一种用于电力系统的继电保护装置的制作方法

本发明涉及的一种继电保护装置，特别是涉及应用于紧急保护电路装置领域的一种用于电力系统的继电保护装置。

背景技术：

1、继电保护是一种当电力系统中的电力元件（如发电机、线路等）或电力系统本身发生了故障危及电力系统安全运行时，能够向运行值班人员及时发出警告信号，或者直接向所控制的断路器发出跳闸命令以终止这些事件发展的一种自动化措施和设备，实现这种自动化措施的成套设备，一般通称为继电保护装置。

2、中国专利cn202011456723.4说明书公开了一种配电自动化系统线路继电保护装置及继电保护方法，在出线发生多相故障，同时没有零序电流超标的前提下，采用a相或c相电流继电器动作跳闸；当同一母线上两条出线发生不同相别的单相接地故障时，由于a相与c相故障动作时间设有延时级差，当其中一条出线的出线断路器先动作跳闸后，两条线路之间的跨线短路故障消除，另一条出线可继续单相接地运行一段时间，缩小了停电的范围，可缩短配电自动化系统恢复送电时间，减少经济损失。

3、一般情况而言，整套继电保护装置由测量元件、逻辑环节和执行输出三部分组成：一、测量比较部分是测量通过被保护的电气元件的物理参量，并与给定的值进行比较，根据比较的结果，给出“是”、“非”性质的一组逻辑信号，从而判断保护装置是否应该启动；二、逻辑部分使保护装置按一定的逻辑关系判定故障的类型和范围，最后确定是否使断路器跳闸、发出信号、是否动作、是否延时等，并将对应的指令传给执行输出部分；三、执行输出部分根据逻辑传过来的指令，最后完成保护装置所承担的任务。如在故障时动作于跳闸，不正常运行时发出信号。

4、继电保护整组动作时间指从判出故障至最终装置出口动作的时间，现有继电保护在采集电流后，均需要按照固定的逻辑程序对电流进行相应的逻辑判断，才能确定对断路器最终的指令，此过程存在一定的动作时间，使得继电保护不够迅速，另外，在向断路器输送指令时，由于线路或断路器故障，也存在断路器未执行相应指令的情况。

技术实现思路

1、针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是现有继电保护在采集电流后需要按照固定的逻辑程序对电流进行相应的逻辑判断，才能确定对断路器最终的指令，此过程存在一定的动作时间，使得继电保护不够迅速，在向断路器输送指令时，由于线路或断路器故障，也存在断路器未执行相应指令的情况。

2、为解决上述问题，本发明提供了一种用于电力系统的继电保护装置，包括继电保护主体和自动保护系统，自动保护系统包括参量设定模块、取样测量模块、双逻辑系统、命令输出模块；

3、取样测量模块连接有参量数据库，参量数据库储存有参量设定模块预先设定的多种电流参值范围；

4、双逻辑系统包括选定逻辑模块和判断逻辑模块，选定逻辑模块连接有逻辑指令数据库，逻辑指令数据库储存有与多种电流参值范围一一对应的执行指令，判断逻辑模块与参量设定模块连接；

5、取样测量模块用于被保护的电力系统运行中的电流与参量数据库中的电流参值范围进行比较，并根据比较结果将信息传送至选定逻辑模块或判断逻辑模块二者中的一个；

6、命令输出模块根据从选定逻辑模块或判断逻辑模块传来的命令，控制电力系统上的断路器进行相应动作。

7、一种用于电力系统的继电保护装置，其使用方法包括以下步骤：

8、s1、通过取样测量模块实时采集电力系统运行中的电流，当电流数据属于参量数据库中的某一电流参值范围内时，进行步骤s2，当电流数据不属于参量数据库中的任一电流参值范围内时，比较电流数据的大小，并进行步骤s3，

9、s2、取样测量模块将上述电流参值范围传送至选定逻辑模块，选定逻辑模块从逻辑指令数据库中选取与上述电流参值范围相对应的执行指令，并将其传送至命令输出模块，然后进行步骤s4；

10、s3、取样测量模块将采集的电流数据、以及大小比较结果传送至判断逻辑模块，判断逻辑模块根据自身逻辑程序对故障类型进行判断，然后生成新的执行指令，判断逻辑模块新的执行指令传送至命令输出模块，然后进行步骤s4；

11、s4、命令输出模块将执行指令传送至断路器，使其进行相应动作。

12、作为本申请的进一步补充，在步骤s3中，判断逻辑模块还将新的执行指令以及电流数据传送至参量设定模块，参量设定模块将上述电流数据补充至参量数据库中，并将新的执行指令补充至逻辑逻辑指令数据库，作为与上述电流数据相对应的执行指令。

13、作为本申请的又一种改进，继电保护主体与断路器之间通过双线切换线路实现数据传输，命令输出模块还连接有主动速断模块。

14、作为本申请的又一种改进，双线切换线路包括设于继电保护主体和断路器之间的切换开关，继电保护主体和切换开关之间通过电力线实现数据传输，切换开关和断路器之间通过主输电线路或自断线路二者中的其中一个实现数据传输。

15、作为本申请的又一种改进，自断线路包括输电线以及电性连接于输电线上的熔断器，初始状态时切换开关与主输电线路电路连通。

16、作为本申请的又一种改进，在步骤s4后还包括以下步骤：当断路器在设定时间内未按执行指令进行动作时，启动主动速断模块，对线路进行二次自主断开。

17、作为本申请的又一种改进，二次自主断开过程具体如下：通过主动速断模块控制切换开关进行电路切换，使其断开与主输电线路之间的连接，实现与自断线路电路连通，此时电力系统运行的电流在自断线路上传输，当电流过载超过规定时间时，会直接使熔断器熔断，从而断开对断路器的电力供应。

18、作为本申请的又一种改进，在二次自主断开过程中，取样测量模块保持实时采集电力系统运行电流进行比较的这一动作，当熔断器超出规定时间仍未熔断，且此时采集的电流数据已处于某一电流参值范围内时，主动速断模块再次控制切换开关进行电路切换，断开与自断线路的连接，恢复与主输电线路的电路连通。

19、综上所述，本申请根据电力系统运行环境，预先设定多个电流参值范围以及与其一一对应的多个执行指令，通过取样测量模块实时采集电力系统运行中的电流，当电流数据属于某一电流参值范围时，通过选定逻辑模块直接选择与该电流参值范围对应的执行指令，传送至断路器，使其进行相应动作即可，这样可有效省去现有技术中根据电流进行一系列逻辑判断这一过程，降低了继电保护动作时间，提高电力系统安全，当电流数据不属于任一电流参值范围，则通过逻辑判断生成新的执行指令传送至断路器，并且，通过设置双线切换线路实现继电保护主体与断路器的数据传输，在断路器未按执行指令进行断闸情况下，通过将电流切换至带有熔断器的线路上，可实现该线路的自动熔断，对电力系统起到二次保护电力效果。

技术特征：

1.一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：包括继电保护主体（1）和自动保护系统，所述自动保护系统包括参量设定模块、取样测量模块、双逻辑系统、命令输出模块；

2.根据权利要求1所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：其使用方法包括以下步骤：

3.根据权利要求2所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：在步骤s3中，所述判断逻辑模块还将新的执行指令以及电流数据传送至参量设定模块，所述参量设定模块将上述电流数据补充至参量数据库中，并将新的执行指令补充至逻辑逻辑指令数据库，作为与上述电流数据相对应的执行指令。

4.根据权利要求3所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：所述继电保护主体（1）与断路器之间通过双线切换线路实现数据传输，所述命令输出模块还连接有主动速断模块。

5.根据权利要求4所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：所述双线切换线路包括设于继电保护主体（1）和断路器之间的切换开关（3），所述继电保护主体（1）和切换开关（3）之间通过电力线（2）实现数据传输，所述切换开关（3）和断路器之间通过主输电线路（4）或自断线路（5）二者中的其中一个实现数据传输。

6.根据权利要求5所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：所述自断线路（5）包括输电线（51）以及电性连接于输电线（51）上的熔断器（52），初始状态时所述切换开关（3）与主输电线路（4）电路连通。

7.根据权利要求6所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：在步骤s4后还包括以下步骤：当断路器在设定时间内未按执行指令进行动作时，启动主动速断模块，对线路进行二次自主断开。

8.根据权利要求7所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：所述二次自主断开过程具体如下：通过主动速断模块控制切换开关（3）进行电路切换，使其断开与主输电线路（4）之间的连接，实现与自断线路（5）电路连通，此时电力系统运行的电流在自断线路（5）上传输，当电流过载超过规定时间时，会直接使熔断器（52）熔断，从而断开对断路器的电力供应。

9.根据权利要求8所述的一种用于电力系统的继电保护装置，其特征在于：在二次自主断开过程中，所述取样测量模块保持实时采集电力系统运行电流进行比较的这一动作，当熔断器（52）超出规定时间仍未熔断，且此时采集的电流数据已处于某一电流参值范围内时，主动速断模块再次控制切换开关（3）进行电路切换，断开与自断线路（5）的连接，恢复与主输电线路（4）的电路连通。

技术总结本发明涉及紧急保护电路装置领域的一种用于电力系统的继电保护装置，通过预先设定多个电流参值范围以及与其一一对应的多个执行指令，在采集电流后，当电流数据属于某一电流参值范围时，则直接选择与该电流参值范围对应的执行指令，传送至断路器即可，这样可有效省去现有技术中根据电流进行一系列逻辑判断这一过程，降低了继电保护动作时间，提高电力系统安全，当电流数据不属于任一电流参值范围，则通过逻辑判断生成新的执行指令传送至断路器，并且，在继电保护主体与断路器之间设置双线切换线路，当断路器未按执行指令进行断闸时，通过将电流切换至带有熔断器的线路上，可实现该线路的自动熔断，对电力系统起到二次保护电力效果。技术研发人员：张红旗,陈亮亮,陆红娟,冯亮,李炜,朱福荣受保护的技术使用者：江苏泽宇电力设计有限公司技术研发日：技术公布日：2024/7/29