專利名稱：一種防止pt斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)緊急保護領(lǐng)域，尤其涉及一種用于供電系統(tǒng)的保護閉鎖方法。
背景技術(shù)：
隨著工業(yè)企業(yè)的不斷發(fā)展，工廠電動機的使用數(shù)量日益擴大，截至2009年底，全國電力裝機總?cè)萘坷塾嬤_8. 74億千瓦，電動機大量使用的同時，對電動機繼電保護配置也提出了更高的要求。根據(jù)GB50062-1992《電力裝置的繼電保護和自動裝置設(shè)計規(guī)范》第9. 0. 5規(guī)定 對母線(母線是指電動機一次回路供電母線，又稱高壓母線，下同)電壓短時降低或中斷，應(yīng)裝設(shè)電動機低電壓保護并動作于跳閘。工廠變電所實際運行工藝是同段母線帶有大量運行電動機負(fù)載，低電壓保護的作用是在母線失電后自動地將電動機負(fù)載從電網(wǎng)系統(tǒng)切除(即通過開關(guān)/斷路器的跳閘，將電動機從電網(wǎng)中隔離開來；或者說，通過低電壓保護動作跳開電動機回路斷路器，實現(xiàn)將電動機切除電網(wǎng)系統(tǒng)的功能)，這樣，在電源恢復(fù)后，不會因大量電動機的“群啟動”，造成供電系統(tǒng)低電壓，影響生產(chǎn)。但是，工廠實際應(yīng)用中，母線上的大量電動機保護裝置的電壓信號均取自本段母線上的同一 PT(電壓互感器，下同)柜，一旦發(fā)生PT發(fā)生斷線事故，將造成小母線(指經(jīng)電壓互感器PT變換后的二次母線，其為本段所有回路提供電壓采樣，也稱為電壓小母線，下同)電壓異常，從而造成母線上大量電動機的低電壓保護裝置/繼電器誤動作，影響生產(chǎn)。而根據(jù)生產(chǎn)實際，針對存在大量運行電動機的工廠區(qū)域，低電壓保護又是必備的保護之一，因此必須確保其安全可靠運行。由于系統(tǒng)正常時，若發(fā)生PT 二次側(cè)斷線故障，會導(dǎo)致小母線電壓異常，使保護繼電器認(rèn)為系統(tǒng)出現(xiàn)“低電壓”故障，但實際上系統(tǒng)處于“正?！睜顟B(tài)，僅僅是PT 二次側(cè)斷線造成的一種假象；所以，需要設(shè)置閉鎖控制，當(dāng)PT 二次斷線時，繼電保護裝置不會動作，以此來保證設(shè)備的正常運行。授權(quán)公告日為2001年6月27日，授權(quán)公告號為CN 2437069Y的中國實用新型專利中公開了一種“具有防誤動作的高壓電動機低電壓保護裝置”，其包括高壓電動機低電壓保護器，其特征在于增設(shè)了低電壓繼電器YJ4接供電母線，其接點接高壓電動機低電壓保護器。該裝置通過低電壓繼電器YJ4感應(yīng)供電母線的電壓信號，能保證當(dāng)供電母線電壓正常、發(fā)生PT斷線故障時，低電壓保護不會誤動作，從而確保高壓電動機的正常運行。但是這種控制方式的不足之處在于低電壓繼電器YJ感應(yīng)高壓母線電源，不但高壓電易造成設(shè)備損壞，從電力安全角度實施難度大、信號采樣不可靠，而且由于低電壓繼電器YJ或其引接線縮小了與高壓母線的安全距離，易發(fā)生母線相間短路等嚴(yán)重事故，輕則引起變電所區(qū)域跳電，重則發(fā)生人員傷亡，設(shè)備損壞，給工廠供電系統(tǒng)的安全運行帶來極大的隱患。
故此，現(xiàn)有技術(shù)中，主要是采用電流閉鎖PT斷線技術(shù)，即將回路電流(即通過電流互感器變換后的二次電流，正常運行時不超過5A)接入綜合保護裝置，通過電流/電壓的邏輯關(guān)系進行判斷；當(dāng)發(fā)生PT斷線時，閉鎖電動機低電壓保護，確保系統(tǒng)正常運行。該方法的不足是針對存在大量電動機負(fù)載的單母分段區(qū)域變電所，通過電流信號閉鎖電壓保護，不能直接反映PT斷線故障，閉鎖邏輯復(fù)雜，二次接線回路繁瑣，且受限于繼電保護裝置配置，投資大，有很大的局限性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其能更加直接、可靠的反映PT 二次斷線故障，閉鎖方式更加安全，并且本技術(shù)方案中所采用的設(shè)備(包括電壓繼電器，控制接觸器等)在正常運行時均不得電，有利于設(shè)備的長期可靠運行，可以有效防止電動機低電壓保護的誤動作。本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法， 其特征是在PT的一次側(cè)/高壓側(cè)設(shè)置具有熔斷輸出信號的高壓熔絲，在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)設(shè)置開口三角電壓繼電器，在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)設(shè)置電壓監(jiān)測裝置；設(shè)置一 PT斷線閉鎖回路，將高壓熔絲的熔斷輸出信號、開口三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號和電壓繼電器的輸出信號接入PT斷線閉鎖回路的聯(lián)鎖控制回路中，所述PT斷線閉鎖回路的輸出接點，串接在同母線上的電動機低電壓保護輸出回路中；監(jiān)測PT的開口三角電壓，若開口三角電壓不為零，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護；監(jiān)測PT的一次側(cè)/高壓側(cè)的高壓熔絲是否熔斷，若發(fā)生熔斷，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護；監(jiān)測PT的二次側(cè)/低壓側(cè)輸出電壓，若其電壓超出設(shè)定范圍，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護；通過采用對PT的開口三角電壓進行監(jiān)測、對高壓熔絲是否熔斷進行監(jiān)測和在PT的二次側(cè)進行電壓監(jiān)測的方法，對PT —、二次側(cè)或高/低壓側(cè)的斷線故障同時進行實時監(jiān)測；一旦發(fā)現(xiàn)PT的一次側(cè)/高壓側(cè)或二次側(cè)/低壓側(cè)發(fā)生斷線故障，立即輸出閉鎖控制信號，斷開同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路，進行閉鎖保護；同時，斷開電壓小母線二次回路，并進行PT斷線閉鎖控制回路進行自鎖，以達到防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的保護目的。其中，當(dāng)所述的PT —次側(cè)/高壓側(cè)單相或任意兩相高壓熔絲熔斷時，開口電壓繼電器得電動作，輸出電壓不平衡輸出信號；當(dāng)所述的三相高壓熔絲同時熔斷時，熔絲熔斷接點輸出熔斷輸出信號；當(dāng)所述的PT 二次側(cè)/低壓側(cè)保護熔絲熔斷、小空氣開關(guān)誤跳閘或二次引接線斷開時，電壓監(jiān)測裝置中的任一電壓繼電器輸出二次斷線輸出信號。具體的，所述的PT斷線閉鎖回路為帶有自鎖功能的執(zhí)行功能繼電器/接觸器控制電路，其中，高壓熔絲的熔斷輸出信號、開口三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號和電壓繼電器的二次斷線輸出信號，分別設(shè)置在執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中，控制PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器的吸合，所述執(zhí)行功能繼電器/接觸器的輸出接點，串接在同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路中，對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護。所述具有熔斷輸出信號的高壓熔絲為帶熔斷輸出接點的高壓熔絲；所述的高壓熔絲分別設(shè)置在PT —次側(cè)/高壓側(cè)的各相回路中；所述各相高壓熔絲的熔斷常開輸出接點，并接后串接在PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中。所述的開口三角電壓繼電器為零序電壓繼電器，所述零序電壓繼電器的常開接點，串接在PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中。所述的電壓監(jiān)測裝置為電壓繼電器，所述的電壓繼電器分別設(shè)置在PT 二次側(cè)/低 壓側(cè)的各相回路中，所述各相電壓繼電器的常開輸出接點，并接后串接在PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中。所述PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器的常閉輸出接點，串接在同母線上各電動機低電壓保護的輸出回路中，對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護。所述對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護，包括在檢測到高壓熔絲的熔斷信號、開口三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號或電壓繼電器的二次斷線輸出信號后，所述PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器得電吸合，其串接在同母線上各電動機低電壓保護輸出回路中的常閉輸出接點斷開，切斷各電動機低電壓保護的動作信號輸出通道；同時，其串接在PT二次側(cè)/低壓側(cè)輸出端的常閉輸出接點斷開，斷開電壓小母線二次回路；此外，其串接在執(zhí)行功能繼電器/接觸器聯(lián)鎖控制回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器常開接點閉合，實現(xiàn)PT斷線閉鎖控制回路的自鎖功能。進一步的，當(dāng)上述電壓繼電器或熔絲熔斷接點的狀態(tài)變化后，所述PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器得電動作，進行PT斷線閉鎖；所述PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器得電動作后執(zhí)行三個功能，首先是通過執(zhí)行功能繼電器/接觸器常閉接點的打開，斷開母線上的各電動機低電壓保護的輸出回路，進行閉鎖保護；其次是通過其執(zhí)行功能繼電器/接觸器主觸頭的分閘，將電壓小母線二次回路斷開，避免電壓繼電器串接于故障；同時通過執(zhí)行功能繼電器/接觸器自身常開接點的閉合，實現(xiàn)控制回路的自鎖，確保執(zhí)行功能繼電器/接觸器可靠吸合，最終達到防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的保護目的。與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點是I.通過采用開口三角電壓以及高壓熔絲熔斷接點輸出進行PT斷線閉鎖，更加安
全可靠；2. 二次側(cè)通過電壓采樣的監(jiān)測方法，能更加直接、可靠地反映PT 二次斷線故障，并進行閉鎖；3.本發(fā)明中采用的設(shè)備，包括電壓繼電器，控制接觸器等在正常運行時均不得電，有利于設(shè)備的長期可靠運行。


圖I是現(xiàn)有技術(shù)PT接線方式示意圖；圖2是本發(fā)明的功能模塊結(jié)構(gòu)示意圖3是本發(fā)明的方法流程示意圖；圖4是本發(fā)明改進后的PT接線方式示意圖；圖5為PT斷線閉鎖回路接線方式示意圖；圖6為PT斷線閉鎖回路功能示意圖。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。圖I中，給出了現(xiàn)有PT的常規(guī)/標(biāo)準(zhǔn)接線方式，在PT的一次側(cè)/高壓側(cè)，設(shè)置有三組/三相高壓熔絲FA、FB、FC，在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)，同樣對應(yīng)設(shè)置有三組/三相低壓熔絲fa、fb、fc ;在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)，設(shè)置有一組三相首尾依次相接、用于絕緣監(jiān)測的開口式線圈繞組da-dn ;其PT二次側(cè)的輸出，與電壓小母線IYM a、lYMb、lYM c以及YM N連接，為其提供電壓采樣/電源電壓。由于該圖為業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)接線圖，本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全可以理解其各種繪圖符號或標(biāo)注的含義，故其具體工作原理或電壓變化/電流方向等等在此不再敘述。圖2中，本技術(shù)方案在現(xiàn)有PT(圖中以lOkv/lOOv為例)的一、二次側(cè)/高、低壓偵牝設(shè)置了用于電壓監(jiān)測的PT斷線閉鎖回路(圖中以虛線所圍方框來表示)，其監(jiān)測對象為高壓熔絲的熔斷輸出信號、開口三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號和二次側(cè)電壓繼電器的二次斷線輸出信號，若出現(xiàn)上述故障信號，說明發(fā)生了 PT斷線故障，則輸出閉鎖控制信號，閉鎖同段母線上各電動機的低電壓保護動作信號的輸出，以確保整個系統(tǒng)的正常運行。本技術(shù)方案中對高壓熔絲的“熔斷輸出信號”、開口三角電壓繼電器的“電壓不平衡輸出信號”和二次側(cè)電壓繼電器的“二次斷線輸出信號”的獲取，均利用圖I中原有部件或線路，在其基礎(chǔ)上增加/變更了部分元器件，來獲得需要的相應(yīng)信號。其具體實現(xiàn)方法如圖3所示，其具體接線方式如圖4所示。圖3中，本技術(shù)方案所采用的具體實現(xiàn)方法如下在PT的一次側(cè)/高壓側(cè)，設(shè)置具有熔斷輸出信號的高壓熔絲，用以監(jiān)控各個高壓熔絲是否發(fā)生熔斷現(xiàn)象。在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)，設(shè)置一個開口三角電壓繼電器，用以監(jiān)測PT的開口三角電壓變化情況。在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)設(shè)置一個電壓監(jiān)測裝置，用以監(jiān)測PT的二次側(cè)/低壓側(cè)的輸出電壓。設(shè)置一 PT斷線閉鎖回路，將高壓熔絲的熔斷輸出信號、開口三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號和電壓繼電器的輸出信號接入PT斷線閉鎖回路的聯(lián)鎖控制回路中，所述PT斷線閉鎖回路的輸出接點，串接在同母線上的電動機低電壓保護輸出回路中。上述PT斷線閉鎖回路，監(jiān)測PT的開口三角電壓，若開口三角電壓不為零，立即通 過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護。同時，上述PT斷線閉鎖回路，監(jiān)測PT的一次側(cè)/高壓側(cè)的高壓熔絲是否熔斷，若發(fā)生熔斷，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護。此外，上述PT斷線閉鎖回路，監(jiān)測PT的二次側(cè)/低壓側(cè)輸出電壓，若其電壓超出設(shè)定范圍，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護。本技術(shù)方案通過采用對PT的開口三角電壓進行監(jiān)測、對高壓熔絲是否熔斷進行監(jiān)測和在PT的二次側(cè)進行電壓監(jiān)測的方法，對PT —、二次側(cè)或高/低壓側(cè)的斷線故障同時進行實時監(jiān)測。一旦發(fā)現(xiàn)PT的一次側(cè)/高壓側(cè)或二次側(cè)/低壓側(cè)發(fā)生斷線故障，立即輸出閉鎖控制信號，斷開同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路，進行閉鎖保護；同時，斷開電壓小母線二次回路，并進行PT斷線閉鎖控制回路進行自鎖，以達到防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的保護目的。具體的，當(dāng)所述的PT —次側(cè)/高壓側(cè)單相或任意兩相高壓熔絲熔斷時，開口電壓繼電器得電動作，輸出電壓不平衡輸出信號；當(dāng)所述的三相高壓熔絲同時熔斷時，熔絲熔斷接點輸出熔斷輸出信號；當(dāng)所述的PT 二次側(cè)/低壓側(cè)保護熔絲熔斷、小空氣開關(guān)誤跳閘或二次引接線斷開時，電壓監(jiān)測裝置中的任一電壓繼電器輸出二次斷線輸出信號。
所述的PT斷線閉鎖回路為帶有自鎖功能的執(zhí)行功能繼電器/接觸器控制電路，其中，高壓熔絲的熔斷輸出信號、開口三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號和電壓繼電器的二次斷線輸出信號，分別設(shè)置在執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中，控制PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器的吸合，所述執(zhí)行功能繼電器/接觸器的輸出接點，串接在同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路中，對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護。圖4中，本技術(shù)方案在PT的一次側(cè)/高壓側(cè)設(shè)置具有熔斷輸出信號(圖中以常開接點AR、BR、CR來表示)的高壓熔絲FA、FB、FC ;在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)，利用原有的開口線圈繞組da-dn，通過端子X1-7 X1-10，外接設(shè)置了一個開口三角電壓繼電器DY ;在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)設(shè)置了電壓監(jiān)測裝置，其電壓監(jiān)測裝置為電壓繼電器，具體實現(xiàn)方式為在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)輸出端Xl-I X1-3與各相電壓小母線IYM a、IYM b、lYM c之間，分別依次并接設(shè)置三個電壓繼電器DYl DY3，來實現(xiàn)對各相線路的電壓變化進行監(jiān)測的目的。其中，具有熔斷輸出信號的高壓熔絲為帶熔斷輸出接點的高壓熔絲；如圖所示，三組高壓熔絲FA FC，分別設(shè)置在PT —次側(cè)/高壓側(cè)的A、B、C相回路中。開口三角電壓繼電器DY與開口式線圈繞組的兩端da-dn分別對應(yīng)連接，其開口三角電壓繼電器為零序電壓繼電器。電壓監(jiān)測裝置為電壓繼電器，電壓繼電器分別設(shè)置在PT 二次側(cè)/低壓側(cè)輸出端與各相電壓小母線之間。PT斷線閉鎖回路的常閉輸出接點JK-b串接在PT 二次側(cè)/低壓側(cè)的輸出端和各電壓小母線之間。圖5中，PT斷線閉鎖回路為帶有自鎖功能的執(zhí)行功能繼電器/接觸器控制電路，其中，高壓熔絲的熔斷輸出信號(AR、BR、CR)、開口三角電壓繼電器/零序電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號(DY-I)和電壓繼電器的二次斷線輸出信號(DY1-1 DY3-1)，分別設(shè)置在執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈JK的聯(lián)鎖控制回路中，控制PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器的吸合，執(zhí)行功能繼電器/接觸器JK的輸出接點JK-1/JK-2，串接在同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路中，對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護。
同時，執(zhí)行功能繼電器/接觸器JK的常閉輸出接點JK-b串接在PT 二次側(cè)/低壓側(cè)的輸出端和各電壓小母線之間(參見圖4中所示)。當(dāng)上述任一聯(lián)鎖控制條件滿足時，執(zhí)行功能繼電器/接觸器JK得電吸合，其常開接點接通，其常閉接點/觸頭斷開，則PT斷線閉鎖回路執(zhí)行圖6中所列的三個保護動作和閉鎖功能?；谂c圖I相同的理由，由于圖2、4、5采用業(yè)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)制圖繪法，本領(lǐng)域的技術(shù)人員完全可以理解其各種繪圖符號或標(biāo)注的含義，故其具體工作原理或詳細(xì)動作過程等等在此不再敘述。圖6中，給出了各種PT斷線故障發(fā)生時閉鎖功能實現(xiàn)的途徑。對于高壓熔絲而言，當(dāng)單相或任意兩相高壓熔絲熔斷時，開口電壓繼電器得電動作，輸出電壓不平衡輸出信號；當(dāng)三相高壓熔絲同時熔斷時，熔絲熔斷接點輸出熔斷輸出信 號；iPT 二次側(cè)/低壓側(cè)保護熔絲熔斷、小空氣開關(guān)誤跳閘或二次引接線斷開時，電壓監(jiān)測裝置中的任一電壓繼電器輸出二次斷線輸出信號。參考圖5所示，當(dāng)上述電壓繼電器或熔絲熔斷接點的狀態(tài)變化后，PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器JK得電動作，進行PT斷線閉鎖。具體地說，PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器JK得電動作后，執(zhí)行三個動作，實現(xiàn)三種功能首先是通過執(zhí)行功能繼電器/接觸器常閉接點(在圖5中以JK-1、J K-2表示)的打開，斷開母線上的各電動機低電壓保護的輸出回路，進行閉鎖保護。其次，是通過其執(zhí)行功能繼電器/接觸器主觸頭的分閘(在圖4中以JK-b表示，實際上相當(dāng)于一組常閉接點的電路功能)，將電壓小母線二次回路與PT 二次側(cè)之間的連接電路斷開，避免電壓繼電器長時間地串接在故障點兩端。同時，通過執(zhí)行功能繼電器/接觸器自身常開接點(在圖5中以JK-a表示)的閉合，實現(xiàn)控制回路的自鎖，確保執(zhí)行功能繼電器/接觸器JK的可靠吸合，最終達到防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的保護目的。結(jié)合圖4、圖5，對本發(fā)明工作原理簡述如下I、針對高壓側(cè)PT回路斷線I)電壓互感器開口二角電壓UO = Ua+Ub+Uc,系統(tǒng)正常運行時,二相電壓平衡，開口三角電壓為零，零序電壓繼電器DY不動作，則PT斷線閉鎖回路沒有閉鎖信號輸出；2)電壓互感器高壓側(cè)三相熔絲有一相或任兩相出現(xiàn)斷線情況，則開口三角繞組出現(xiàn)不平衡電壓，零序電壓繼電器DY得電，其輸出接點DY-I閉合，PT斷線閉鎖回路輸出閉鎖信號(JK-1、JK-2打開/斷開)，閉鎖電動機低電壓保護，同時通過接觸器常閉觸點/接點JK-b跳開電壓小母線回路。開口三角繞組出現(xiàn)不平衡電壓的另一個可能是高壓回路發(fā)生不對稱短路故障，此時閉鎖電動機低電壓保護，對設(shè)備、系統(tǒng)均無影響，因為主母線任一相出現(xiàn)短路故障均應(yīng)由各故障回路的無時限電流速斷保護、過電流保護以及系統(tǒng)單相接地保護動作，將故障切除，而電動機低電壓保護的功能僅作為母線長時間失電后將電機切除防止電源恢復(fù)后電動機 的群啟動，故在系統(tǒng)發(fā)生不平衡故障時，低電壓保護可以閉鎖。3)針對三相保護熔絲同時熔斷問題，方案選用帶熔斷輸出接點的高壓熔絲，一旦高壓側(cè)A、B、C中任何一相發(fā)生斷線，熔絲自身攜帶的輸出接點AR CR閉合，PT斷線閉鎖回路的閉鎖信號(通過接點JK-1、JK-2)送至電動機低電壓保護回路，防止電動機誤跳閘，可靠閉鎖PT高壓側(cè)斷線引起電動機低電壓保護跳閘，將低電壓保護動作時間設(shè)定為I. 3倍的Tr (高壓熔絲熔斷后，接點可靠閉合的時間)，這樣可以達到可靠閉鎖PT高壓側(cè)斷線的影響。2、針對低壓側(cè)PT回路斷線當(dāng)電壓互感器低壓側(cè)發(fā)生PT斷線故障，包括二次熔絲fa、fb、fc熔斷，小空氣開關(guān)(圖中以IZKK表示，實際上不局限于圖中位置所繪出的小空氣開關(guān)，泛指設(shè)置在二次回路中的、起到控制電源開關(guān)作用的各個小空氣開關(guān)，下同)跳閘或是二次回路引線端子松動等造成的小母線電壓異常等問題，本發(fā)明采用通過對低壓側(cè)電壓回路進行實時的電壓監(jiān)測技術(shù)，即在低壓保護熔絲或小空氣開關(guān)上端頭與電壓小母線上側(cè)(圖4中的X1-1/2/3與X2-1/2/3)之間，對低壓a，b，c三相分別接入電壓互感器DY1，DY2，DY3，實時監(jiān)測二次回路的通斷，當(dāng)任一相的電壓互感器檢測到PT回路斷線后，立即通過執(zhí)行功能繼電器/接觸器JK主觸頭的分閘(在圖4中以JK-b表示)跳開小母線二次回路，同時閉鎖電動機低電壓保護，防止誤動作跳閘。 結(jié)合具體實現(xiàn)步驟/過程，對本技術(shù)方案的主要技術(shù)原理分析如下 I)以A相二次PT斷線為例進行闡述，已知電壓繼電器DYl的線圈阻抗為Zd (選擇高阻抗元件特性的電壓繼電器)，線路Xl-I與X2-1之間的阻抗(包括小熔絲或空氣開關(guān))為Zx0在沒有并接電壓繼電器DYl前，小母線電壓為Ua = 57. 7V，說明線路阻抗Zx的損失電壓量極小，與電壓繼電器并接后，根據(jù)阻抗串并接原理可知，并接后的總阻抗Zz =Zd*Zx/(Zd+Zx)，所以Zz小于Zx，故并接后總阻抗Zz分得線路電壓更小，基本為零，所以系統(tǒng)正常運行時，并接的電壓互感器DYl電壓輸入基本為零，電壓互感器DYl不動作，則PT斷線閉鎖回路無閉鎖信號輸出(簡稱無閉鎖信號輸出，下同)；2)當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)低電壓時，由于二次PT回路未發(fā)生斷線事故，所以電壓繼電器DYl接入電壓仍然為零，系統(tǒng)電動機的低電壓保護裝置/單元正常工作，并接的電壓繼電器并不影響低電壓保護的正常工作；3)當(dāng)二次PT回路發(fā)生“斷線”事故，即二次熔絲熔斷或小空氣開關(guān)跳閘等，這時并接的電壓繼電器DYl將因PT 二次回路的斷線而串接進電壓回路，根據(jù)串聯(lián)電路阻抗分壓原理，電壓繼電器分得電壓Uj = Zd*Ua/(Zd+Zm)，因為選擇高阻抗元件特性的電壓繼電器，所以Zd遠大于小母線下側(cè)的總阻抗Zm(Zm = Zb/n，Zb為小母線至保護單元的阻抗，n為母線上電動機保護單元數(shù))，因此可知，Uj = Zd*Ua/ (Zd+Zm) > Ua/2 = 57. 7/2 = 28. 9V，達至IJ電壓繼電器的動作電壓，電壓繼電器動作，出口輸出，通過接觸器JK的常閉接點斷開電動機低電壓保護跳閘回路，進行PT斷線的有效閉鎖；4)因為PT 二次側(cè)保護熔絲熔斷或小空氣開關(guān)動作跳開，除去誤動作之外還有電壓二次回路發(fā)生短路故障的可能，這時串接電壓繼電器將使合閘于故障，威脅供電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行，為此，本設(shè)計方案中在并接下端頭X2與電壓小母線之間串接接觸器JK的常閉觸頭JK-b (開斷容量足夠大)，在電壓繼電器得電的瞬間跳開PT的二次回路，防止電壓繼電器DYl DY3長時間地串接在故障點兩端，確保供電系統(tǒng)的安全運行；通過以上對PT—次、二次回路斷線閉鎖主要技術(shù)原理的分析，可知該發(fā)明可以有效進行PT斷線閉鎖。本技術(shù)方案中PT斷線的閉鎖動作邏輯為(I)PT高壓側(cè)保護熔絲熔斷a、單相或任意兩相熔斷開口電壓繼電器DY得電動作輸出；b、三相熔絲同時熔斷熔絲熔斷接點輸出；
⑵PT 二次側(cè)保護熔絲熔斷、小空氣開關(guān)誤跳閘或是二次引接線斷開DYl，DY2，DY3任一電壓繼電器動作輸出；以上電壓繼電器或熔絲熔斷接點狀態(tài)變化后，則接觸器JK動作進行PT斷線閉鎖。JK動作后將執(zhí)行三個功能一是通過常閉接點打開，斷開母線上的各電動機低電壓保護輸出回路，閉鎖保護；二是通過主觸頭的分閘將電壓小母線二次回路斷開，避免電壓繼電器串接于故障；三是通過自身常開接點JK-a閉合實現(xiàn)控制回路的自鎖，確保接觸器可靠吸合。本技術(shù)方案的主要技術(shù)參數(shù)設(shè)定值①、開口三角電壓繼電器型號JY-91，3V 15V，整定參數(shù)如下電壓繼電器U0 = 12V(DY的保護設(shè)定要求躲過系統(tǒng)最大不平衡電壓)②、電壓繼電器型號ASJ10-AV/H2D 1_C，整定參數(shù)如下電壓繼電器DYl U1 = 25V (電壓范圍0_57. 7V)電壓繼電器DY2 U2 = 25V (電壓范圍0_57. 7V)電壓繼電器DY3 U3 = 25V (電壓范圍0-57. 7V)當(dāng)電壓達到/超出以上電壓繼電器設(shè)定值后，則判斷為PT回路斷線，輸出閉鎖母線電動機低電壓保護。實施例本發(fā)明通過對電壓互感器一次及二次回路實時的電壓監(jiān)測，一旦發(fā)生PT斷線將立即發(fā)出保護信號閉鎖電動機低電壓保護，防止大量電動機同時跳閘事故，該發(fā)明安全可靠，易于實施，具體如下I.安裝說明由于電壓小母線布置在PT柜內(nèi)，所以本方案僅在PT柜內(nèi)即可完成施工，施工時要求嚴(yán)格按照高壓電施工規(guī)程，要求柜體必須可靠停電，以確保施工安全。I)首先將本段母線上的電動機低電壓保護以及與電壓信號相關(guān)的保護退出運行，防止施工中小母線失電造成負(fù)載跳機；2)將PT(電壓互感器)退出運行，并掛接相關(guān)高壓施工的標(biāo)示牌；3)在PT柜內(nèi)安裝電壓繼電器DY，DYl，DY2，DY3，接觸器JK，將電壓繼電器電壓采樣接點依次并接到圖4中的Xl-1，2，3與X2-l，2，3之間，將開口電壓信號接到開口三角電壓繼電器/零序電壓繼電器DY的電壓輸入點；4)依據(jù)施工圖紙將繼電器、接觸器等相應(yīng)接點依次串接進控制回路，嚴(yán)格按照施工圖進行施工；5)施工中要求引接線端子可靠緊固連接，接線必須從端子排引接，規(guī)范施工；6)將開口三角電壓繼電器DY定值設(shè)定為12V ;將電壓繼電器DY1，DY2，DY3的定值設(shè)定為25V ；2.功能校驗說明
在按照施工圖完成后，對控制功能進行校核，校核時要求與小母線上電壓信號相關(guān)的所有保護退出運行，具體校驗步驟如下I)在開口三角電壓繼電器DY上加12V的觸發(fā)電壓信號，電壓繼電器動作后，接觸器自保持得電，電動機低電壓保護回路斷開，電壓小母線二次回路斷開；2)在電壓繼電器DYl上加25V的觸發(fā)電壓信號，電壓繼電器動作后，接觸器得電并自保持，電動機低電壓保護回路斷開，電壓小母線二次回路斷開；3)在電壓繼電器DY2上加25V的觸發(fā)電壓信號，電壓繼電器動作后，接觸器得電并自保持，電動機低電壓保護回路斷開，電壓小母線二次回路斷開；4)在電壓繼電器DY3上加25V的觸發(fā)電壓信號，電壓繼電器動作后， 接觸器得電并自保持，電動機低電壓保護回路斷開，電壓小母線二次回路斷開；5)將高壓熔絲A，B，C三相的熔斷輸出接點分別進行觸發(fā)短接，接觸器得電并自保持，電動機低電壓保護回路斷開，電壓小母線二次回路斷開；6)以上校驗完成后，按照施工圖紙恢復(fù)各校驗設(shè)備的引接線，檢查確認(rèn)無誤后，將PT柜投入運行，將母線上的各電動機低電壓保護出口壓板投入運行。綜上所述，本發(fā)明對PT斷線情況進行具體分析，有針對性的確定了電壓互感器PT一次、二次側(cè)斷線的閉鎖方法，通過零序電壓監(jiān)測，高壓熔絲熔斷接點閉鎖以及PT 二次回路通斷監(jiān)測方法進行PT斷線閉鎖，確保了工廠大量電動機低電壓保護的安全運行，是一種經(jīng)濟、安全可靠、易于實施的PT斷線電氣控制技術(shù)。本發(fā)明可廣泛用于供電系統(tǒng)的繼電保護/控制領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.ー種防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是 在PT的一次側(cè)/高壓側(cè)設(shè)置具有熔斷輸出信號的高壓熔絲，在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)設(shè)置開ロ三角電壓繼電器，在PT的二次側(cè)/低壓側(cè)設(shè)置電壓監(jiān)測裝置； 設(shè)置ー PT斷線閉鎖回路，將高壓熔絲的熔斷輸出信號、開ロ三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號和電壓繼電器的輸出信號接入PT斷線閉鎖回路的聯(lián)鎖控制回路中，所述PT斷線閉鎖回路的輸出接點，串接在同母線上的電動機低電壓保護輸出回路中； 監(jiān)測PT的開ロ三角電壓，若開ロ三角電壓不為零，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護； 監(jiān)測PT的一次側(cè)/高壓側(cè)的高壓熔絲是否熔斷，若發(fā)生熔斷，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護； 監(jiān)測PT的二次側(cè)/低壓側(cè)輸出電壓，若其電壓超出設(shè)定范圍，立即通過PT斷線閉鎖回路閉鎖同母線上的電動機低電壓保護； 通過采用對PT的開ロ三角電壓進行監(jiān)測、對高壓熔絲是否熔斷進行監(jiān)測和在PT的ニ次側(cè)進行電壓監(jiān)測的方法，對PT —、二次側(cè)或高/低壓側(cè)的斷線故障同時進行實時監(jiān)測；一旦發(fā)現(xiàn)PT的一次側(cè)/高壓側(cè)或二次側(cè)/低壓側(cè)發(fā)生斷線故障，立即輸出閉鎖控制信號，斷開同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路，進行閉鎖保護；同時，斷開電壓小母線二次回路，并進行PT斷線閉鎖控制回路進行自鎖，以達到防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的保護目的。
2.按照權(quán)利要求I所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是當(dāng)所述的PT —次側(cè)/高壓側(cè)單相或任意兩相高壓熔絲熔斷時，開ロ電壓繼電器得電動作，輸出電壓不平衡輸出信號；當(dāng)所述的三相高壓熔絲同時熔斷吋，熔絲熔斷接點輸出熔斷輸出信號；當(dāng)所述的PT 二次側(cè)/低壓側(cè)保護熔絲熔斷、小空氣開關(guān)誤跳閘或二次引接線斷開時，電壓監(jiān)測裝置中的任一電壓繼電器輸出二次斷線輸出信號。
3.按照權(quán)利要求I所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是所述的PT斷線閉鎖回路為帶有自鎖功能的執(zhí)行功能繼電器/接觸器控制電路，其中，高壓熔絲的熔斷輸出信號、開ロ三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號和電壓繼電器的二次斷線輸出信號，分別設(shè)置在執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中，控制PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器的吸合，所述執(zhí)行功能繼電器/接觸器的輸出接點，串接在同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路中，對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護。
4.按照權(quán)利要求1、2或3所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是所述具有熔斷輸出信號的高壓熔絲為帶熔斷輸出接點的高壓熔絲；所述的高壓熔絲分別設(shè)置在PT —次側(cè)/高壓側(cè)的各相回路中；所述各相高壓熔絲的熔斷常開輸出接點，并接后串接在PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中。
5.按照權(quán)利要求1、2或3所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是所述的開ロ三角電壓繼電器為零序電壓繼電器，所述零序電壓繼電器的常開接點，串接在PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中。
6.按照權(quán)利要求1、2或3所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是所述的電壓監(jiān)測裝置為電壓繼電器，所述的電壓繼電器分別設(shè)置在PT 二次側(cè)/低壓側(cè)的各相回路中，所述各相電壓繼電器的常開輸出接點，并接后串接在PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器線圈的聯(lián)鎖控制回路中。
7.按照權(quán)利要求1、2或3所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是所述PT斷線閉鎖回路中執(zhí)行功能繼電器/接觸器的常閉輸出接點，串接在同母線上各電動機低電壓保護的輸出回路中，對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護。
8.按照權(quán)利要求1、2或3所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是所述對各電動機的低電壓保護進行PT斷線閉鎖保護，包括在檢測到高壓熔絲的熔斷信號、開ロ三角電壓繼電器的電壓不平衡輸出信號或電壓繼電器的二次斷線輸出信號后，所述PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器得電吸合，其串接在同母線上各電動機低電壓保護輸出回路中的常閉輸出接點斷開，切斷各電動機低電壓保護的動作信號輸出通道；同時，其串接在PT 二次側(cè)/低壓側(cè)輸出端的常閉輸出接點斷開，斷開電壓小母線二次回路；此外，其串接在執(zhí)行功能繼電器/接觸器聯(lián)鎖控制回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器常開接點閉合，實現(xiàn)PT斷線閉鎖控制回路的自鎖功能。
9.按照權(quán)利要求1、2或3所述的防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，其特征是所述電壓繼電器或熔絲熔斷接點的狀態(tài)變化后，所述PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器得電動作，進行PT斷線閉鎖；所述PT斷線閉鎖回路中的執(zhí)行功能繼電器/接觸器得電動作后執(zhí)行三個功能，首先是通過執(zhí)行功能繼電器/接觸器常閉接點的打開，斷開母線上的各電動機低電壓保護的輸出回路，進行閉鎖保護；其次是通過其執(zhí)行功能繼電器/接觸器主觸頭的分閘，將電壓小母線二次回路斷開，避免電壓繼電器串接于故障；同時通過執(zhí)行功能繼電器/接觸器自身常開接點的閉合，實現(xiàn)控制回路的自鎖，確保執(zhí)行功能繼電器/接觸器可靠吸合，最終達到防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的保護目的。
全文摘要
一種防止PT斷線引起電動機低電壓保護誤動的方法，屬緊急保護領(lǐng)域。其采用對PT的開口三角電壓進行監(jiān)測、對高壓熔絲是否熔斷進行監(jiān)測和在PT的二次側(cè)進行電壓監(jiān)測的方法，對PT一、二次側(cè)的斷線故障同時進行實時監(jiān)測；一旦發(fā)現(xiàn)PT的一次側(cè)或二次側(cè)發(fā)生斷線故障，立即輸出閉鎖控制信號，斷開同母線上各電動機的低電壓保護輸出回路，進行閉鎖保護；同時，斷開電壓小母線二次回路，并對PT斷線閉鎖控制回路進行自鎖。本技術(shù)方案能更加直接可靠地反映PT二次斷線故障，閉鎖方式更加安全，且所采用的設(shè)備在正常運行時均不得電，有利于設(shè)備的長期可靠運行，可以有效防止電動機低電壓保護的誤動作。
文檔編號H02H7/09GK102694369SQ20111006993
公開日2012年9月26日 申請日期2011年3月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月23日
發(fā)明者李大偉 申請人:寶山鋼鐵股份有限公司