[发明专利]断路器三相不一致辨识方法和装置

说明书

本发明公开了断路器三相不一致辨识方法和装置，采集断路器振动信号以及三相电场强度信号，根据断路器振动信号判断断路器是否发生变位；若判断断路器发生变位，则利用断路器三相电场强度信号判断断路器三相是否合闸成功。本发明可靠识别三相不一致状态，其次是最大限度减少与现有技术的回路相关联，不引入断路器辅助接点、监视继电器位置，通过非接触式方式获取其他故障特征量，实现三相不一致状态的识别。

技术领域

本发明涉及智能电子设备领域，尤其涉及断路器三相不一致辨识方法。

背景技术

中性点接地系统中，高压断路器是变电站的重要设备，正常运行时，可以拉合高压电路中的空载电流和负荷电流，当系统运行异常时，还能在继电保护装置的作用下切断过负荷电流和短路电流。

断路器三相不一致是指电力系统某一支路上断路器一相或两相断开的非全相运行状态。电力生产中，断路器发生一相或两相误跳或偷跳、断路器发生三相触头非同期合闸、继电保护装置选相跳闸等均会造成断路器三相不一致运行，也称为非全相运行。断路器非全相运行时，系统中将存在较大的负序和零序分量，需要配置三相不一致保护，在准确识别断路器三相不一致状态的基础上，经延时跳开断路器，结束断路器非全相运行状态。

辨识出断路器处于三相不一致状态，发出三相不一致开入是三相不一致保护的核心部分。目前技术方案主要有断路器本体三相不一致保护和微机型保护装置的电气量三相不一致保护两大类。

断路器本体三相不一致保护是将断路器A、B、C三相的常开、常闭辅助接点分别并联后再串联，然后串接时间继电器。当断路器出现三相不一致状态时，经时间继电器动作延时闭合其接点，启动出口中间继电器，由出口继电器跳开断路器三相，其典型的保护设计方式如图1所示。图1中LP表示三相不一致压板，DL，DLB，DLC分别表示分相断路器ABC三相的辅助触点，由3对常开和常闭触点组成回路，KT表示三相不一致时间继电器及对应触点，TX表示接触器，用于断路器控制。当断路器有一相或者两相断开运行时，常开触点和常闭触点分别至少有一副触点处于闭合状态，回路导通，断路器三相不一致保护启动(三相不一致压板投入运行)。三相不一致时间继电器经整定延时后动作，接触器回路导通，断路器三相跳开。

微机保护电气量三相不一致保护是当三相不一致保护投入，任一相TWJ动作，且无电流时，确认为该相开关在跳闸位置，当任一相在跳闸位置而三相不全在跳闸位置，则确认为不一致。三相不一致保护可经零序电流或负序电流开放，由“不一致经零负序电流”控制字控制其投退。经“三相不一致保护时间”满足不一致动作条件时，出口跳开本断路器。一种典型的微机保护电气量三相不一致保护的逻辑原理图如图2所示。微机保护电气量三相不一致保护的三相不一致状态辨识一般经零序、负序闭锁。

现场经验表明，在实际运行中存在断路器机构常开常闭辅助接点损坏、三相不一致时间继电器易受外界不利运行环境影响等问题，造成无法正确辨识出三相不一致状态，进而导致三相不一致保护拒动。

更重要的是，断路器本体三相不一致保护的三相不一致状态辨识仅供断路器本体三相不一致保护自己使用，一般不允许引出三相不一致状态辨识结果用作其他用途，不能直接用于断路器故障诊断等用途。

现场经验表明，在实际运行中存在TWJ异常，致使无法辨识出三相不一致状态，三相不一致保护拒动。同时在开关断开时拉弧现象使得TWJ有开入同时对应开关仍有电流的情况发生，这将导致无法正确辨识出三相不一致状态，造成三相不一致保护拒动。上述问题造成长时间断路器非全相运行引起相邻线路零序后备保护越级跳闸的重大隐患。

此外，电气量三相不一致保护通常经零序、负序电流开放，存在线路轻载时拒动问题。更重要的是，微机保护电气量三相不一致保护的三相不一致状态辨识也是仅供微机保护电气量三相不一致保护自己使用，一般不允许引出三相不一致状态辨识结果用作其他用途。

发明内容