的电流是否达到设定的所述速断保护定值； 在合闸计时结束后， 如果检测到所述供电线路当前的电流达到设定的所述速断保护定 值， 则将为所述断路器设置的带时限速断动作字位设为第一预设值， 在所述带时限速断动 作字位被设为所述第一预设值时， 表示所述供电线路在经过励磁涌流的最大值之后发生了 线路故障。 4.根据权利要求2所述的方法， 其特征在于， 所述。

6、方法还包括： 在确定所述供电线路发生励磁涌流现象时， 向所述断路器发送合闸保持指令。 5.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在检测到所述供电线路的电流小于设定的所述速断保护定值时， 如果检测到所述供电 线路的电流满足过流保护跳闸条件或零序保护跳闸条件， 则向所述断路器发送保护跳闸指 令， 以使所述断路器根据所述保护跳闸指令进行跳闸。 6.根据权利要求1所述的方法， 其特征在于， 当检测到所述供电线路的负序电压达到第 一电压时， 或， 检测到所述供电线路的开口三角电压达到第二电压时， 表示所述供电线路上 的电压满足跳闸保护条件。 7.根据权利要求1所述的方法， 其特征在。

7、于， 在向所述断路器发送保护跳闸指令之前， 所述方法还包括： 在检测到供电合闸操作信号时， 向所述断路器发送合闸指令， 以使所述断路器根据所 述合闸指令进行合闸操作， 并进入合闸状态。 权利要求书 1/2 页 2 CN 111668819 A 2 8.根据权利要求1-7任一项所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在向所述断路器发送保护跳闸指令时， 进行自保持计时； 在自保持计时时长达到设定的返回时长时， 停止自保持计时； 在自保持计时结束时， 检测所述断路器的当前状态。 9.根据权利要求1-7任一项所述的方法， 其特征在于， 所述方法还包括： 在向所述断路器发送保护跳闸指令时， 输出当。

8、前的线路故障类型。 10.一种微机保护装置， 其特征在于， 应用于供电线路， 所述供电线路包括断路器、 互感 器以及多个配电变压器； 所述多个配电变压器的一次侧均与所述互感器连接， 所述互感器与所述断路器连接， 所述断路器用于连接母线； 所述微机保护装置与所述断路器通信连接， 所述微机保护装置用于执行权利要求1-9 任一项所述的方法。 11.一种微机保护装置， 其特征在于， 包括： 四个跳闸触发模块、 或门元件、 跳闸处理模 块； 所述或门元件的输入端与所述四个跳闸触发模块连接， 所述或门元件的输出端与所述 跳闸处理模块连接； 所述或门元件， 用于在所述四个跳闸触发模块中的任一模块输出保护信号。

9、时， 触发所 述跳闸处理模块输出保护跳闸指令， 以使与所述微机保护装置通信连接的断路器根据所述 保护跳闸指令进行跳闸操作； 其中， 所述四个跳闸触发模块输出保护信号的条件不同， 所述四个跳闸触发模块中的 第一模块用于： 在检测到供电线路的电流达到设定的速断保护定值， 且所述供电线路存在 负序过电压现象或开口过电压现象时， 输出保护信号。 权利要求书 2/2 页 3 CN 111668819 A 3 线路保护控制方法和微机保护装置 技术领域 0001 本申请涉及变配电技术领域， 具体而言， 涉及一种线路保护控制方法和微机保护 装置。 背景技术 0002 在一些供电场景下， 对于一些较早期建成的企。

10、业供电所， 供电线路的线路情况复 杂， 一台断路器控制多台动力配电变压器， 有些断路器控制的配电变压器数量多达20台， 每 台变压器的容量大致在100-2000kVA， 各台变压器的容量可能相同， 也可能不同。 一个断路 器所在的供电线路上的变压器的总容量合计约13MVA。 0003 供电线路的线路长达3公里， 且采用的架空线路较多， 容易出现线路故障。 在出现 短路故障时， 馈线断路器会进行速断或过流等保护跳闸。 在断路器进行保护跳闸后， 检修人 员会对馈线进行修复， 操作人员再对馈线进行恢复送电。 在理论上处理完短路故障后， 需要 进行送电的断路器可以被成功合闸， 但实际上， 断路器容易出。

11、现合闸失败现象。 0004 究其原因是： 在空投变压器时会诱发数值很大的励磁涌流， 励磁涌流比额定电流 大5至10倍， 比过流保护定值大2至4倍。 因为供电线路的馈线变压器数量多， 以一个断路器 连接20台变压器为例， 在断路器合闸的瞬间， 20台变压器同时受电产生的励磁涌流大， 且超 过速断保护定值， 所以与断路器关联的保护装置会根据电流已经超过速断保护定值这一情 况得出此时应该进行速断跳闸保护的结论， 并控制断路器进行跳闸， 这也是导致变压器进 行继电保护动作的重要原因， 这一隐患长期得不到根本解决。 发明内容 0005 本申请的目的在于提供一种线路保护控制方法和微机保护装置， 可以兼顾送。

12、电成 功率和对线路的有效保护。 0006 第一方面， 本发明实施例提供一种线路保护控制方法， 应用于微机保护装置， 所述 方法用于对供电线路中的断路器进行控制， 所述供电线路中包括所述断路器以及多个配电 变压器， 所述断路器位于所述多个配电变压器的一次侧线路中； 0007 所述方法包括： 0008 在所述断路器处于合闸状态的情况下， 监测所述供电线路的电流； 0009 在检测到所述供电线路的电流达到设定的速断保护定值时， 判断所述供电线路上 的电压是否满足跳闸保护条件； 0010 在检测到所述供电线路的电流达到设定的所述速断保护定值， 且所述供电线路上 的电压满足跳闸保护条件时， 确定所述供电。

13、线路发生线路故障， 并向所述断路器发送保护 跳闸指令， 以使所述断路器根据所述保护跳闸指令执行跳闸操作。 0011 通过上述方法， 在同时满足： 断路器处于合闸状态、 供电线路的电流达到设定的速 断保护定值、 供电线路上的电压满足跳闸保护条件这三方面条件的情况下， 确定供电线路 确实需要投入速断保护， 并控制断路器进行跳闸操作， 实现了故障速断保护， 相较于一旦识 说明书 1/12 页 4 CN 111668819 A 4 别到电流过大的情况就控制断路器跳闸的情况， 由于结合了三方面进行考虑， 所以可以避 免因为合闸引起的励磁涌流而误将断路器进行跳闸， 并且可以在供电线路真正出现线路故 障时及。

14、时控制断路器跳闸， 实现不误动、 不拒动， 不仅可以提升一次性送电成功的概率， 还 可以及时根据确定的线路故障快速投入速断跳闸保护。 0012 在可选的实施方式中， 所述方法还包括： 0013 在检测到所述供电线路的电流达到设定的所述速断保护定值时， 如果所述供电线 路上的电压未满足跳闸保护条件， 则确定所述供电线路发生励磁涌流现象； 0014 在确定所述供电线路发生励磁涌流现象时， 开始合闸计时； 0015 在合闸计时结束后， 根据所述供电线路当前的电流判断所述供电线路是否发生线 路故障； 0016 在确定出所述供电线路发生线路故障时， 向所述断路器发送保护跳闸指令。 0017 通过上述实现。

15、方式可以区分超过速断保护定值的大电流是因为励磁涌流引起的 还是线路故障引起的， 当确定供电线路发生励磁涌流现象， 通过合闸计时的延时等待方式 避开励磁涌流最大值， 针对电流达到速断保护定值的情况下提供了一种带时延速断保护处 理方式， 可以提升一次性送电陈功率， 降低合闸失败的概率。 0018 在可选的实施方式中， 在确定所述供电线路发生励磁涌流现象， 并开始合闸计时 后， 所述方法还包括： 0019 在合闸计时时长达到设定的第一时长时， 停止合闸计时； 0020 在合闸计时结束后， 确定所述供电线路发生线路故障的实现过程， 包括： 0021 在合闸计时结束后判断所述供电线路当前的电流是否达到设。

16、定的所述速断保护 定值； 0022 在合闸计时结束后， 如果检测到所述供电线路当前的电流达到设定的所述速断保 护定值， 则将为所述断路器设置的带时限速断动作字位设为第一预设值， 在所述带时限速 断动作字位被设为所述第一预设值时， 表示所述供电线路在经过励磁涌流的最大值之后发 生了线路故障。 0023 通过上述实现方式， 可以识别出供电线路在经过励磁涌流的最大值之后发生的线 路故障， 基于此可以在不同时刻下实现对于供电线路的不同保护， 控制断路器在励磁涌流 衰减后进行保护跳闸。 0024 在可选的实施方式中， 所述方法还包括： 0025 在确定所述供电线路发生励磁涌流现象时， 向所述断路器发送合。

17、闸保持指令。 0026 通过该实现方式， 可以避免合闸引起的励磁涌流直接触发断路器进行速断保护跳 闸。 0027 在可选的实施方式中， 所述方法还包括： 0028 在检测到所述供电线路的电流小于设定的所述速断保护定值时， 如果检测到所述 供电线路的电流满足过流保护跳闸条件或零序保护跳闸条件， 则向所述断路器发送保护跳 闸指令， 以使所述断路器根据所述保护跳闸指令进行跳闸。 0029 通过上述实现方式， 提供了另一种线路故障保护方式， 可以在电流未超过速断保 护定值的情况下， 以过流保护或零序保护方式对线路进行保护。 0030 在可选的实施方式中， 当检测到所述供电线路的负序电压达到第一电压时，。

18、 或， 检 说明书 2/12 页 5 CN 111668819 A 5 测到所述供电线路的开口三角电压达到第二电压时， 表示所述供电线路上的电压满足跳闸 保护条件。 0031 通过上述实现方式提供了一种用于确定供电线路上的电压是否满足跳闸保护条 件的方式。 0032 在可选的实施方式中， 在向所述断路器发送保护跳闸指令之前， 所述方法还包括： 0033 在检测到供电合闸操作信号时， 向所述断路器发送合闸指令， 以使所述断路器根 据所述合闸指令进行合闸操作， 并进入合闸状态。 0034 通过上述实现方式， 微机保护装置可以控制断路器进行合闸， 有利于检测断路器 的当前状态是否为合闸状态。 003。

19、5 在可选的实施方式中， 所述方法还包括： 0036 在向所述断路器发送保护跳闸指令时， 进行自保持计时； 0037 在自保持计时时长达到设定的返回时长时， 停止自保持计时； 0038 在自保持计时结束时， 检测所述断路器的当前状态。 0039 通过上述实现方式， 可以在断路器有足够的动作时间后才返回状态信息。 0040 在可选的实施方式中， 所述方法还包括： 0041 在向所述断路器发送保护跳闸指令时， 输出当前的线路故障类型。 0042 通过上述实现方式， 可以区分线路故障类型， 有利于帮助用户进行故障修复。 0043 第二方面， 本发明实施例提供一种微机保护装置， 应用于供电线路， 所述。

20、供电线路 包括断路器、 互感器以及多个配电变压器； 0044 所述多个配电变压器的一次侧均与所述互感器连接， 所述互感器与所述断路器连 接， 所述断路器用于连接母线； 0045 所述微机保护装置与所述断路器通信连接， 所述微机保护装置用于执行前述第一 方面所述的方法。 0046 通过上述装置可以执行前述第一方面的方法， 可以在不误动、 不拒动的情况下对 供电线路进行有效保护， 有利于提升一次性送电成功率。 0047 第三方面， 本发明实施例提供一种微机保护装置， 包括： 四个跳闸触发模块、 或门 元件、 跳闸处理模块； 0048 所述或门元件的输入端与所述四个跳闸触发模块连接， 所述或门元件的。

21、输出端与 所述跳闸处理模块连接； 0049 所述或门元件， 用于在所述四个跳闸触发模块中的任一模块输出保护信号时， 触 发所述跳闸处理模块输出保护跳闸指令， 以使与所述微机保护装置通信连接的断路器根据 所述保护跳闸指令进行跳闸操作； 0050 其中， 所述四个跳闸触发模块输出保护信号的条件不同， 所述四个跳闸触发模块 中的第一模块用于： 在检测到供电线路的电流达到设定的速断保护定值， 且所述供电线路 存在负序过电压现象或开口过电压现象时， 输出保护信号。 0051 通过上述装置可以执行前述第一方面的方法， 可以在不误动、 不拒动的情况下对 供电线路进行有效保护， 可以简单、 快捷、 合理地提升。

22、合闸成功率， 提升一次性送电成功率， 提升送电效率， 缩短送电所需的时间， 降低线路故障后恢复供电所需的人力成本和物力成 本， 有利于确定出故障类型。 说明书 3/12 页 6 CN 111668819 A 6 附图说明 0052 为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案， 下面将对本申请实施例中所需要使 用的附图作简单地介绍， 应当理解， 以下附图仅示出了本申请的某些实施例， 因此不应被看 作是对范围的限定， 对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以 根据这些附图获得其他相关的附图。 0053 图1为本申请实施例提供的一个实例中的一台配电变压器的合闸录波示意图。 00。

23、54 图2为本申请实施例提供的一个实例中的6KV变压器出线保护控制原理图。 0055 图3为本申请实施例提供的一种线路保护控制方法的流程图。 0056 图4为本申请实施例提供的一种微机保护装置的逻辑结构示意图。 0057 图5为本申请实施例提供的一种微机保护装置的逻辑结构对比示意图。 具体实施方式 0058 下面将结合本申请实施例中的附图， 对本申请实施例中的技术方案进行描述。 0059 目前， 架空的供电线路容易受到树枝触碰线路、 线路遭受雷击等影响， 馈线断路器 会进行速断或过流等保护跳闸。 当馈线上的某一台变压器发生短路故障时， 断路器会进行 速断或过流保护跳闸。 当断路器进行保护跳闸后。

24、， 检修人员对短路故障进行修复， 操作人员 再对馈线进行恢复送电。 理论上处理完毕短路故障之后断路器可以合闸成功， 但实际上由 于励磁涌流的影响， 该馈线的断路器合闸往往不成功， 保护装置会报出速断过流保护并控 制断路器跳闸。 在合闸失败的情况下， 需要通知各台配电变压器对应的电工将各台变压器 的跌落开关拉开， 才能提升线路空载合闸成功率。 在线路送电后再通知各配电变压器对应 的用户电工将各台变压器逐一恢复送电， 即， 将各变压器的跌落开关恢复以对各变压器的 二次侧送电。 从馈线断路器跳闸到完成恢复送电需要的时间长(在一个实例中将耗时4个小 时左右才能成功送电)， 这会影响用户的用电。 006。

25、0 如果每次对馈线进行送电都按这样的方法进行处理， 会对用户的供电造成较大影 响， 也需要依赖大量的人力和物力以完成送电任务。 0061 如果采用抑制励磁涌流的原理来提升合闸成功率、 一次性送电成功率， 会因为产 品价格昂贵、 耗时长、 现有的高压室布局空间有限而难以加入新增设备等原因难以得到推 广。 0062 因此， 发明人提出以下实施例予以改善， 在无需新增硬件设备、 无需改变硬件设备 之间的连接关系的情况下， 通过对断路器的控制原理进行改进， 在不影响线路的正常保护 的情况下， 在不违反继电保护定值的整定原则的情况下， 简单、 快捷、 合理地提升合闸成功 率， 提升一次性送电成功率， 提。

26、升送电效率， 缩短送电所需的时间， 降低线路故障后恢复供 电所需的人力成本和物力成本， 并且快速确定出故障类型。 0063 请参阅图1， 图1为一个实例中关于供电线路的一台配电变压器的合闸录波示意 图。 在图1中， 位于横向虚线上方的波形是三相电流的波形， 位于横向虚线下方的波形是三 相电压的波形， 竖向虚线上的各点是同一时刻的数据。 0064 如图1所示， 在一个实例中， 从断路器合闸开始到出现励磁涌流最大值的时长约为 一个周波的时长(大致在20毫秒)， 在此之后的励磁涌流衰减较快。 即， 在正常合闸情况下， 励磁涌流出现最大值后， 供电线路的电流将远小于供电线路的保护定值。 基于这一思路，。

27、 本 说明书 4/12 页 7 CN 111668819 A 7 申请实施例提出了通过控制断路器躲避励磁涌流， 在等到励磁涌流下降到正常的空载电流 后， 或等到励磁涌流下降到速断保护定值之下再控制断路器投入线路速断保护或过流保护 的方式， 并且在线路保护过程中加以故障类型区分， 以此实现不误动、 不拒动， 既可以避开 变压器的励磁涌流以增加一次性送电成功的概率， 又可以实现对于线路的保护。 0065 本申请实施例的原理为： 在供电线路的断路器刚投入合闸时， 先让供电线路运行， 暂时让断路器保持合闸， 躲避由于合闸操作引起的励磁涌流， 直到检测到供电线路确实存 在线路故障时， 才按照相应的保护定。

28、值对线路进行保护。 即， 在确定出供电线路确实存在线 路故障时， 才向断路器发送保护跳闸指令， 以使断路器根据该保护跳闸指令进行保护跳闸 操作。 0066 为了区分断路器在合闸的瞬间或合闸一段时间以后， 是不是真正的发生了线路故 障， 也为了用于确定是否真的有必要进行保护跳闸， 本申请实施例提供了四种可以通过微 机保护装置触发断路器进行保护跳闸的实施条件， 在满足该四种实施条件中的任一种条件 时， 视为有必要对供电线路投入保护跳闸， 在满足该四种实施条件中的任一种条件时， 可以 向供电线路中的断路器发送保护跳闸指令， 以使断路器根据保护跳闸指令进行保护跳闸操 作。 0067 基于该原理， 本申。

29、请实施例提供了一种线路保护控制方法和微机保护装置， 该线 路保护控制方法可以由本申请实施例提供的微机保护装置执行。 该微机保护装置是可编程 微机保护装置， 用于对供电线路进行保护控制。 该供电线路中包括断路器以及多个配电变 压器， 且该断路器位于该多个配电变压器的一次侧线路中。 微机保护装置与该断路器通信 连接。 0068 在一个应用场景下， 为了监测供电线路的电流， 供电线路中设置有互感器， 多个配 电变压器的一次侧均与互感器连接， 互感器与断路器连接。 断路器用于连接母线。 例如断路 器可以连接6KV或其他电压等级的母线。 供电线路中的互感器可包括电流互感器和零序互 感器(参见图2所示的6。

30、KV变压器出线保护控制原理图)， 基于电流互感器可以检测供电线路 的三相电流， 基于专用的零序互感器可以检测电流不平衡现象。 本领域技术人员可以基于 各互感器的变比设置断路器的保护定值。 0069 在图2中， DL表示主回路中的断路器， 1LH、 2LH表示电流互感器的两个绕组(有三 相)， 3LH表示零序互感器的绕组， G表示接地开关， BYQ表示变压器(图2仅示出了一个)。 + KM、 -KM表示控制回路中的控制小母线， 1ZZK表示直流空气开关， 1n表示微机保护装置， OUT101、 OUT102、 OUT301分别表示微机保护装置提供的遥控合闸出口、 遥控跳闸出口、 保护 出口， O。

31、UT101、 OUT102、 OUT301可视为逻辑开关， 通过OUT301这一保护出口可以向断路器下 发保护跳闸指令， 1LP表示压板。 通过1QK这一模式切换开关可以选择断路器的状态切换操 作模式(手动或遥控)， 通过1KK这一手动操控开关可以控制断路器进行手动合闸或手动跳 闸。 YW表示断路器的一个辅助开关。 4n表示一个操作箱， 可用于在手动触发或遥控触发或微 机保护装置触发的情况下， 驱动断路器的合闸回路或跳闸回路动作。 XK表示合闸回路中的 一个蓄能开关， HQ表示合闸回路的合闸线圈， TQ表示跳闸回路的跳闸线圈。 在断路器的合闸 线圈得电时可进行合闸操作， 在断路器的跳闸线圈得电。

32、时可进行跳闸操作。 合闸线圈与跳 闸线圈之间为联动关系， 断路器根据线圈的得电变化切换合闸操作、 跳闸操作。 0070 该微机保护装置作为断路器的控制者， 可以向断路器发送指令， 断路器作为微机 说明书 5/12 页 8 CN 111668819 A 8 保护装置的执行者， 用于根据微机保护装置下发的指令进行合闸操作或跳闸操作。 0071 下面将介绍本申请实施例提供的线路保护控制方法， 该方法针对四种实施条件提 供了四种保护实施方式， 分别是： 不带时延的即时速断保护(但需要同时满足三方面条件才 执行)、 带时延的速断保护、 零序保护、 过流保护。 其中， 前两者是针对检测到供电线路的任 一相。

33、电流达到速断保护定值时可以执行的方法， 后两者是针对供电线路的电流小于速断保 护定值这一情况下采用的保护方式。 0072 请参阅图3和图4， 图3为本申请实施例提供的一种线路保护控制方法的流程图。 该 方法由微机保护装置执行， 图4为本申请实施例提供的一种可以执行该方法的微机保护装 置的逻辑结构示意图。 关于该微机保护装置中的各个模块/元件， 可以通过编写程序的方式 实现各个模块/元件之间的逻辑连接关系， 以及可以通过编写程序的方式实现各个模块/元 件的功能。 0073 如图3所示， 该方法包括步骤S11-S13。 其中， S13是针对电流达到速断保护定值的 情况下提供的一种即时执行(即， 不。

34、带时延)的速断保护处理方式。 0074 S11： 在断路器处于合闸状态的情况下， 监测供电线路的电流。 0075 其中， 在监测供电线路的电流时， 还可以监测供电线路的电压。 0076 在一个应用场景下， 在进行合闸供电时， 微机保护装置可以获取到供电合闸操作 信号， 供电合闸操作信号可以是用户在以手动合闸或者遥控合闸等合闸操作形式进行合闸 时产生的。 微机保护装置在检测到供电合闸操作信号时， 可向断路器发送合闸指令， 以使断 路器根据该合闸指令进行合闸操作。 如果排除人为执行的手动跳闸操作或遥控跳闸操作， 断路器在未接收到来自微机保护装置下发的保护跳闸指令的情况下将保持合闸状态。 微机 保护。

35、装置可以随时检测断路器的当前状态是不是合闸状态， 并在确定断路器处于合闸状态 时， 根据设定的采样周期获取供电线路的电流、 电压， 以此尽可能实现对于供电线路的实时 监测。 0077 S12： 在检测到供电线路的电流达到设定的速断保护定值时， 判断供电线路上的电 压是否满足跳闸保护条件。 0078 其中， 供电线路的电流包括三相电流。 在S12中， 供电线路的电流达到设定的速断 保护定值是指三相电流中的任一相电流达到设定的速断保护定值的情况。 0079 在本申请实施例中， 当检测到供电线路的负序电压达到第一电压时， 或， 检测到供 电线路的开口三角电压达到第二电压时， 表示供电线路上的电压满足。

36、跳闸保护条件。 0080 由于在断路器合闸的瞬间， 线路设备正常情况下只有正序电压， 没有负序及不平 衡电压， 而在线路发生单相接地时， 会产生开口三角电压3V0， 也有负序电压V2， 如果线路发 生两相或三相短路， 会产生负序电压V2。 因此， 针对不同的过电压情况， 设定两种过电压定 值： 第一电压、 第二电压。 第一电压作为负序过电压定值， 第二电压作为开口过电压定值或 不平衡电压定值。 0081 在一个实例中， 设置负序过电压字位59Q1(参阅图4)、 开口(不平衡)过电压字位 59S1描述对应的过电压情况， 并将第一电压设为6V， 将第二电压设为30V。 在检测到合闸字 位为1， 且。

37、59Q1置1(V26V或3V218V)时， 视为供电线路的电压满足跳闸保护条件。 在检测 到合闸字位52A为1， 且59S1置1(3V030V)时， 视为供电线路的电压满足跳闸保护条件。 0082 S13： 在检测到供电线路的电流达到设定的速断保护定值， 且供电线路上的电压满 说明书 6/12 页 9 CN 111668819 A 9 足跳闸保护条件时， 确定供电线路发生线路故障， 并向断路器发送保护跳闸指令， 以使断路 器根据保护跳闸指令执行跳闸操作。 0083 在上述S11-S13的方法中， 结合了三方面条件对供电线路进行保护跳闸判断。 该三 方面条件分别为： 条件1断路器处于合闸状态； 。

38、条件2供电线路的电流达到设定的 速断保护定值； 条件3供电线路上的电压满足跳闸保护条件。 在任意时刻下， 只要检测 到供电线路同时满足该三方面条件， 即可视为供电线路确实发生了线路故障， 满足四种实 施条件中的其中一种实施条件， 此时有必要向断路器发送保护跳闸指令， 以此控制断路器 进行保护跳闸操作。 当这三方面都满足时， 视为可以按照速断保护的保护级别进行线路保 护。 相较于一旦识别到电流过大的情况就控制断路器跳闸的情况， 由于结合了三方面进行 考虑， 所以可以避免因为合闸引起的励磁涌流而误将断路器进行跳闸， 并且可以在供电线 路真正出现线路故障时及时控制断路器跳闸， 实现不误动、 不拒动。。

39、 0084 在本申请实施例中， 如果检测到前述的三方面条件中只满足了条件1和条件2， 却 未满足条件3， 则可以确定供电线路发生励磁涌流现象。 该应用场景下的执行步骤包括S14- S17(参阅图3)。 S14-S17的方法是针对电流达到速断保护定值的情况下提供的一种带时延 速断保护处理方式。 0085 S14： 在检测到供电线路的电流达到设定的速断保护定值时， 如果供电线路上的电 压未满足跳闸保护条件， 则确定供电线路发生励磁涌流现象。 此时不会立刻向断路器发送 跳闸指令。 0086 可选地， 在确定供电线路发生励磁涌流现象时， 可以向断路器发送合闸保持指令， 以使断路器能够根据该合闸保持指令。

40、暂时保持合闸， 直到微机保护装置判定出线路故障并 向断路器发送保护跳闸指令。 0087 S15： 基于S14， 在确定供电线路发生励磁涌流现象时， 开始合闸计时。 0088 在本申请实施例中， 在确定供电线路发生励磁涌流现象时， 将开始合闸计时， 并在 合闸计时时长达到设定的第一时长时， 停止合闸计时。 0089 其中， 为了避免因合闸计时而错过对于线路故障的识别检测， 在合闸计时期间， 可 继续根据采集到的电流进行电流检测、 可继续根据采集到的电压进行电压检测。 如果在合 闸计时期间， 检测到同时满足前述三方面条件(1)、 (2)、 (3)的情况(即如果在合闸计时期间 检测到了能够满足步骤S。

41、13的线路情况)， 则认为在躲避励磁涌流的期间内发生了线路故 障， 向断路器发送保护跳闸指令。 而如果在合闸计时期间检测到电流明显减小了， 且小于了 设定的所有与电流相关的保护定值， 则不会向断路器发送跳闸指令。 设定的所有与电流相 关的保护定值包括： 速断保护定值、 过流保护定值、 零序保护定值， 过流保护定值小于速断 保护定值， 零序保护定值小于速断保护定值。 0090 本领域技术人员可以根据图1所示的励磁涌流波形变化规律设定用于躲避励磁涌 流最大值的第一时长。 0091 在一个实例中， 将速断保护定值设为30.8A， 第一时长设为20毫秒， 当任何时刻检 测到供电线路的任一相电流大于或等。

42、于定值30.8A时(即50P1P30.8A时)， 进行合闸计时 以实现20毫秒的延时， 以此避免一旦检测到超过30.8A的电流就让断路器跳闸的情况。 经过 20毫秒的延时设置以躲避励磁涌流峰值， 使得原本不带延时的速断保护变成带延时的速断 保护， 以计时等待方式实现了不误动。 说明书 7/12 页 10 CN 111668819 A 10 0092 S16： 基于S15的合闸计时， 在合闸计时结束后， 根据供电线路当前的电流判断供电 线路是否发生线路故障。 0093 S17： 基于S16的判断结果， 在确定出供电线路发生线路故障时， 向断路器发送保护 跳闸指令。 0094 在合闸计时结束后， 。

43、可以根据供电线路当前的电流判断供电线路是否发生线路故 障。 在确定出供电线路发生线路故障时， 向断路器发送保护跳闸指令。 0095 其中， 在合闸计时结束后确定供电线路发生线路故障的实现过程， 可包括： 在合闸 计时结束后判断供电线路当前的电流是否达到设定的速断保护定值。 在合闸计时结束后， 如果检测到供电线路当前的电流达到设定的速断保护定值， 则将为断路器设置的带时限速 断动作字位设为第一预设值(即， 50P1T置1)。 在带时限速断动作字位被设为第一预设值时 (即50P1T为1时)， 表示供电线路在经过励磁涌流的最大值之后发生了线路故障。 此时向断 路器发送保护跳闸指令， 以使断路器跳闸。。

44、 0096 上述实施方式通过在检测到大电流时以计时等待的方式先让断路器暂时保持合 闸， 等待励磁涌流衰减一段时间后再判断线路是不是还存在大电流， 以在仍然检测到大电 流时认为线路存在故障并控制断路器跳闸， 一方面可以在合适的时机对供电线路进行保 护， 另一方面， 由于计时初、 计时结束之间的时间差较短(励磁涌流衰减快)， 相邻两次发送 跳闸保护指令的时间差较短， 可以作为对步骤S13的后备保护。 0097 在本申请实施例中， 在检测到供电线路的电流小于设定的速断保护定值时， 将不 会以速断保护的方式启动速断保护， 但如果检测到供电线路的电流满足过流保护跳闸条件 (50P2T置1时)或零序保护跳。

45、闸条件(50N1T置1时)， 则向断路器发送保护跳闸指令， 以使断 路器根据保护跳闸指令进行跳闸。 此时微机保护装置可以根据触发保护的实施条件确定当 前是哪一种故障类型， 并输出故障提示。 0098 其中， 当检测到供电线路的电流小于速断保护定值， 但大于或等于设定的过流保 护定值时， 等待过流保护的元件动作延时结束， 延时结束时视为满足过流保护跳闸条件 (50P2T置1)， 向断路器发送用于实现过流保护的保护跳闸指令， 以使断路器进行过流保护 跳闸。 0099 当检测到供电线路的电流小于速断保护定值， 但大于或等于设定的零序保护定值 时， 等待零序保护的元件动作延时结束， 延时结束时视为满足。

46、零序保护跳闸条件(50N1T置 1)， 向断路器发送用于实现零序保护的保护跳闸指令， 以使断路器进行零序保护跳闸。 0100 在本申请实施例中， 微机保护装置在每一次向断路器发送保护跳闸指令时， 将进 行自保持计时。 在自保持计时时长达到设定的返回时长时， 停止自保持计时。 在自保持计时 结束时， 检测断路器的当前状态。 0101 在一个实例中， 自保持计时的时长可以是0.2秒。 通过自保持计时， 可以保证断路 器有足够的动作时间才返回状态信息， 用于得到断路器的当前状态。 0102 为了表示断路器的合闸位置或表示断路器的当前状态， 可以为断路器设置合闸字 位52A。 在一个实例中， 在合闸字。

47、位52A为1时， 表示断路器处于合闸状态， 在合闸字位52A为0 时， 表示断路器处于跳闸状态。 在断路器切换状态时， 合闸字位52A的值随之改变， 微机保护 装置通过检测合闸字位52A即可得知当前的断路器是否处于合闸状态。 0103 可选地， 在微机保护装置向断路器发送保护跳闸指令时， 可以输出当前的线路故 说明书 8/12 页 11 CN 111668819 A 11 障类型。 其中， 每一种跳闸保护条件对应一种故障类型。 0104 为了区分线路故障类型， 可预先为每种故障类型分别设置保护定值和元件动作延 时。 为了确定是否需要启动速断跳闸保护， 本申请实施例中可以设置速断保护定值、 合闸。

48、计 时时限以及用于确定过电压情况的过电压定值(第一电压、 第二电压)。 通过比较检测到的 供电线路的电流与设定的各个电流保护定值的大小， 可以得知供电线路是否存在电流过大 的现象， 通过比较检测到的供电线路的电压与设定的各个过电压定值的大小， 可以得知供 电线路是否存在过电压现象， 当检测到出现过电压现象时， 视为供电线路上的电压满足跳 闸保护条件。 为了检测供电线路是否需要启动零序保护、 过流保护， 可以为零序保护预先设 定零序保护定值、 零序保护的元件动作延时， 为过流保护预先设定过流保护定值、 过流保护 的元件动作延时。 0105 为了区分线路故障类型， 还设置了一些中间变量， 包括带时。

49、限速断动作字位 50P1T、 带时限过流动作字位50P2T和带时限零序动作字位50N1T。 50P1T置1可以表示需要触 发断路器进行速断保护， 50P2T置1可以表示需要触发断路器进行过流保护， 通过50N1T置1 可以表示需要触发断路器进行零序保护。 当需要输出故障类型时， 通过这些字位的值即可 得知当前的供电线路具体发生了哪种故障。 当50N1T或50P2T或50N1T置1时， 将触发保护跳 闸逻辑字位TR和保护跳闸动作字位TRIP置1(即， TRIP50P1T OR 50P2T OR 50N1T)， TR置1 时将驱动一用于进行自保持计时的计时器(SV01)启动， 并触发微机保护装置的。

50、保护出口 OUT301动作， 用以驱动断路器跳闸。 在TR、 TRIP置1时可以触发用于故障警示作用的信号灯 发出指定光， 也可以向指定的终端设备发送遥信报文， 从而实现故障提示。 每一种故障类型 对应一种遥信报文。 0106 下面将对比图4、 图5对本申请实施例提供的微机保护装置的控制逻辑结构进行介 绍。 0107 图5是未考虑电压值条件、 未考虑合闸状态、 未考虑速断延时情况的一种逻辑结构 示意图。 图5的处理逻辑为： 在速断保护定值元件(字位表示为50P1T， 合闸计时为0秒)或带 时限过流定值元件(字位表示为50P2T)或带时限零序保护元件(字位表示为50N1T)这三个 元件中， 任一。