CN104242226B - 一种真空断路器失效后的保护方法与装置 - Google Patents
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Abstract
一种真空断路器失效后的保护方法与装置，该方法是当接收到分闸信号时，利用检测处理装置检测真空断路器是否已完成分闸操作，若未检测出真空断路器完成分闸动作,则发出合闸信号驱使操动机构对真空断路器进行合闸操作，同时向上级保护设备发出故障报警信号，由上级保护设备完成切断短路电流的要求；该装置由检测处理装置、真空断路器和操动机构组成，检测处理装置测量真空断路器中的真空灭弧室电信号并通过功率放大器控制操动机构动作，操动机构与真空灭弧室动导电杆通过绝缘拉杆相连接。本发明实时监测真空断路器的分合闸动作，在真空断路器无法有效分断短路电流时提供故障报警，使上级保护设备及时动作切断短路电流。
Description
技术领域
本发明涉及一种真空断路器失效后的保护方法与装置，特别涉及一种能够检测并处理真空断路器分闸失效后保护真空断路器的方法与装置。
背景技术
目前，配电系统中线路的保护主要由线路中串联的真空断路器提供。当真空断路器的真空灭弧室真空度降低时，灭弧室中介质密度增加。当接到分闸命令时，较高的介质密度增加了灭弧室内电子碰撞的几率，使真空断路器容易发生重燃，导致无法有效分断短路电流。另外，当真空断路器触头电烧蚀严重时，分断短路电流产生的高温使触头发生熔焊，导致其无法实现有效分合闸动作。因此，线路中出现短路故障时，一旦真空断路器出现以上两种故障，则无法对对线路用电设备进行及时有效地保护，此时对短路电流的切断只能等待上级保护设备动作，这容易造成保护设备的爆炸损毁，造成巨大的经济损失及人身危害。
发明内容
本发明的目的就在于解决现有技术存在的上述问题，为了克服现有真空断路器因真空度降低或触头烧蚀而无法有效分断短路电流的不足，本发明提供了一种真空断路器失效后的保护方法与装置，该装置不仅能够实时监测真空断路器的分合闸动作情况，也能够在真空断路器无法有效分断短路电流时提供故障报警，使上级保护设备及时动作切断短路电流，实现保护用电设备的目的。
为实现以上目的，本发明解决其技术问题所采用的技术方案是。
一种真空断路器失效后的保护方法，其特点是:当接收到分闸信号时，利用检测处理装置检测真空断路器是否已完成分闸操作，若经过数次过零仍未检测出真空断路器完成分闸动作,则由检测处理装置发出合闸信号驱使操动机构对真空断路器进行合闸操作，同时向上级保护设备发出故障报警信号，由上级设备完成切断短路电流的要求。
对真空断路器是否动作的检测会从接到动作信号起，持续数次过零时间，在此时间裕度内，若检测到真空断路器动作，则认为操动机构不进行合闸动作；若超过时间裕度仍未检测到真空断路器动作，则认为其失效，处理模块驱动操动机构执行合闸保护动作并向上级发出故障报警信号。
本发明给出的一种真空断路器失效后的保护装置，其特点是：包括有检测处理装置、真空断路器及操动机构，所述检测处理装置中装有信号监测模块，该信号监测模块采用电流传感器、电压传感器对线路中的电信号进行实时监测，所述检测处理装置通过电流传感器和电压传感器量测真空断路器中的真空灭弧室电信号并通过功率放大器控制操动机构动作，操动机构与真空灭弧室动导电杆通过绝缘拉杆相连接。
所述检测处理装置由信号监测模块和处理模块两部分组成，其中信号监测模块用于对真空断路器触头分合闸情况的检测，处理模块用于处理采集数据并对操动机构进行控制。
检测处理装置接受远程控制指令控制操动机构在任意时刻执行分合闸动作。
检测处理装置中设置有可以对线路中电信号采集的信号滤波电路、放大电路和整流电路，其中。
检测处理装置的滤波电路为：将电流传感器、电压传感器采集到的信号经电阻R1、R2分压，经电容C1、C4滤波后连接到IC1的3号管脚，IC1的4、7号管脚分别接+5V，-5V电源供电，采样经电阻R10反馈连接至2号管脚，最后经6号管脚输出。
检测处理装置的放大电路为：将滤波电路中IC1的信号输出经电阻R19连接到IC2的2号管脚，IC2的3号管脚通过电容C50与4号管脚相连，6号输出管脚经电阻R22反馈叠加到2号管脚行程反向叠加放大，4、7号管脚分别接+5V，-5V为IC2供电，6号管脚输出信号经电阻R25输出。
检测处理装置的整流电路为：将放大电路中IC2的输出信号连接到IC3的3号管脚，4、7号管脚分别接+5V，-5V为IC3供电，6号管脚输出经二极管D1连接到IC4的3号管脚，6号管脚为整流信号输出，输出信号同时经电阻R30反馈连接到IC4的2号管脚，并经电阻R28接到IC4的3号管脚与IC3的2号管脚。
与现有技术相比，本发明的有益效果为。
当线路中出现短路电流时，检测处理装置通过检测到线路中的电信号来判断真空断路器是否实现有效分闸动作。当检测到短路电流仍然存在时，处理单元并未立即驱动操动机构动作，而是在数次过零时间裕度内持续对线路短路电流进行检测，若在时间裕度内短路电流被成功切断，则操动机构不动作但想上级保护设备发出预警信号；若超过时间裕度线路中仍能检测到短路电流，则处理模块立即驱动操动机构进行合闸操作，并向上级保护设备发出故障报警信号，使上级保护设备及时提供线路保护。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1 为本发明的整体结构示意框图。
图2 为本发明的程序流程图。
图3 为本发明检测处理装置的滤波电路图。
图4 为本发明检测处理装置的放大电路图。
图5 为本发明检测处理装置的整流电路图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面对本发明的实施方式做进一步地详细解释。
如图1所示，这种真空断路器失效后的保护装置，包括有检测处理装置、真空断路器及操动机构，本发明将检测处理装置分别连接真空断路器和操动机构，检测处理装置中装有信号监测模块，该信号监测模块采用电流传感器、电压传感器对线路中的电信号进行实时监测，所述检测处理装置通过电流传感器和电压传感器量测真空断路器中的真空灭弧室电信号并通过功率放大器控制操动机构动作，操动机构与真空灭弧室动导电杆通过绝缘拉杆相连接。
图3为检测处理装置滤波电路，将电流、电压传感器采集到的信号经电阻R1、R2分压，经电容C1、C4滤波后连接到IC1的3号管脚，IC1的4、7号管脚分别接+5V，-5V电源供电，采样经电阻R10反馈连接至2号管脚，最后经6号管脚输出。
图4为检测处理装置放大电路，将图4中IC1的信号输出经电阻R19连接到IC2的2号管脚，IC2的3号管脚通过电容C50与4号管脚相连，6号输出管脚经电阻R22反馈叠加到2号管脚行程反向叠加放大，4、7号管脚分别接+5V，-5V为IC2供电，6号管脚输出信号经电阻R25输出。
图5为检测处理装置整流电路，将图5中IC2的输出信号连接到IC3的3号管脚，4、7号管脚分别接+5V，-5V为IC3供电，6号管脚输出经二极管D1连接到IC4的3号管脚，6号管脚为整流信号输出，输出信号同时经电阻R30反馈连接到IC4的2号管脚，并经电阻R28接到IC4的3号管脚与IC3的2号管脚。
当真空断路器运行正常时，在检测到线路中存在短路电流后，控制人员发出控制指令控制操动机构使出线支路真空断路器断开，即可开断短路电流。
当真空断路器失效，不能执行动作指令时，可以控制操动机构对真空断路器进行合闸操作，并向上级保护设备发出报警信号，由上级保护设备完成动作指令，实现对设备的保护。
当需要关断短路电流时，控制人员发出控制指令控制操动机构使出线支路真空断路器断开，即可断开短路电流。
虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上或支路数量上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。
Claims (2)
1.一种真空断路器失效后的保护装置，其特征是：包括有检测处理装置、真空断路器及操动机构，所述检测处理装置由信号监测模块和处理模块两部分组成，所述检测处理装置通过电流传感器和电压传感器测量真空断路器中的真空灭弧室电信号并通过功率放大器控制操动机构动作，操动机构与真空灭弧室动导电杆通过绝缘拉杆相连接，其中信号监测模块采用电流传感器、电压传感器对真空断路器触头分合闸情况进行实时监测，处理模块用于处理采集数据并对操动机构进行控制；所述检测处理装置中设置有可以对线路中电信号进行采集的信号滤波电路、放大电路和整流电路；
检测处理装置的滤波电路为：将电流传感器、电压传感器采集到的信号经电阻R1、R2分压，经电容C1、C4滤波后连接到集成运算放大器IC1的3号管脚，集成运算放大器IC1的4、7号管脚分别接+5V，-5V电源供电，采样经电阻R10反馈连接至2号管脚，最后经6号管脚输出；
检测处理装置的放大电路为：将滤波电路中集成运算放大器IC1的信号输出经电阻R19连接到集成运算放大器IC2的2号管脚，集成运算放大器IC2的3号管脚通过电容C50与4号管脚相连，6号输出管脚经电阻R22反馈叠加到2号管脚形成反向叠加放大，4、7号管脚分别接+5V，-5V为集成运算放大器IC2供电，6号管脚输出信号经电阻R25输出；
检测处理装置的整流电路为：将放大电路中集成运算放大器IC2的输出信号连接到集成运算放大器IC3的3号管脚，4、7号管脚分别接+5V，-5V为集成运算放大器IC3供电，6号管脚输出经二极管D1连接到集成运算放大器IC4的3号管脚，6号管脚为整流信号输出，输出信号同时经电阻R30反馈连接到集成运算放大器IC4的2号管脚，并经电阻R28接到集成运算放大器IC4的3号管脚与集成运算放大器IC3的2号管脚。
2.根据权利要求1所述的真空断路器失效后的保护装置，其特征是：检测处理装置接受远程控制指令控制操动机构在任意时刻执行分合闸动作。
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| CN102832600A (zh) * | 2012-07-31 | 2012-12-19 | 许继集团有限公司 | 一种基于电网拓扑结构的区域失灵保护方法 |
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