CN100470982C - 基于脉冲传递的继电器防误动装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于电力系统防继电器保护装置误动作的技术领域，其特征在于：微机型继电保护装置内的CPU的各PWM脉冲输出端依次通过串接的脉冲传递电路、驱动电路、光电隔离电路后与各继电器相连，其中，指定一条光电隔离电路的输出端与继电器电路中的开关三极管的基极相连，去接通各继电器的电源，其余各条光电隔离支路中的光电三极管的正输出端与相应的各个反并在各继电器线圈上的二极管正极相连，而所述各光电二极管的各负输出端共地，各继电器线圈的另一端共同连接到所述开关三极管的集电极。本发明具有成本低、可靠性高的优点。

Description

基于脉冲传递的继电器防误动装置

技术领域

本发明属于电力系统领域，特别涉及微机型继电保护装置中出口电路抗干扰技术。

背景技术

在电力系统中，不拒动、不误动是对继电保护装置的基本要求。现有的微机保护装置的出口电路一般采用电平驱动，用电平的翻转来驱动继电器。当继电器驱动电路受到外部干扰时，容易造成电平翻转，从而导致继电保护装置的出口继电器误动。

发明内容

本发明的主要目的在于提出一种保证微机型继电保护装置动作的可靠性的基于脉冲传递的继电器防误动装置。

本发明的特征在于：所述装置含有：依次串接的脉冲传递电路、驱动电路、光电隔离电路和继电器开关电路，其中：

脉冲传递电路，含有N条脉冲传递支路，所述每条支路含有一个反相器，该反相器的输入端和微机型继电保护装置内CPU的脉宽调制脉冲输出端相连，接收设定频率的脉冲信号，该反相器的输出端在串接一个上拉电阻后接电源，同时又依次串接一个电容和一个反接二极管后接地，其中N至少为2；

驱动电路，采用达林顿驱动电路，各输入端和所述各脉冲传递支路中的反接二极管的负极相连接；

光电隔离电路，含有N条光电隔离支路，所述的各光电隔离支路上的正输入端接所述电源，而各负输入端各经一个限流电阻后与所述驱动电路的各输出端相连，各光电隔离电路的负输出端共地；

继电器开关电路，含有一个开关三极管，该三极管的发射极与所述的电源相连，基极串接一个电阻后与上述N条光电隔离支路中任意指定的用于接通所述开关三极管电路的第N个光电隔离电路的正输出端相连；

N-1个继电器中的线圈均反向并接了一个二极管，所述继电器开关电路中各二极管的各个正极分别与除了所述第N个光电隔离支路以外的，其余N-1个光电隔离支路的正输出端相连，而所述各继电器开关电路中的各二极管的负极都与所述开关三极管的集电极相连；

当在电源所被指定的那个光电隔离电路接通后，其余光电隔离支路中任何一条有所述PWM脉冲，则相应继电器就会动作，去控制后续电路的输出。

本发明具有成本低、可靠性高的优点。

附图说明

图1、本发明的系统原理框图；

图2、本发明的开关量I/O单元出口电路原理框图；

图3、本发明的脉冲传递电路和驱动电路；

图4、本发明的光电隔离电路；

图5、本发明的继电器开关电路，a为合闸继电器，b为分闸继电器，c为辅助继电器，d为报警继电器。

具体实施方式

本发明的技术方案是：数字信号处理器(DSP)的PWM输出端与脉冲传递电路的输入端连接，脉冲传递电路的输出端与驱动电路的输入端连接，驱动电路的输出端与光电隔离电路的输入端连接，最后光电隔离电路的输出端连接继电器。

当要继电器动作时，数字信号处理器的PWM输出端输出一定频率的脉冲群，经过脉冲传递电路、驱动电路、光电隔离路最后变成持续的低电平，驱动继电器动作。即使系统受到干扰致使PWM输出一定的脉冲，但如果不符合一定的频率，继电器还是不会动作。相比现有的电平驱动方法，本发明极大的提高了继电保护装置的可靠性。

下面结合附图进一步详细的介绍本发明。图1是整个微机继电保护装置的原理框图。电保护装置需要动作时，由核心DSP的PWM输出口发出动作信号到开关量I/O单元，动作信号在开关量I/O单元中经由脉冲传递电路、驱动电路、光电隔离电路后控制继电器动作，如图2所示。其中核心DSP发出的动作信号是PWM输出口输出的脉冲群信号，其周期为64us，占空比为0.375。PWM输出口的信号输出到图3脉冲传递电路和驱动电路的输入端，即P1、P2、P3、P4、P5。脉冲群经过由反向器U11A、电阻TR、电容TC和二极管TD组成的脉冲传递电路后输入到达林顿驱动芯片的输入端，由达林顿驱动芯片增强驱动能力以驱动后面的光电隔离电路，如图4所示。通过控制光电隔离电路的连通和断开，就可以控制继电器的闭合和断开，继电器电路如图5所示。

下面以P1这条信号传输通道再详细的说明，其他各信号传输通道类似。DSP的PWM输出口输出PWM脉冲群，幅值为3.3V，周期为64us，占空比为0.375。此脉冲群输入经过由反向器U11A、电阻TR1、电容TC1和二极管TD1组成的脉冲传递电路后变成周期和输入信号一样，但幅值为5V(附图中VCC为+5V电压)，占空比为0.625的脉冲群，再输入到达林顿驱动芯片U20输入端。经过达林顿驱动芯片内部的反向器，其输出端输出周期为64us，占空比为0.375，幅值为5V的脉冲群。当输入到光电隔离电路的O1输入端为低电平时，光耦U14导通，使得24V电源加到继电器RJ1、RJ2、RJ3、RJ4上。当O1输入端为高电平时(持续时间24us)，但是由于光耦有大约40us的保持时间，所以光耦仍然是导通的。当P1通道接通24V电源后，在P2—P5各通道中，任意一条或多条通道有输入信号时，都会接通相应的继电器动作，防误动是通过光耦的保持时间来保证的。

Claims (1)

1.基于脉冲传递的继电器防误动装置，其特征在于，所述装置含有：依次串接的脉冲传递电路、驱动电路、光电隔离电路和继电器开关电路，其中：

脉冲传递电路，含有N条脉冲传递支路，所述每条支路含有一个反相器，该反相器的输入端和微机型继电保护装置内CPU的脉宽调制脉冲输出端相连，接收设定频率的脉冲信号，该反相器的输出端在串接一个上拉电阻后接电源，同时又依次串接一个电容和一个反接二极管后接地，其中N至少为2；

驱动电路，采用达林顿驱动电路，各输入端和所述各脉冲传递支路中的反接二极管的负极相连接；

光电隔离电路，含有N条光电隔离支路，所述的各光电隔离支路上的正输入端接所述电源，而各负输入端各经一个限流电阻后与所述驱动电路的各输出端相连，各光电隔离电路的负输出端共地；

继电器开关电路，含有N-1个继电器和一个开关三极管，该开关三极管的发射极与所述的电源相连，基极串接一个电阻后与上述N条光电隔离支路中任意指定的用于接通所述开关三极管电路的第N个光电隔离支路的正输出端相连；

N-1个继电器中的线圈均反向并接了一个二极管，所述继电器开关电路中各二极管的各个正极分别与除了所述第N个光电隔离支路以外的，其余N-1个光电隔离支路的正输出端相连，而所述继电器开关电路中的各二极管的负极都与所述开关三极管的集电极相连；

当在电源所被指定的那个光电隔离支路接通后，其余光电隔离支路中任何一条有所述脉宽调制脉冲，则相应继电器就会动作，去控制后续电路的输出。

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