[发明专利]接地信号闭锁的母线保护模块

说明书

本发明提供了一种接地信号闭锁的母线保护模块，包括微处理器、弧光信号生成电路、弧光信号处理电路和接地信号采集电路；所述弧光信号生成电路用于采集母线室内的弧光信号；所述弧光信号处理电路用于将所述弧光信号传输至微处理器；所述接地信号采集电路用于采集变压器低压侧的接地信号，并将接地信号传输至微处理器；所述微处理器的输出端通过线圈控制电路与跳闸线圈TQ连接，控制跳闸线圈是否通电；本发明可采集到母线室内的弧光信号，确定故障点在母线室内，不必与下级供电线路保护模块延时配合以确定故障点，保证断路器DL_G或\和断路器DL_D立即跳闸，防止背景技术中所述的8步事故演化模型发生，避免烧毁变压器。

技术领域：

本发明涉及供电安全领域，尤其涉及一种接地信号闭锁的母线保护模块。

背景技术：

目前我国城乡110Kv及以下变电站，普遍采用封闭母线结构，如图1所示，其显著特点如下：

(1) 低压侧母线贯通整个成排放置的封闭的高压开关柜2组；

(2) 变压器1低压侧采用三角形接线，单相接地接触或断开瞬间容易诱发短路电弧；

(3) 没有配备变压器1低压侧母线保护，低压母线发生短路时，由变压器1后备保护模块切除故障；

如图1、图2和图3所示：变压器1后备保护模块的工作原理为：通过设置在变压器1低压侧上的CT（电流互感器）检测变压器1低压侧是否存在故障电流，若变压器1低压侧的三相线（A、B、C）中的任一相或多相存在故障电流，则设置在CT绕组上的三个电流继电器LJ_A、LJ_B、LJ_C至少两个通电，使短路继电器对应的常开触点（LJ_a、LJ_b、LJ_c）闭合，进而中间继电器的线圈ZJ通电导致中间继电器的第一常开触点ZJ_1和第二常开触点ZJ_2闭合，进而时间继电器的线圈SJ通电进入延时状态，当延时状态持续到预设的时间1.5s时，时间继电器的常开触点SJ_1闭合，最终使跳闸线圈TQ通电，断路器DL_G或\和断路器DL_D断开，线路断电，防止变压器1损坏；

上述变压器1后备保护模块的动作过程中，变压器1后备保护模块从PT检测到变压器1出线侧上存在短路电流，断路器DL_G或\和断路器DL_D不立即跳闸而延时1.5s后跳闸的原因为：如图1所示，无论是母线室3内F点发生短路，或者是下级电路上的FL点发生短路，变压器1出线侧上均会出现短路电流；假设某一时刻母线室3内F点发生短路，若变压器1后备保护模块检测到短路电流后立即使断路器DL_G或\和断路器DL_D跳闸，则不会产生影响；但是，假设某一时刻下级电路上的FL点出现短路电流，若断路器DL_G或\和断路器DL_D立即跳闸，则将导致其他的下级电路全部断电，将造成不必要的损失和负面影响；因此，变压器1后备保护模块检测到变压器1出线侧上存在短路电流后，不立即跳闸而延时1.5s时间，在延时的1.5s时间内，由设置在下级线路断路器（DL_1、 DL_2、 DL_3……DL_n）上的保护模块判断是否是下级电路发生短路情况，若是下级电路发生短路情况，则对应的下级电路上的断路器DL_n跳闸，此时，变压器1后备保护模块检测到的短路电流消失，进而，时间继电器的常开触点SJ_1因其线圈SJ断电，在1.5s后不会闭合，断路器DL_G或\和断路器DL_D不会跳闸；若不是下级电路发生短路情况，则短路电流不会消失，1.5s后，时间继电器的常开触点SJ_1闭合，变压器1后备保护模块通过SJ_1、ZJ_2使跳闸线圈TQ通电，进而使断路器DL_G或\和断路器DL_D跳闸，防止烧毁变压器1。

总结近年发生的大量110Kv及以下封闭母线事故，发现存在以下8步事故演化模型：

1：起初故障是单相接地；

2：接地点接触或断开瞬间都引起短路电弧；

3：对地电弧逐步增大，引起相间电弧；

4：对地电弧和相间电弧叠加，引起相间绝缘迅速恶化；

5：相间绝缘恶化引起相间短路；