[发明专利]一种FC开关合-分时间测试及其零序保护整定系统及方法

说明书

本发明公开了一种FC开关合‑分时间测试及其零序保护整定系统及方法，高压厂用变压器的低压侧与电源进线断路器的一侧相连接，电源进线断路器的另一侧经母线排与厂用段母线相连接，负载FC开关的一侧经母线排与厂用段母线相连接，负载FC开关的另一侧通过负载电缆与负载相连接；高压厂用变压器低压侧分支零序电流互感器与高压厂用变压器保护装置相连接；高压厂用变压器保护装置的输出端与电源进线断路器的控制端相连接，负载零序电流互感器与负载综保装置相连接，负载综保装置的输出端与负载FC开关的控制端相连接，该系统及方法能够解决FC开关合‑分时间较长而引起的保护越级跳闸问题。

技术领域

本发明属于电气技术领域，涉及一种FC开关合-分时间测试及其零序保护整定系统及方法。

背景技术

FC开关即熔断器(Fuse)-接触器(Contactor)组合电器，具有体积小、可频繁操作、机械寿命长、价格低等优点，在发电厂和工矿企业中压系统得到了广泛的应用。GB/T2900.20-2016《电工术语高压开关设备和控制设备》规定，开关设备的“合-分时间(close-open time)”是指从合闸操作中第一极的触头接触瞬间起到随后的分闸操作中所有极的弧触头都分离的瞬间为止的时间间隔。

对于该时间，高压断路器在GB1984-2014《高压交流断路器》中有具体要求，而高压接触器尚无具体要求。根据现场测试情况来看，不同厂家FC开关接触器的合-分时间存在较大差异(60ms～2000ms)。造成这一差异的主要原因是，部分厂家为了使产品小型化，设计者在初期设计中，设计了合分闸一体的FC开关结构。因为如果合闸线圈要做成和断路器一样具有独立的分闸机构，则开关体积将变大。合分闸一体的FC开关结构的特点是合闸电流导致的励磁电流较大，根据某开关厂家提供的数据，它的完全消退需要约340ms的时间。如果合闸过程中给出分闸命令，由合闸励磁电流产生的磁通的消退不是脉冲式而是逐步下降为0，过程中分闸线圈产生的反向磁通必须抵消正在消退过程中的合闸磁通，所以会使其力量减弱。

目前现有技术存在的不足：

(1)部分厂家合分闸一体结构的FC开关接触器的合-分时间较长，受开关结构限制，从FC开关本体解决难度和改造成本较大。

(2)整定计算未计及FC开关合-分闸时间，存在越级跳闸隐患。目前厂用系统保护整定时，依据DL/T 1502-2016《厂用电继电保护整定计算导则》规定进行整定，时间级差为0.2s～0.5s。保护定值时间级差主要考虑保护动作时间及FC开关设备的固有分闸时间，并不考虑FC开关设备的合-分时间。其主要原因是，认为FC开关的熔断器负责切除短路电流，接触器负责切除负荷电流。但根据相关案例，发电厂高厂变(启备变)低压侧6kV(10kV)系统若采用小电阻接地系统，接地短路电流水平一般为10A～600A。在此故障电流水平下，熔断器的熔断时间较长(秒级以上)，接地短路电流由零序保护动作于接触器来切除。那么，在FC供电负载合于故障时，若FC开关固有合-分时间大于保护时间级差，则将造成上级电源进线开关跳闸，造成整段母线失电，甚至机组非计划停运。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供了一种FC开关合-分时间测试及其零序保护整定系统及方法，该系统及方法能够解决FC开关合-分时间较长而引起的保护越级跳闸问题。

为达到上述目的，本发明所述的FC开关合-分时间测试及其零序保护整定系统包括高压厂用变压器、电源进线断路器、母线排、厂用段母线、负载FC开关、负载电缆、负载、高压厂用变压器低压侧分支零序电流互感器、高压厂用变压器保护装置、负载零序电流互感器及负载综保装置；

高压厂用变压器的低压侧与电源进线断路器的一侧相连接，电源进线断路器的另一侧经母线排与厂用段母线相连接，负载FC开关的一侧经母线排与厂用段母线相连接，负载FC开关的另一侧通过负载电缆与负载相连接；