CN106159909A - 配电设备智能合闸保护控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种配电设备智能合闸保护控制装置。它包括三相输入保护开关、三相浪涌电压保护电路、微功耗三相整流稳压电路、三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路、储能延时电路、合闸延时电路、合闸执行电路、合闸转运行电路、运行保护电路、跳闸执行电路。本发明具有以下优点：1.能够在合闸前自动检测进线电源是否存在过压、欠压、缺相、偏相及相序改变；2.能够在三相电源的各种过压、欠压、缺相、偏相以及相序错误的情况下，实施安全保护。3.能够实时在线监测电源是否异常；4.该发明的储能、合闸等延时设置，时间独立可调；5.该发明完成合闸操作后，能够自动与配电设备的储能、合闸电路分离。

Description

配电设备智能合闸保护控制装置

技术领域

本发明属于电力设备领域，具体涉及一种配电设备智能合闸保护控制装置。

背景技术

随着国民经济和人民生活水平的不断提高，电力供应的安全性和可靠性显得越来越重要。目前国内常用的低压配电设备所采用的主控开关多为交流接触器或万能式断路器，当高压线路出现停电情况，恢复送电后，需要人工到配电室进行送电操作，浪费人力和供电时间；而且对复电后进线电源是否合格也缺少有效的保护。比如，进线电源因断线、跌落保险熔断等故障造成的缺相、偏相、过压、欠压，线路施工造成的相序改变等异常情况，给用户的用电带来严重的安全隐患。为此，需要一种智能化合闸保护控制装置，以节省人力、减少停电时间、保护用电设备安全。但常见的复电自动合闸装置存在不能延时合闸或保护功能不完善、通用性差、功能单一等不足。

发明内容

本发明的目的在于解决上述已有技术存在的保护功能不完善，功能单一的不足，提供一种操作简易，保护功能完善，通用性好的配电设备智能合闸保护控制装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

配电设备智能合闸保护控制装置，特殊之处在于包括控制装置投运、停运的三相输入保护开关1、提供过电压保护的三相浪涌电压保护电路2、提供稳定工作电源的微功耗三相整流稳压电路3、实时检测进线电源电压和相序是否正常的三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4、储能延时电路5、用于延时合闸的合闸延时电路7、用于完成配电设备合闸操作的合闸执行电路8、用于中断储能及合闸控制电路电源将装置转入运行监测状态的合闸转运行电路9、用于对进线电源异常状态保护的运行保护电路10、实现对配电设备跳闸操作的跳闸执行电路11；

三相输入保护开关1分别与三相浪涌电压保护电路2、微功耗三相整流稳压电路3、三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4连接，微功耗三相整流稳压电路3为合闸转运行电路9、运行保护电路10提供稳定工作电源，三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4通过合闸转运行电路9与储能延时电路5控制连接，储能延时电路5又与合闸延时电路7连接，合闸延时电路7可接通合闸转运行电路9，合闸延时电路7可驱动合闸执行电路8；三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4通过运行保护电路10驱动跳闸执行电路11，合闸转运行电路9与运行保护电路10连接，运行保护电路10工作时，合闸转运行电路9转入合闸准备状态。

本发明的一种改进是，配电设备智能合闸保护控制装置还包括用于完成对万能式断路器储能操作的储能执行电路6，用于主控开关为万能式断路器的配电设备，储能延时电路5驱动储能执行电路6工作。

本发明的又一种改进是，配电设备智能合闸保护控制装置还包括异常报警电路12，进线电源异常时，可发出报警信号，提示进线电源异常，异常报警电路12通过微功耗三相整流稳压电路3为其提供稳定工作电源，运行保护电路10驱动异常报警电路12工作。

本发明的再一种改进是，为了便于实现与各种主控开关为交流接触器或万能式断路器的配接，具有很好的通用性，所述储能执行电路6、合闸执行电路8及跳闸执行电路11分别装有与所需连接电路继电器相应的一组常开和常闭无源接点。

本发明具有以下优点：1.能够在合闸前自动检测进线电源是否存在过压、欠压、缺相、偏相及相序改变，进线电源不合格则不予送电，确保用户设备的用电安全。2.能够在三相电源的各种过压、欠压、缺相、偏相以及相序错误的情况下，实施安全保护。3.该发明在完成合闸任务后，能够实时在线监测电源是否异常，发生异常情况时能够完成跳闸保护并发出声光报警信号，异常消除后，能够自动合闸送电。4.该发明的储能、合闸等延时设置，时间独立可调，储能、合闸及跳闸驱动全部采用独立的继电器无源常开常闭接点，方便与配电设备的跳合闸机构配接。5.该发明完成合闸操作后，能够自动与配电设备的储能、合闸电路分离，不影响人工的现场操作。

附图说明

图1：本发明的电路连接示意图；

图中：1：三相输入保护开关；2：三相浪涌电压保护电路；3：微功耗三相整流稳压电路；4：三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路；5：储能延时电路；6：储能执行电路；7：合闸延时电路；8：合闸执行电路；9：合闸转运行电路；10：运行保护电路；11：跳闸执行电路；12：异常报警电路。

具体实施方式

以下参照附图，给出本发明的具体实施方式，用来对本发明的结构进行进一步说明。

实施例1

本实施例的配电设备智能合闸保护控制装置，参照附图1，是用于主控开关为交流接触器的配电设备。

配电设备上的交流接触器控制回路安装有启动和停止按钮，启动按钮为常开方式，停止按钮为常闭方式，安装时将该发明的合闸执行电路8的常开接点并接于交流接触器启动按钮上，跳闸执行电路11的常闭接点串接于交流接触器的停止按钮回路上。

配电设备智能合闸保护控制装置的储能延时设定为零，合闸延时设定10s。

具体工作过程如下：

来电正常合闸的工作过程：当进线电源复电后，即L1、L2、L3得电，经三相输入保护开关1接入三相交流电源，由三相浪涌电压保护电路2提供浪涌过压保护，防止过电压对该装置的损害。微功耗三相整流稳压电路3正常工作，三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4自动检测进线电源是否异常，若有异常，则禁止储能合闸工作。三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4检测进线电源正常后，经合闸转运行电路9接通储能延时电路5，储能延时电路5再接通合闸延时电路7，合闸延时电路7延时10s后，驱动合闸执行电路8动作，合闸执行电路8的无源常开接点短接配电设备的启动按钮，完成合闸送电。合闸送电的同时，合闸延时电路7接通合闸转运行电路9，合闸转运行电路9，切断储能及合闸控制部分的控制电源，转入运行监测保护状态，减少自身能耗，延长储能及合闸电路的使用寿命，又不影响人工的现场停送电操作。合闸执行电路9的常开接点与配电设备的启动按钮分离，完成自动合闸送电操作。

运行时异常保护时的工作过程：在运行过程中，当三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4检测到进线电源出现过压、欠压、缺相、偏相等情况时，给出信号自动启动运行保护电路10，由运行保护电路10驱动跳闸执行电路11实施跳闸操作，跳闸执行电路11的常闭接点断开配电设备的停止按钮回路，实现了配电设备的跳闸停运，保护用电设备安全。运行保护电路10同时驱动异常报警电路，发出声光报警信号，提示进线电源异常，且已执行跳闸保护。跳闸的同时，合闸转运行电路9转入合闸准备状态，当三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4检测到进线电源恢复正常后，该装置将重复进行延时储能及合闸操作，恢复正常供电。

在装置运行过程中，微功耗三相整流稳压电路3为合闸转运行电路9、运行保护电路10、异常报警电路12提供工作电源，确保在任一相电源出现故障时都能可靠完成跳闸和保护。

实施例2

本实施例的配电设备智能合闸保护控制装置，参照附图1，是用于主控开关为万能式断路器的配电设备。

配电设备上的万能式断路器采用常开按钮方式，有“储能”、“合闸”、“分闸”三种操作。安装时，将该发明的储能执行电路6的常开接点并接在配电设备“储能”按钮上，将合闸执行电路8的常开接点并接于配电设备的“合闸”按钮上，将跳闸执行电路11的常开接点并接在配电设备的“分闸”按钮上。

将该发明装置的储能延时设定为2s，合闸延时设定为10s。

具体工作过程如下：

来电正常合闸的工作过程：经三相输入保护开关1接入三相交流电源，由三相浪涌电压保护电路2提供浪涌过压保护，防止过电压对该装置的损害。微功耗三相整流稳压电路3正常工作，三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4自动检测进线电源是否异常，若有异常，则禁止储能合闸工作。

三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4检测进线电源正常后，经合闸转运行电路9接通储能延时电路5，储能延时电路5工作，延时2s后驱动储能执行电路6动作，储能执行电路6的常开接点闭合，短接配电设备上的“储能”按钮，完成“储能”操作。

储能延时电路5再接通合闸延时电路7，合闸延时电路7延时10s后，驱动合闸执行电路8动作，合闸执行电路8的无源常开接点短接配电设备的启动按钮，完成合闸送电。合闸送电的同时，合闸延时电路7接通合闸转运行电路9，合闸转运行电路9，切断储能及合闸控制部分的控制电源，转入运行监测保护状态。合闸执行电路9的常开接点与配电设备的启动按钮分离，完成自动合闸送电操作。

运行时异常保护时的工作过程：在运行过程中，当三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4检测到进线电源出现过压、欠压、缺相、偏相等情况时，给出信号自动启动运行保护电路10，由运行保护电路10驱动跳闸执行电路11实施跳闸操作，跳闸执行电路11的常开接点短接配电设备上的“分闸”按钮，完成“分闸”操作。运行保护电路10同时驱动异常报警电路，发出声光报警信号，提示进线电源异常，且已执行跳闸保护。跳闸的同时，合闸转运行电路9转入合闸准备状态，当三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路4检测到进线电源恢复正常后，该装置将重复进行延时储能及合闸操作，恢复正常供电。

在装置运行过程中，微功耗三相整流稳压电路3为合闸转运行电路9、运行保护电路10、异常报警电路12提供工作电源。

本发明提供了一种简易、安全、可靠的自动合闸保护方案，实现了电源进线复电后，自动检测三相电源有无过压、欠压、缺相、断相、偏相以及相序改变等异常，检测正常后自动延时合闸，并在运行中实时监测电源是否出现上述异常，一旦电源发生异常情况能及时跳闸停电并发出声光报警信号，异常消除后，能自动延时合闸，保持正常及时供电。

该发明能够对电源的过压、欠压、缺相、偏相以及相序改变进行实时可靠保护，能够在任何一相电源发生异常时，均能可靠保护，异常消除后，又能自动恢复送电。

线路复电后，延时合闸送电，可以有效避免直接带负荷送电对电网的冲击，保护了电网安全。

该发明可应用于各种以交流接触器或万能式断路器为主控开关的配电设备，实现智能合闸和保护控制。

以上结合附图详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变形，这些简单变形均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (4)

1.配电设备智能合闸保护控制装置，其特征在于：包括控制装置投运、停运的三相输入保护开关（1）、提供过电压保护的三相浪涌电压保护电路（2）、提供稳定工作电源的微功耗三相整流稳压电路（3）、实时检测进线电源电压和相序是否正常的三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路（4）、储能延时电路（5）、用于延时合闸的合闸延时电路（7）、用于完成配电设备合闸操作的合闸执行电路（8）、用于中断储能及合闸控制电路电源将装置转入运行监测状态的合闸转运行电路（9）、用于对进线电源异常状态保护的运行保护电路（10）、实现对配电设备跳闸操作的跳闸执行电路（11）；

三相输入保护开关（1）分别与三相浪涌电压保护电路（2）、微功耗三相整流稳压电路（3）、三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路（4）连接，微功耗三相整流稳压电路（3）为合闸转运行电路（9）、运行保护电路（10）提供稳定工作电源，三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路（4）通过合闸转运行电路（9）与储能延时电路（5）控制连接，储能延时电路（5）又与合闸延时电路（7）连接，合闸延时电路（7）可接通合闸转运行电路（9），合闸延时电路（7）可驱动合闸执行电路（8）；三相过压/欠压/断相/偏相/相序保护电路（4）通过运行保护电路（10）驱动跳闸执行电路（11），合闸转运行电路（9）与运行保护电路（10）连接，运行保护电路（10）工作时，合闸转运行电路（9）转入合闸准备状态。

2.如权利要求1所述的配电设备智能合闸保护控制装置，其特征在于还包括用于完成对万能式断路器储能操作的储能执行电路（6），储能延时电路（5）驱动储能执行电路（6）工作。

3.如权利要求1或2所述的配电设备智能合闸保护控制装置，其特征在于还包括异常报警电路（12），异常报警电路（12）通过微功耗三相整流稳压电路（3）为其提供工作电源，运行保护电路（10）驱动异常报警电路（12）工作。

4.如权利要求2所述的配电设备智能合闸保护控制装置，其特征在于：所述储能执行电路（6）、合闸执行电路（8）及跳闸执行电路（11）分别装有与所需连接电路继电器相应的一组常开和常闭无源接点。