CN104793131B - 断路器跳合闸线圈全工况监视回路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种断路器跳合闸线圈全工况监视回路，包括合闸回路、跳位监视回路、跳闸回路、合位监视回路、合后监视回路和闭锁回路，创新点在于在合闸回路的两端并联了合闸线圈全工况监视回路，跳闸回路的两端并联了跳闸线圈全工况监视回路，两监视回路独立工作，可以实现对断路器跳合闸线圈的全工况实时监视，并在跳合闸线圈出现异常时及时将异常信息传输给控制后台，方便运维人员及时维护，保证用电系统的可靠性和稳定性。

Description

断路器跳合闸线圈全工况监视回路

技术领域

本发明涉及继电保护装置的二次回路，具体是一种断路器跳合闸线圈全工况监视回路。

背景技术

随着国民经济的飞速发展，用户对电能质量的要求越来越高，非计划停电造成的社会危害也越来越大，如何进一步提高供电设备运行的整体可靠性成了电力企业无法回避的一个技术课题。众所周知，在电网的日常运维过程中，断路器的分合闸操作最为常见，也十分频繁。设想如果断路器的跳合闸线圈经常处于非正常工况，调度或运维操作人员进行正常分合闸操作时的成功率及设备发生故障时保护装置的正确动作率无疑都将大大降低，从而无可避免的给用户和电网的安全稳定运行造成损失。

目前，在电力部门和各大继电保护设备厂家中，没有能够满足同时对断路器跳合闸线圈全工况进行实时监视的监视回路。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种断路器跳合闸线圈全工况监视回路，取代原有的跳合闸监视回路对断路器跳合闸线圈工况进行交叉监视的方案，实现对断路器跳合闸线圈的全工况实时监视，从而调高电网供电的可靠性。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种断路器跳合闸线圈全工况监视回路，包括跳闸回路、合闸回路，所述合闸回路包括合闸线圈HQ、合闸保持继电器HBJ和合闸脉冲接入端，所述合闸线圈HQ与合闸保持继电器的线圈、常开点HBJ-1串联后接于操作电源正F1和操作电源负F22之间，合闸脉冲通过合闸脉冲接入端接入合闸回路，所述跳闸回路包括跳闸线圈TQ、跳闸保持继电器TBJ和跳闸脉冲接入端，所述跳闸线圈TQ与跳闸保持继电器的线圈、常开点TBJ-1串联后接于操作电源正F1和操作电源负F22之间，跳闸脉冲通过跳闸脉冲接入端接入跳闸回路；合闸线圈HQ的两端并联有合闸线圈全工况监视回路LOOP1，跳闸线圈TQ的两端并联有跳闸线圈全工况监视回路LOOP2，所述跳、合闸线圈全工况监视回路分别对跳、合闸线圈进行全工况实时监视。

进一步的，所述合闸线圈全工况监视回路LOOP1包括串联在一起的电池E1、电流表A1、限流电阻R1和一个或一个以上同向串联的二极管，二极管的正极与电池E1的正极相连；所述跳闸线圈全工况监视回路LOOP2包括串联在一起的电池E2、电流表A2、限流电阻R2和一个或一个以上同向串联的二极管，二极管的正极与电池E2的正极相连。

进一步的，所述电流表A1与电流表A2均带有向控制后台传输跳合闸线圈异常信号的辅助触点。当合闸线圈HQ或者跳闸线圈TQ发生工况异常时，对应的电流表度数发生明显变化，进而驱动其辅助触点动作，上送遥信变位信号，从而实现对断路器跳合闸线圈全工况的实时监视。

进一步的，所述限流电阻R1、R2分别使电流表A1、A2在跳合闸线圈工况正常时的读数落于其量程的1/3-1/2区间内。

进一步的，所述合闸线圈全工况监视回路LOOP1中有两个同向串联的二极管D1、D2，所述跳闸线圈全工况监视回路LOOP2中有两个同向串联的二极管D3、D4。

本发明的有益效果：本发明所述断路器跳合闸线圈全工况监视回路包括合闸线圈监视回路LOOP1和跳闸线圈监视回路LOOP2，两监视回路独立工作，可以实现对断路器跳合闸线圈的全工况实时监视，并在跳合闸线圈出现异常时及时将异常信息传输给控制后台，方便运维人员及时维护，保证用电系统的可靠性和稳定性。从而改善由于断路器跳合闸线圈异常工况发现不及时造成的调度或运维操作人员在进行正常分合闸操作时操作失败或设备发生故障时保护装置不能正确动作的问题。它对保证电网设备的安全稳定运行，提高电能供应的整体可靠性具有十分重要的意义。

附图说明

图1为本发明的电路原理图；

图中：F1～F11及F22为接线端子号，其中F1是操作电源正，F2是合闸线圈入，F3是TWJ负端出，F4是跳闸线圈入，F5是保护合闸入，F6是外部合闸入，F7是外部跳闸入，F8是保护跳闸入，F9是闭锁跳闸入，F10是闭锁合闸入，F11是操作总闭锁入，F22是操作电源负。TWD为跳位指示灯，HWD为合位指示灯，HHD为合后指示灯。TW1J和TW2J为跳位监视继电器，HWJ为合位监视继电器；HBJ为合闸保持继电器，TBJ为跳闸保持继电器；FTJ为防跳继电器；HH1J和HH2J为合后位置继电器；BSTJ为闭锁跳闸继电器，BSHJ为闭锁合闸继电器。DL为断路器的辅助接点，接入跳闸回路的为常开接点，接入合闸回路的为常闭接点；HQ为合闸线圈，TQ为跳闸线圈；E1和E2为电池；D1、D2、D3、D4为二极管；A1、A2为电流表；R1、R2为限流电阻。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步的说明和限定。

如图1所示，一种断路器跳合闸线圈全工况监视回路，包括合闸回路、跳位监视回路、跳闸回路、合位监视回路、合后监视回路和闭锁回路。

所述合闸回路包括合闸线圈HQ、合闸保持继电器HBJ和合闸脉冲接入端F5、F6，其中F5是保护合闸入，F6是外部合闸入，所述合闸线圈HQ与合闸保持继电器HBJ的线圈、常开点HBJ-1串联后接于操作电源正F1和操作电源负F22之间，保护合闸脉冲通过保护合闸入F5、二极管、闭锁合闸继电器的常闭点BSHJ-2接入合闸回路，外部合闸脉冲通过外部合闸入F6、闭锁合闸继电器的常闭点BSHJ-2接入合闸回路。

所述跳闸回路包括跳闸线圈TQ、跳闸保持继电器TBJ和跳闸脉冲接入端F7、F8，其中F7是外部跳闸入，F8是保护跳闸入，所述跳闸线圈TQ与跳闸保持继电器TBJ的线圈、常开点TBJ-1串联后接于操作电源正F1和操作电源负F22之间，外部跳闸脉冲通过外部跳闸入F7、二极管、闭锁跳闸继电器的常闭点BSTJ-2接入跳闸回路，保护跳闸脉冲通过保护跳闸入F8、二极管、闭锁跳闸继电器的常闭点BSTJ-2接入跳闸回路。

所述跳位监视回路包括两个跳位监视继电器TW1J、TW2J和跳位指示灯TWD、分压电阻，跳位监视继电器的线圈和电阻串联后接于操作电源正极F1和TWJ负端出F3之间，跳位指示灯TWD并联于分压电阻两端，调位监视回路并通过二极管接入合闸回路。所述合位监视回路包括合位监视继电器HWJ、分压电阻和合位指示灯HWD，合位监视继电器HWJ和电阻并联后接于操作电源正极F1和跳闸线圈入F4之间，合位指示灯并联于分压电阻两端。

所述合后监视回路包括合后位置继电器HH1J、HH2J和合后指示灯HHD、分压电阻，合后位置继电器HH1J、HH2J的线圈串接在接线端子外部合闸入F6、外部跳闸入F7后，合后位置继电器HH1J的常开点与分压电阻并联后接于接线端子操作电源正F1和操作电源负F22之间，合后指示灯HHD并联在分压电阻两端。线圈得电后其常开点闭合，合后监视回路接通，合后指示灯HHD亮。

所述闭锁回路包括闭锁跳闸继电器BSTJ、闭锁合闸继电器BSHJ，闭锁跳闸继电器BSTJ的线圈接于接线端子闭锁跳闸入F9和操作电源负F22之间，闭锁合闸继电器BSHJ的线圈接于接线端子闭锁合闸入F10和操作电源负F22之间，接线端子操作总闭锁入F11通过两个并联的二极管接在闭锁跳闸继电器、闭锁合闸继电器的线圈之前。闭锁合闸继电器BSHJ的常闭点BSHJ-2接在保护合闸入F5、外部合闸入F6之后，闭锁跳闸继电器BSTJ的常闭点BSTJ-2接于外部跳闸入F7、保护跳闸入F8之后。当F9通电后，闭锁跳闸继电器BSTJ线圈得电，其常闭点断开，跳闸脉冲无法接入跳闸回路，跳闸回路闭锁。同理，当F10通电后，闭锁合闸继电器BSHJ线圈得电，其常闭点断开，合闸脉冲无法接入合闸回路，合闸闭锁。当F11通电后，闭锁跳闸继电器BSTJ、闭锁合闸继电器BSHJ的线圈都得电，其常闭点均断开，跳闸、合闸脉冲无法接入跳闸、合闸回路，跳闸、合闸回路都被闭锁。

原断路器跳合闸控制回路的工作原理为：断路器就地合闸时，断路器合闸回路接通，启动断路器合闸线圈HQ。同时，合闸保持继电器HBJ动作，其常开点闭合，使得合闸脉冲得以自保持，直到断路器完成合闸。待断路器合闸成功后，接在HQ前的断路器常闭辅助触点打开，切断合闸回路，HBJ失电返回。断路器位置监视继电器TWJ并接于合闸回路，该回路在合闸线圈HQ前串有断路器常闭辅助触点，当断路器在分位时，其常闭辅助触点闭合，TWJ线圈带电，绿色发光二极管灯亮，指示断路器位置为分位，同时达到了监视断路器合闸回路完好性的目的（该回路中最易损毁的原件首当其冲的便是合闸线圈HQ，因此也可以理解为监视合闸线圈HQ的工况是否正常），但不能同时监视断路器跳闸回路的完好性。即不能做到对跳合闸线圈的全工况监视。

针对典型断路器跳合闸控制回路的缺陷，本发明的创新点在于：跳闸线圈的两端并联跳闸线圈全工况监视回路LOOP2，合闸线圈的两端并联有合闸线圈全工况监视回路LOOP1，所述跳、合闸线圈全工况监视回路分别对跳、合闸线圈进行全工况实时监视。

所述合闸线圈全工况监视回路LOOP1包括串联在一起的电池E1、电流表A1、限流电阻R1和两个同向串联的二极管D1、D2，二极管的正极与电池E1的正极相连；所述跳闸线圈全工况监视回路LOOP2包括串联在一起的电池E2、电流表A2、限流电阻R2和两个同向串联的二极管D3、D4，二极管的正极与电池E2的正极相连。所述电流表A1与电流表A2均带有向控制后台传输跳合闸线圈异常信号的辅助触点。当合闸线圈HQ或者跳闸线圈TQ发生工况异常时，对应的电流表度数发生明显变化，进而驱动其辅助触点动作，上送遥信变位信号，从而实现对断路器跳合闸线圈全工况的实时监视。

本实施例中，E1、E2为单节12V蓄电池，A1、A2为带辅助触点的直流电流表。

由于目前的断路器跳合闸线圈多为电流型，其阻值较小（常见值为50～200Ω），因此，在回路中需串入一个限流电阻，并匹配好相应的阻值，从而确保直流电流表计在跳合闸线圈工况正常时的读数落于该表量程的1/3～1/2区间内。两个串联的二极管主要是为了防止断路器在进行正常分合闸操作时该回路对流经跳合闸线圈HQ和TQ的电流进行分流。直流电流表计A辅助触点的引出线可以接于保护装置的闲置开入节点，用于在跳合闸线圈工况异常时上送遥信变位信号。

所述合闸全工况监视回路LOOP1、跳闸全工况监视回路LOOP2为两个单独的回路，两回路之间无联系且互不干扰，并且新的监视回路的加入不会对原有典型断路器跳合闸控制回路及断路器位置指示回路的工作产生影响。

不论断路器的实时位置是处于合位还是分位，只要跳合闸线圈不发生异常，直流电流表的示数均稳定在某一范围内。当合闸线圈的工况发生异常，A1的读数将发生明显变化，同时，后台将收到一个提示该间隔断路器合闸线圈HQ工况异常的遥信信号；同理，若此时分闸线圈的工况发生异常，A2的读数将发生明显变化，同时，后台将收到一个提示该间隔断路器分闸线圈TQ工况异常的遥信信号。实现对断路器跳合闸线圈的全工况实时监视。

对原有二次回路的改造过程中应注意，两台单列12V蓄电池E1和E2应独立向各自回路供电。为保证限流电阻R1和R2及两个同向串联二极管D1、D2和D3、D4的回路连接可靠性，最好采用印制简易PCB板的方式。带辅助触点的直流电流表计A1和A2的位置最好设计在检修、运维人员巡视设备时方便查看的位置；辅助触点回路改造完毕后，应在后台库中应进行及时定义，确保其功能能够顺利实现。

Claims (4)

1.断路器跳合闸线圈全工况监视回路，包括跳闸回路、合闸回路，所述合闸回路包括合闸线圈HQ、合闸保持继电器HBJ和合闸脉冲接入端，所述合闸线圈HQ与合闸保持继电器的线圈、常开点HBJ-1串联后接于操作电源正F1和操作电源负F22之间，合闸脉冲通过合闸脉冲接入端接入合闸回路；所述跳闸回路包括跳闸线圈TQ、跳闸保持继电器TBJ和跳闸脉冲接入端，所述跳闸线圈TQ与跳闸保持继电器的线圈、常开点TBJ-1串联后接于操作电源正F1和操作电源负F22之间，跳闸脉冲通过跳闸脉冲接入端接入跳闸回路；

其特征在于：合闸线圈HQ的两端并联有合闸线圈全工况监视回路LOOP1，跳闸线圈TQ的两端并联有跳闸线圈全工况监视回路LOOP2，所述跳合闸线圈全工况监视回路分别对跳、合闸线圈进行全工况实时监视；所述合闸线圈全工况监视回路LOOP1包括串联在一起的电池E1、电流表A1、限流电阻R1和一个或一个以上同向串联的二极管，二极管的正极与电池E1的正极相连；所述跳闸线圈全工况监视回路LOOP2包括串联在一起的电池E2、电流表A2、限流电阻R2和一个或一个以上同向串联的二极管，二极管的正极与电池E2的正极相连；还包括闭锁回路，所述闭锁回路包括闭锁跳闸继电器BSTJ、闭锁合闸继电器BSHJ，闭锁跳闸继电器BSTJ的线圈接于接线端子闭锁跳闸入F9和操作电源负F22之间，闭锁合闸继电器BSHJ的线圈接于接线端子闭锁合闸入F10和操作电源负F22之间，接线端子操作总闭锁入F11通过两个并联的二极管接在闭锁跳闸继电器、闭锁合闸继电器的线圈之前，闭锁合闸继电器BSHJ的常闭点BSHJ-2接在保护合闸入F5、外部合闸入F6之后，闭锁跳闸继电器BSTJ的常闭点BSTJ-2接于外部跳闸入F7、保护跳闸入F8之后。

2.根据权利要求1所述的断路器跳合闸线圈全工况监视回路，其特征在于：所述电流表A1与电流表A2均设有向控制后台传输跳合闸线圈异常信号的辅助触点。

3.根据权利要求2所述的断路器跳合闸线圈全工况监视回路，其特征在于：所述限流电阻R1、R2分别使电流表A1、A2在跳合闸线圈工况正常时的读数落于其量程的1/3-1/2区间内。

4.根据权利要求1所述的断路器跳合闸线圈全工况监视回路，其特征在于：所述合闸线圈全工况监视回路LOOP1中有两个同向串联的二极管D1、D2，所述跳闸线圈全工况监视回路LOOP2中有两个同向串联的二极管D3、D4。