线路纵联保护装置

摘要

本发明涉及纵联保护技术领域，提供了一种线路纵联保护装置，包括第一继电保护装置和第二继电保护装置；还包括第一切换装置、第二切换装置、第一信号传输装置Ⅰ、第一信号传输装置Ⅱ、第二信号传输装置Ⅰ、第二信号传输装置Ⅱ、信号传输通道Ⅰ、信号传输通道Ⅱ、第一变电站自动化系统、第二变电站自动化系统、第一电源和第二电源、调度中心自动化系统。本发明所述的线路纵联保护装置，通过在输电线路两端配置切换装置实现单套纵联保护装置与两套信号传输通道连接，通过实时监控两套信号传输通道的质量，对信号传输通道进行自动选择，提高了整个装置的可靠性。

权利要求

1.线路纵联保护装置，包括第一继电保护装置(1)和第二继电保护装置(2)；其特征在于：还包括第一切换装置(3)、第二切换装置(4)、第一信号传输装置Ⅰ(5)、第一信号传输装置Ⅱ(6)、第二信号传输装置Ⅰ(7)、第二信号传输装置Ⅱ(8)、信号传输通道Ⅰ(9)、信号传输通道Ⅱ(10)、第一变电站自动化系统(11)、第二变电站自动化系统(12)、第一电源(13)和第二电源(14)、调度中心自动化系统(15)；

所述第一切换装置(3)包括至少一个第一中间继电器(31)；所述第一中间继电器(31)的共用触点与第一继电保护装置(1)连接，第一中间继电器(31)的常闭触点与第一信号传输装置Ⅰ(5)连接，第一中间继电器(31)的常开触点与第一信号传输装置Ⅱ(6)连接；

所述第二切换装置(4)包括至少一个第二中间继电器(41)；所述第二中间继电器(41)的共用触点与第二继电保护装置(2)连接，第二中间继电器(41)的常闭触点与第二信号传输装置Ⅰ(7)连接，第二中间继电器(41)的常开触点与第二信号传输装置Ⅱ(8)连接；

所述第一信号传输装置Ⅰ(5)与第二信号传输装置Ⅰ(7)之间通过信号传输通道Ⅰ(9)连接；所述第一信号传输装置Ⅱ(6)与第二信号传输装置Ⅱ(8)之间通过信号传输通道Ⅱ(10)连接；

所述第一电源(13)、第一变电站自动化系统(11)中的第一遥控开关(111)、第一中间继电器(31)中的线圈串联连接；所述第二电源(14)、第二变电站自动化系统(12)中的第二遥控开关(121)、第二中间继电器(41)中的线圈串联连接；

所述第一变电站自动化系统(11)还分别与第一信号传输装置Ⅰ(5)和第一信号传输装置Ⅱ(6)连接；所述第二变电站自动化系统(12)还分别与第二信号传输装置Ⅰ(7)和第二信号传输装置Ⅱ(8)连接；所述调度中心自动化系统(15)分别与第一变电站自动化系统(11)和第二变电站自动化系统(12)连接。

2.根据权利要求1所述的线路纵联保护装置，其特征在于：所述第一电源(13)和第二电源(14)均为48V直流电源。

3.根据权利要求1所述的线路纵联保护装置，其特征在于：所述第一切换装置(3)包括两个第一中间继电器(31)；所述第二切换装置(4)包括两个第二中间继电器(41)。

4.根据权利要求1所述的线路纵联保护装置，其特征在于：所述第一切换装置(3)还包括第一机箱(32)、第一安装座(33)和第一端子排(34)；所述第一安装座(33)安装在第一机箱(32)内；所述第一中间继电器(31)、第一端子排(34)均安装在第一安装座(33)上；所述第一端子排(34)与第一中间继电器(31)连接。

5.根据权利要求1所述的线路纵联保护装置，其特征在于：所述第二切换装置(4)还包括第二机箱(42)、第二安装座(43)和第二端子排(44)；所述第二安装座(43)安装在第二机箱(42)内；所述第二中间继电器(41)、第二端子排(44)均安装在第二安装座(43)上；所述第二端子排(44)与第二中间继电器(41)连接。

说明书

线路纵联保护装置

技术领域

[0001] 本发明涉及纵联保护技术领域，尤其是一种线路纵联保护装置。

背景技术

[0002] 输电线路纵联方向和纵联距离继电保护在电力系统中得到了广泛应用，其对信号传输通道质量和可靠性要求高，继电保护信号传输实时性强，因此其受通道异常的影响也大。目前，单套输电线路纵联保护均采用单套信号传输通道，可靠性较差，一旦信号传输通道出现故障，继电保护信号将无法传输。

[0003] 授权公告号为CN202363878U的专利申请公开了一种用于电网的纵联保护装置，包括两个保护装置，两个保护装置上分别连接有光纤信号传输装置，两个光纤信号传输装置之间用主线光缆连接。上述纵联保护装置中，两个保护装置之间采用的是单套信号传输通道，在使用过程中，一旦主线光缆出现故障，那么光纤信号就无法传输，整个装置的可靠性较差。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是：提供一种线路纵联保护装置，能根据信号传输通道的质量，对信号传输通道进行选择。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：线路纵联保护装置，包括第一继电保护装置和第二继电保护装置；还包括第一切换装置、第二切换装置、第一信号传输装置Ⅰ、第一信号传输装置Ⅱ、第二信号传输装置Ⅰ、第二信号传输装置Ⅱ、信号传输通道Ⅰ、信号传输通道Ⅱ、第一变电站自动化系统、第二变电站自动化系统、第一电源和第二电源、调度中心自动化系统；

[0006] 所述第一切换装置包括至少一个第一中间继电器；所述第一中间继电器的共用触点与第一继电保护装置连接，第一中间继电器的常闭触点与第一信号传输装置Ⅰ连接，第一中间继电器的常开触点与第一信号传输装置Ⅱ连接；

[0007] 所述第二切换装置包括至少一个第二中间继电器；所述第二中间继电器的共用触点与第二继电保护装置连接，第二中间继电器的常闭触点与第二信号传输装置Ⅰ连接，第二中间继电器的常开触点与第二信号传输装置Ⅱ连接；

[0008] 所述第一信号传输装置Ⅰ与第二信号传输装置Ⅰ之间通过信号传输通道Ⅰ连接；所述第一信号传输装置Ⅱ与第二信号传输装置Ⅱ之间通过信号传输通道Ⅱ连接；

[0009] 所述第一电源、第一变电站自动化系统中的第一遥控开关、第一中间继电器中的线圈串联连接；所述第二电源、第二变电站自动化系统中的第二遥控开关、第二中间继电器中的线圈串联连接；

[0010] 所述第一变电站自动化系统还分别与第一信号传输装置Ⅰ和第一信号传输装置Ⅱ连接；所述第二变电站自动化系统还分别与第二信号传输装置Ⅰ和第二信号传输装置Ⅱ连接；所述调度中心自动化系统分别与第一变电站自动化系统和第二变电站自动化系统连接。

[0011] 进一步的，所述第一电源和第二电源均为48V直流电源。

[0012] 进一步的，所述第一切换装置包括两个第一中间继电器；所述第二切换装置包括两个第二中间继电器。

[0013] 进一步的，所述第一切换装置还包括第一机箱、第一安装座和第一端子排；所述第一安装座安装在第一机箱内；所述第一中间继电器、第一端子排均安装在第一安装座上；所述第一端子排与第一中间继电器连接。

[0014] 进一步的，所述第二切换装置还包括第二机箱、第二安装座和第二端子排；所述第二安装座安装在第二机箱内；所述第二中间继电器、第二端子排均安装在第二安装座上；所述第二端子排与第二中间继电器连接。

[0015] 本发明的有益效果是：本发明所述的线路纵联保护装置，通过在输电线路两端配置切换装置实现单套纵联保护装置与两套信号传输通道连接，通过实时监控两套信号传输通道的质量，对信号传输通道进行自动选择，提高了整个装置的可靠性。

附图说明

[0016] 图1是本发明的线路纵联保护装置的结构示意图；

[0017] 图2是本发明中第一切换装置的结构示意图；

[0018] 图3是本发明中第二切换装置的结构示意图；

[0019] 图4是中间继电器的内部接线图。

[0020] 图中附图标记为：1-第一继电保护装置，2-第二继电保护装置，3-第一切换装置，4-第二切换装置，5-第一信号传输装置Ⅰ，6-第一信号传输装置Ⅱ，7-第二信号传输装置Ⅰ，
8-第二信号传输装置Ⅱ，9-信号传输通道Ⅰ，10-信号传输通道Ⅱ，11-第一变电站自动化系统，12-第二变电站自动化系统，13-第一电源，14-第二电源，15-调度中心自动化系统，31-第一中间继电器，32-第一机箱，33-第一安装座，34-第一端子排，41-第二中间继电器，42-第二机箱，43-第二安装座，44-第二端子排，111-第一遥控开关，121-第二遥控开关。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：

[0022] 如图1至图3所示，本发明所述的线路纵联保护装置，包括第一继电保护装置1和第二继电保护装置2；还包括第一切换装置3、第二切换装置4、第一信号传输装置Ⅰ5、第一信号传输装置Ⅱ6、第二信号传输装置Ⅰ7、第二信号传输装置Ⅱ8、信号传输通道Ⅰ9、信号传输通道Ⅱ10、第一变电站自动化系统11、第二变电站自动化系统12、第一电源13和第二电源14、调度中心自动化系统15；所述第一切换装置3包括至少一个第一中间继电器31；所述第一中间继电器31的共用触点与第一继电保护装置1连接，第一中间继电器31的常闭触点与第一信号传输装置Ⅰ5连接，第一中间继电器31的常开触点与第一信号传输装置Ⅱ6连接；所述第二切换装置4包括至少一个第二中间继电器41；所述第二中间继电器41的共用触点与第二继电保护装置2连接，第二中间继电器41的常闭触点与第二信号传输装置Ⅰ7连接，第二中间继电器41的常开触点与第二信号传输装置Ⅱ8连接；所述第一信号传输装置Ⅰ5与第二信号传输装置Ⅰ7之间通过信号传输通道Ⅰ9连接；所述第一信号传输装置Ⅱ6与第二信号传输装置Ⅱ8之间通过信号传输通道Ⅱ10连接；所述第一电源13、第一变电站自动化系统11中的第一遥控开关111、第一中间继电器31中的线圈串联连接；所述第二电源14、第二变电站自动化系统12中的第二遥控开关121、第二中间继电器41中的线圈串联连接；所述第一变电站自动化系统11还分别与第一信号传输装置Ⅰ5和第一信号传输装置Ⅱ6连接；所述第二变电站自动化系统12还分别与第二信号传输装置Ⅰ7和第二信号传输装置Ⅱ8连接；所述调度中心自动化系统15分别与第一变电站自动化系统11和第二变电站自动化系统12连接。

[0023] 第一继电保护装置1和第二继电保护装置2均是一种继电保护设备，该继电保护设备是当电力系统中的电力元件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告警信号，并且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。上述电力元件指的是发电机、线路等。

[0024] 所述第一信号传输装置Ⅰ5、第一信号传输装置Ⅱ6、第二信号传输装置Ⅰ7、第二信号传输装置Ⅱ8均是一种信号传输设备，该信号传输设备能将一个变电站的信息信号传送到输电线路对端的变电站，并用于接收输电线路对端变电站传送过来的信息信号的通信设备。当该信号传输设备接收到的信号质量较差时，该信号传输设备还能及时发出告警信号，如图1所示，所述第一信号传输装置Ⅰ5的告警信号输出接口、第一信号传输装置Ⅱ6的告警信号输出接口分别与第一变电站自动化系统11的遥信输入接口连接；所述第二信号传输装置Ⅰ7的告警信号输出接口、第二信号传输装置Ⅱ8的告警信号输出接口分别与第二变电站自动化系统12的遥信输入接口连接，以便将信号传输装置中的告警信号传送至变电站自动化系统。

[0025] 信号传输通道Ⅰ9、信号传输通道Ⅱ10均是用于传输输电线路两端变电站之间信号信息的通信通道，其可以是光纤通信通道，也可以是载波通信通道。

[0026] 第一变电站自动化系统11和第二变电站自动化系统12均是一种变电站自动化系统，它是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术，现代电子技术和通信设备及信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护以及与调度通信等综合性的自动化功能。上述中的二次设备指的是仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等。所述第一变电站自动化系统11、第二变电站自动化系统12均可以采用现有技术中的产品，直接从市场上购买，例如：南瑞科技公司NS2000、南瑞科技公司NS3000、南瑞继保公司PCS9700、北京四方公司CSC2000等产品。

[0027] 所述调度中心自动化系统15是利用以电子计算机为核心的控制系统和远动技术实现电力系统调度的自动化，它包括安全监控、安全分析、状态估计、在线负荷预测、自动发电控制、自动经济调度等项内容。调度中心自动化系统15可帮助值班调度人员提高运行管理水平，使电力系统随时处于安全、经济运行状态，保证向用户提供优质电能。所述调度中心自动化系统15可以采用现有技术中的产品，直接从市场上购买，例如：南瑞科技公司OPEN3000、积成电子公司IES600、东方电子公司DF-8003等产品。如图1所示，所述第一变电站自动化系统11的远动接口、第二变电站自动化系统12的远动接口均与调度中心自动化系统15的远动接口连接。

[0028] 中间继电器：用于继电保护和自动控制系统中，以增加触点的数量及容量，它用于在控制电路中传递中间信号。中间继电器由固定铁芯、动铁芯、弹簧、动触点、静触点、线圈、接线端子和外壳组成。线圈通电，动铁芯在电磁力作用下动作吸合，带动动触点动作，使常闭触点分开，常开触点闭合；线圈断电，动铁芯在弹簧作用下带动动触点复位，常闭触点闭合，常开触点分开。

[0029] 本发明的线路纵联保护装置的工作原理如下：

[0030] 1、以从第一继电保护装置1向第二继电保护装置2传输的继电保护信号A为例：正常工作时，第一中间继电器31和第二中间继电器41的常闭触点闭合，常开触点分开，继电保护信号A依次通过第一继电保护装置1、第一切换装置3、第一信号传输装置Ⅰ5、信号传输通道Ⅰ9、第二信号传输装置Ⅰ7、第二切换装置4、第二继电保护装置2进行传输。在继电保护信号A通过信号传输通道Ⅰ9进行信号传输的过程中，当信号传输通道Ⅰ9的通道质量较差时，第二信号传输装置Ⅰ7发出告警信号并传送至第二变电站自动化系统12，并通过第二变电站自动化系统12将该告警信号传送至调度中心自动化系统15，然后调度人员通过该调度中心自动化系统15同时向第一变电站自动化系统11和第二变电站自动化系统12发出指令，使第一遥控开关111和第二遥控开关121闭合，进而通过第一电源13为第一中间继电器31的线圈通电，通过第二电源14为第二中间继电器41的线圈通电，使第一中间继电器31和第二中间继电器41的常闭触点分开，常开触点闭合，改变了继电保护信号A的传输通道，进而使该继电保护信号A依次通过第一继电保护装置1、第一切换装置3、第一信号传输装置Ⅱ6、信号传输通道Ⅱ10、第二信号传输装置Ⅱ8、第二切换装置4、第二继电保护装置2进行传输。然后维修人员就可对信号传输通道Ⅰ9进行维修和更换，提高信号传输通道Ⅰ9的传输质量。

[0031] 继电保护信号A通过信号传输通道Ⅱ10进行信号传输的过程中，当信号传输通道Ⅱ10的通道质量较差时，第二信号传输装置Ⅱ8发出告警信号并传送至第二变电站自动化系统12，并通过第二变电站自动化系统12将该告警信号传送至调度中心自动化系统15，然后调度人员通过该调度中心自动化系统15同时向第一变电站自动化系统11和第二变电站自动化系统12发出指令，使第一遥控开关111和第二遥控开关121断开，进而使第一中间继电器31的线圈断电、第二中间继电器41的线圈断电，使第一中间继电器31和第二中间继电器41的常闭触点闭合，常开触点分开，改变了继电保护信号A的传输通道，进而使该继电保护信号A通过第一继电保护装置1、第一切换装置3、第一信号传输装置Ⅰ5、信号传输通道Ⅰ9、第二信号传输装置Ⅰ7、第二切换装置4、第二继电保护装置2进行传输。然后维修人员就可对信号传输通道Ⅱ10进行维修和更换，提高信号传输通道Ⅱ10的传输质量。

[0032] 2、以从第二继电保护装置2向第一继电保护装置1传输的继电保护信号B为例：正常工作时，第一中间继电器31和第二中间继电器41的常闭触点闭合，常开触点分开，继电保护信号B依次通过第二继电保护装置2、第二切换装置4、第二信号传输装置Ⅰ7、信号传输通道Ⅰ9、第一信号传输装置Ⅰ5、第一切换装置3、第一继电保护装置1进行传输。在继电保护信号B通过信号传输通道Ⅰ9进行信号传输的过程中，当信号传输通道Ⅰ9的通道质量较差时，第一信号传输装置Ⅰ5发出告警信号并传送至第一变电站自动化系统11，并通过第一变电站自动化系统11将该告警信号传送至调度中心自动化系统15，然后调度人员通过该调度中心自动化系统15同时向第一变电站自动化系统11和第二变电站自动化系统12发出指令，使第一遥控开关111和第二遥控开关121闭合，进而通过第一电源13为第一中间继电器31的线圈通电，通过第二电源14为第二中间继电器41的线圈通电，使第一中间继电器31和第二中间继电器41的常闭触点分开，常开触点闭合，改变了继电保护信号B的传输通道，进而使该继电保护信号B依次通过第二继电保护装置2、第二切换装置4、第二信号传输装置Ⅱ8、信号传输通道Ⅱ10、第一信号传输装置Ⅱ6、第一切换装置3、第一继电保护装置1进行传输。然后维修人员就可对信号传输通道Ⅰ9进行维修和更换，提高信号传输通道Ⅰ9的传输质量。

[0033] 继电保护信号B通过信号传输通道Ⅱ10进行信号传输的过程中，当信号传输通道Ⅱ10的通道质量较差时，第一信号传输装置Ⅱ6发出告警信号并传送至第一变电站自动化系统11，并通过第一变电站自动化系统11将该告警信号传送至调度中心自动化系统15，然后调度人员通过该调度中心自动化系统15同时向第一变电站自动化系统11和第二变电站自动化系统12发出指令，使第一遥控开关111和第二遥控开关121断开，进而使第一中间继电器31的线圈断电、第二中间继电器41的线圈断电，使第一中间继电器31和第二中间继电器41的常闭触点闭合，常开触点分开，改变了继电保护信号A的传输通道，进而使该继电保护信号B通过第二继电保护装置2、第二切换装置4、第二信号传输装置Ⅰ7、信号传输通道Ⅰ9、第一信号传输装置Ⅰ5、第一切换装置3、第一继电保护装置1进行传输。然后维修人员就可对信号传输通道Ⅱ10进行维修和更换，提高信号传输通道Ⅱ10的传输质量。

[0034] 本发明所述的线路纵联保护装置，通过在输电线路两端配置切换装置实现单套纵联保护装置与两套信号传输通道连接，通过监控两套信号传输通道的质量，当正在使用的信号传输通道的信号传输质量较差时，调度人员能及时对信号传输通道进行选择，进而通过另一个信号传输通道进行信号传输，提高了整个装置的连续性和可靠性。

[0035] 为了便于接线和运行维护，所述第一切换装置3还包括第一机箱32、第一安装座33和第一端子排34；所述第一安装座33安装在第一机箱32内；所述第一中间继电器31、第一端子排34均安装在第一安装座33上；所述第一端子排34与第一中间继电器31连接。所述第二切换装置4还包括第二机箱42、第二安装座43和第二端子排44；所述第二安装座43安装在第二机箱42内；所述第二中间继电器41、第二端子排44均安装在第二安装座43上；所述第二端子排44与第二中间继电器41连接。所述第一电源13和第二电源14均为48V直流电源。所述端子排指的是承载多个或多组相互绝缘的端子组件并用于固定支持件的绝缘部件。端子排的作用是将屏内设备和屏外设备的线路相连接，起到信号传输的作用。

[0036] 作为优选，所述第一切换装置3包括两个第一中间继电器31，两个第一中间继电器31均安装在第一安装座33上。如图4所示，每个中间继电器上设置有20个端子，其中包括两个线圈端子、六个常开端子、六个常闭端子和六个共用端子。这样设置可以使每个切换装置同时对三个命令信号输出和三个命令信号输入的继电保护信号传输通道进行切换，实现单套纵联保护装置对多个继电保护信号的传输和切换。每个端子排上设置有40个端子组，每个端子组与中间继电器上的一个端子接线。本发明所述的线路纵联保护装置中，通过端子排，实现中间继电器与切换装置、信号传输装置、变电站自动化系统、电源的线路连接，起到信号传输的作用，使得接线美观、维护方便，保证了远距离线之间的联接可靠性。