本實用新型屬于繼電保護(hù)領(lǐng)域，特別是一種防誤動的智能站合并單元，適用于智能變電站。

背景技術(shù)：

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)裝置的可靠性是電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的保證。保護(hù)裝置采樣正確是繼電保護(hù)裝置可靠性的基礎(chǔ)，保護(hù)采樣中的電流采樣問題會造成保護(hù)裝置拒動或誤動。

保護(hù)裝置對采樣的檢測比較嚴(yán)格，當(dāng)CT回路斷線時可以根據(jù)采樣的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析判斷，保護(hù)裝置根據(jù)定值的數(shù)據(jù)設(shè)置實現(xiàn)CT回路斷線后的相應(yīng)邏輯處理；采樣數(shù)據(jù)在交流變換插件變換后分為兩個采樣值，有不同回路進(jìn)行采樣，兩個數(shù)據(jù)之間的誤差超過允許值后就會報警并進(jìn)行相關(guān)邏輯的處理，防止采樣錯誤造成的誤動作；數(shù)據(jù)采樣回路中的模數(shù)轉(zhuǎn)換關(guān)鍵芯片出現(xiàn)問題后出現(xiàn)的錯誤會引起裝置告警并進(jìn)行相應(yīng)的閉鎖處理。以上的這些措施防止了采樣錯誤造成的保護(hù)裝置誤動或拒動。

但是目前的電流模擬量采樣存在一個問題，就是交流變換環(huán)節(jié)的小電流互感器，該電流互感器出現(xiàn)問題后既不屬于外部回路問題，也不屬于電流變換后的雙AD采樣問題，所以是目前保護(hù)裝置檢測的盲點。交流變換插件內(nèi)CT的錯誤無法檢測，如交流變換插件內(nèi)CT故障造成的電流采樣增大造成的保護(hù)裝置誤動，造成比較嚴(yán)重的后果。具體說明如圖1所示。

圖1中矩形框的范圍內(nèi)就是保護(hù)裝置交流變換插件的電流變換小互感器。當(dāng)其中標(biāo)志x的部位斷開或連接電阻增大時，此電流變換后經(jīng)過電阻獲取的采樣電壓值就會增大，造成保護(hù)裝置錯誤的判斷，造成保護(hù)裝置誤動跳開斷路器的事故發(fā)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種防誤動的智能站合并單元，用以解決現(xiàn)有技術(shù)無法檢測到交流變換環(huán)節(jié)的小電流互感器出現(xiàn)異常的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的方案包括：

一種防誤動的智能站合并單元，包括：用于連接保護(hù)電流信號的兩個AD轉(zhuǎn)換通道，其中一個通道(AD2)中串設(shè)有一個開關(guān)模塊；以及至少一個飽和檢測電路、一個比較電路和一個與門電路；飽和檢測電路的輸入端用于連接整流后的測量電流信號，飽和檢測電路的輸出端用于連接所述與門電路的一個對應(yīng)的輸入端；所述比較電路的兩個輸入端分別連接整流后的保護(hù)電流信號與整流后的測量電流信號，比較電路的輸出端連接所述與門電路的一個對應(yīng)的輸入端；所述與門電路的輸出端控制連接所述開關(guān)模塊，用于控制所述開關(guān)模塊的通斷。

進(jìn)一步的，所述防誤動的智能站合并單元包括一個飽和檢測電路，該飽和檢測電路的輸入端用于連接整流后的測量電流信號。

進(jìn)一步的，所述防誤動的智能站合并單元還包括一個用于連接整流后的保護(hù)電流信號的飽和檢測電路。

進(jìn)一步的，所述與門電路的輸出經(jīng)過展寬電路連接所述開關(guān)模塊。

進(jìn)一步的，所述飽和檢測電路包括一個過零觸發(fā)電路和一個延時電路。

進(jìn)一步的，所述飽和檢測電路包括一個邏輯門電路、一個延時比較部分和一個過零延時部分；所述延時比較部分包括一個比較器，比較器的輸入端分別直接連接所述飽和檢測電路的輸入信號(U)與經(jīng)過延時的飽和檢測電路的輸入信號(U’)；所述過零延時部分包括依次連接的一個過零觸發(fā)電路和一個延時電路；所述邏輯門電路的兩個輸入端分別用于連接所述比較器的輸出，以及所述延時電路的輸出。

進(jìn)一步的，所述邏輯門電路為或邏輯門電路，或者為與邏輯門電路。

本實用新型利用了測量電流信號對保護(hù)電流信號進(jìn)行驗證檢測，設(shè)置飽和檢測電路的作用是防止CT飽和后引起的檢測錯誤，設(shè)置比較電路的作用是防止保護(hù)CT與測量CT之間的差異過大。本實用新型中是在測量電流信號不飽和的情況下參與比較，故障情況下退出比較。

飽和檢測電路的具體形式可以根據(jù)實際情況進(jìn)行選擇。

附圖說明

圖1是智能站CT故障造成的電流采樣增大示意圖；

圖2是智能站合并單元接線示意圖；

圖3是一種防誤動電路的原理圖；

圖4是另一種防誤動電路的原理圖；

圖5是一種飽和檢測電路的原理圖；

圖6是另一種飽和檢測電路的原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型做進(jìn)一步詳細(xì)的說明。

智能站中，合并單元現(xiàn)場接入的CT回路含有保護(hù)CT和精度較高的測量CT，該發(fā)明是利用測量CT對保護(hù)CT的問題進(jìn)行檢查，所以首先要有保護(hù)CT和測量CT接入同一裝置的硬件要求。常見的合并單元裝置端子(以許繼DMU-831為例)示意圖2所示。

合并單元中，需要保護(hù)CT和測量CT的信號作為輸入，如圖3所示的用于連接保護(hù)電流CT的保護(hù)電流輸入信號，用于連接測量電流CT的測量電流輸入信號；其中保護(hù)電流輸入信號、測量電流輸入信號均已經(jīng)被轉(zhuǎn)換成電壓信號。

保護(hù)電流信號連接一個AD轉(zhuǎn)換接口，即圖3中AD1,表示一個AD轉(zhuǎn)換通道。同時，保護(hù)電流信號還通過一個開關(guān)模塊連接另一個AD轉(zhuǎn)換接口，即圖中AD2，表示另一個AD轉(zhuǎn)換通道。

現(xiàn)有技術(shù)中，保護(hù)電流信號直接連接兩個AD轉(zhuǎn)換通道AD1與AD2，沒有上述開關(guān)模塊。

本實用新型的基本思想是通過引入測量電流信號，對保護(hù)電流信號進(jìn)行驗證。驗證的結(jié)果用于控制AD2通道的通斷：即上述開關(guān)模塊的通斷取決于驗證的結(jié)果。當(dāng)保護(hù)電流或測量電流異常時跳開開關(guān)模塊，封閉AD2輸出，使AD1與AD2輸出不一致，觸發(fā)裝置異常告警，防止保護(hù)裝置出現(xiàn)誤動，避免了異常時造成的閉鎖情況發(fā)生。

基于上述基本思想，本實用新型提供了如圖3的電路：該電路一方面，將保護(hù)電流信號、測量電流信號分別進(jìn)行整流后進(jìn)行比較，另一方面，對整流后的保護(hù)電流信號進(jìn)行飽和檢測，然后將兩方面的輸出信號相與，展寬后控制上述開關(guān)模塊的通斷。僅當(dāng)比較電路輸出高電平，且飽和檢測電路也輸出高電平時，開關(guān)模塊才能閉合，AD2通道開通，輸出與AD1一致，裝置不會進(jìn)行告警。如果比較電路或飽和檢測電路任一個輸出低電平，則開關(guān)模塊不能閉合，裝置進(jìn)行告警。

比較電路用于比較保護(hù)電流信號與測量電流信號，若保護(hù)電流信號與測量電流信號大小不同，說明有采集異?；蚱渌收袭a(chǎn)生。飽和檢測電路用于檢測保護(hù)電流信號是否飽和，若飽和則輸出低電平信號。

與門電路連接的展寬電路可以取6ms到7ms。用于保證與門輸出信號的邏輯性。作為其他實施方式，也可以不設(shè)置該展寬電路。

基于上述基本思想，本實用新型還提供了如圖4的電路。該電路與圖3的區(qū)別僅在于：該電路對整流后的測量電流信號進(jìn)行飽和檢測。而圖3中是對整流后的保護(hù)電流信號進(jìn)行飽和檢測。

圖3與圖4中，飽和檢測電路均是比較重要的部分，其既可以用于對保護(hù)電流信號進(jìn)行飽和檢測，也可以對測量電流信號進(jìn)行飽和檢測。如圖5是一種飽和檢測電路，設(shè)該飽和檢測電路的輸入信號為U(在圖3中，U是保護(hù)電流信號，在圖4中，U是測量電流信號)，包括一個過零觸發(fā)電路和一個延時電路。

延時電路Δt＝4ms，可以根據(jù)實際情況和應(yīng)用手冊選取具體延時值，本實施例中可以取3ms到4ms。過零觸發(fā)電路加延時電路，是利用了過零4ms的線性區(qū)，在飽和情況下延時4ms之后會出現(xiàn)電壓跌落，從而輸出低電平。

飽和檢測電路還可以依據(jù)其他飽和特性進(jìn)行設(shè)計。飽和特性包括四種情況：1、在故障發(fā)生后，TA并不是立即進(jìn)入飽和狀態(tài)，而是存在一個線性傳變區(qū)，在這一區(qū)間內(nèi)可以將一次電流正確傳變到二次側(cè)，此時勵磁電流很小。這是由于TA磁鏈不能突變，并且TA磁鏈正比于二次電流對時間的積分值，磁鏈需要經(jīng)過一段時間的積累才能達(dá)到飽和磁鏈，因此暫態(tài)的短路電流并不能使TA立即飽和。TA線性傳變區(qū)時間的長短主要與短路電流中的非周期分量大小有關(guān)。從大量的實際運行結(jié)果以及仿真結(jié)果來看，這段時間最少有幾個毫秒。此外磁鏈的大小還與TA初始磁鏈有關(guān)，因此不能忽略剩磁的影響，當(dāng)剩磁很大時，線性傳變區(qū)的時間將大大縮短。2、TA發(fā)生飽和后，二次電流波形出現(xiàn)缺損，在飽和點附近二次電流變化率突增。3、主要由故障電流中非周期分量引起的TA暫態(tài)飽和，二次電流和勵磁電流波形都相對橫軸發(fā)生偏移，造成正負(fù)半波的波形不對稱。由頻譜分析可知二次電流和勵磁電流中的二次和三次諧波含量大。4、對于由穩(wěn)態(tài)短路電流引起的TA飽和，二次電流和勵磁電流波形相對橫軸呈奇對稱，二次電流和勵磁電流中奇次諧波的含量大。

根據(jù)以上情況，可以設(shè)計相關(guān)飽和檢測邏輯。當(dāng)然，一個飽和檢測電路中也可以集成兩種或兩種以上的飽和檢測邏輯。

例如，圖6給出了另一種飽和檢測電路，該電路集成了兩種飽和檢測邏輯，一種邏輯如圖6下半部分，與圖5電路邏輯基本相同，利用了過零4ms的線性區(qū)，在飽和情況下延時4ms之后會出現(xiàn)電壓跌落，從而輸出低電平；其中還增加了展寬電流T＝6ms(也可以取其他展寬值，或者省去該展寬電路)。另一種邏輯為：經(jīng)過1ms延時的信號U’與U本身進(jìn)行比較。這是利用了在飽和發(fā)生時，U’與U基本相等，比較器輸出為低?；蜷T電路用于對兩種邏輯輸出的結(jié)果進(jìn)行篩選：僅當(dāng)兩邏輯電路都輸出低電平時，或門電路才輸出低電平，即整個飽和檢測電路就輸出低電平。

作為其他實施方式，圖6中的或門電路也可以改為與門電路：此時的篩選結(jié)果為：任一個邏輯電路輸出低電平，則整個飽和檢測電路就輸出低電平。

本實用新型是利用測量CT對保護(hù)CT的問題進(jìn)行檢查，所以首先要有保護(hù)CT和測量CT接入同一裝置的硬件要求。即，本實用新型的防誤動電路適合在保測一體的低壓保護(hù)裝置中集成。

在合并單元中，完成交流電流變換，然后再通過光纖發(fā)送到智能終端。在應(yīng)用到合并單元時，由于原合并單元中存在兩個AD通道，需要在其中一個通道上增加開關(guān)模塊，并且引入測量電流信號和上述各種電路模塊。

另外，根據(jù)圖3、圖4電路的啟示，還可以設(shè)計更為復(fù)雜的電路結(jié)構(gòu)，如：對保護(hù)電流信號和測量電流信號均進(jìn)行飽和檢測，然后與比較電路的輸出一起，分別送入一個三輸入與門電路的三個輸入端中。

以上給出了本實用新型涉及的具體實施方式，但本實用新型不局限于所描述的實施方式。在本實用新型給出的思路下，采用對本領(lǐng)域技術(shù)人員而言容易想到的方式對上述實施例中的技術(shù)手段進(jìn)行變換、替換、修改，并且起到的作用與本實用新型中的相應(yīng)技術(shù)手段基本相同、實現(xiàn)的實用新型目的也基本相同，這樣形成的技術(shù)方案是對上述實施例進(jìn)行微調(diào)形成的，這種技術(shù)方案仍落入本實用新型的保護(hù)范圍內(nèi)。