CN112039030B - 一种三工位隔离刀的保护回路及保护方法 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种三工位隔离刀的保护回路及保护方法，保护回路包括：电机电源监视继电器、电源开关和电机电源监视继电器的线圈所在的第一支路；第一支路两端通过电源开关与电源正负两端电连接；防误闭锁继电器和防误闭锁继电器的线圈所在的第二支路；电机和电机所在的第三支路；第二控制继电器的常开触点、第三控制继电器的常开触点；第二支路的第一端和第二端分别通过第二控制继电器的第一常开触点和第三控制继电器的第一常开触点与电源正端侧的电源开关电连接。本发明实施例提供的三工位隔离刀的保护回路及保护方法，能够防止在开关误触使开关闭合时，电机仍处于工作状态而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

Description

一种三工位隔离刀的保护回路及保护方法

技术领域

本发明实施例涉及开关控制技术，尤其涉及一种三工位隔离刀的保护回路及保护方法。

背景技术

随着电网的不断发展，气体绝缘封闭开关设备GIS在电网中使用越来越广泛，目前国内外的GIS设备已普遍采用隔离开关DS/接地开关ES三工位结构，三工位隔离刀也随之应用。三工位隔离刀的控制回路任何一个元器件发生障碍就可能造成三工位隔离刀不正确动作。因此，需要有保护回路保证三工位隔离刀动作的可靠性，防止三工位隔离刀误动作。

目前，现有的三工位隔离刀的保护回路，当由于外界因素如误碰到保护回路中的开关而导致带动三工位隔离刀转动的电机工作时，三工位隔离刀在电机的带动下会进行分合闸动作，此时显然是误动作，影响三工位隔离刀动作的可靠性，容易导致事故的发生。

发明内容

本发明实施例提供一种三工位隔离刀的保护回路及保护方法，以防止在开关误触使开关闭合时，电机仍处于工作状态而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

第一方面，本发明实施例提供了一种三工位隔离刀的保护回路，包括：

电机电源监视继电器、电源开关和电机电源监视继电器的线圈所在的第一支路；第一支路两端通过电源开关与电源正负两端电连接；

防误闭锁继电器和防误闭锁继电器的线圈所在的第二支路；第二支路还包括第一电阻和第二电阻，电机电源监视继电器的第一常闭触点、第一电阻、防误闭锁继电器的线圈、第二电阻和电机电源监视继电器的第二常闭触点在第二支路中依次串联；电机电源监视继电器的第一常闭触点和第二常闭触点分别并联有防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点；

电机和电机所在的第三支路；电机为带动三工位隔离刀运动的电机，第三支路还包括第三电阻和第一控制继电器的常闭触点，电机与第三电阻并联；电机电源监视继电器的第三常闭触点与防误闭锁继电器的第三常开触点以及第一控制继电器的常闭触点并联后与第三电阻串联；第一控制继电器的线圈位于三工位隔离刀的控制回路；

第二控制继电器的常开触点、第三控制继电器的常开触点；第二支路的第一端和第二端分别通过第二控制继电器的第一常开触点和第三控制继电器的第一常开触点与电源正端侧的电源开关电连接，第二支路的第一端和第二端分别通过第三控制继电器的第二常开触点和第二控制继电器的第二常开触点与电源负端侧的电源开关电连接；第三支路与第二支路并联连接；第二控制继电器的线圈和第三控制继电器的线圈位于三工位隔离刀的控制回路。

可选的，保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点闭合时确定保护回路发生误动作，并控制电源开关断开。

可选的，防误闭锁继电器的常闭触点位于第三支路，第三支路中的防误闭锁继电器的第一常闭触点、电机、防误闭锁继电器的第二常闭触点和第三常闭触点依次串联连接。

可选的，保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在防误闭锁继电器的第一常闭触点、第二常闭触点和第三常闭触点断开时确定保护回路发生误动作，并控制电源开关断开。

可选的，还包括第四支路，第四支路包括依次连接的电机电源监视继电器的常开触点、第一控制继电器的常开触点和时间继电器，第四支路与第一支路并联连接。

可选的，保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在时间继电器动作时确定电机超时转动，控制电源开关断开。

可选的，还包括第一电压表、第二电压表和第一电流表，第一电压表并联在电机电源监视继电器的线圈两端，第二电压表并联在电机两端，第二控制继电器的第一常开触点和第三控制继电器的第一常开触点均通过第一电流表与电源正端侧的电源开关电连接。

可选的，保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在第一电压表、第二电压表和第一电流表中任一表的数值超过相应的预设阈值时，若电机的运行时间大于预设时间阈值，则控制电源开关断开，并发出相应的告警信号。

可选的，控制系统还用于在电机带动三工位隔离刀转动的角度值大于预设整定值时，控制电源开关断开，并发出相应的告警信号。

第二方面，本发明实施例还提供了一种三工位隔离刀的保护方法，保护方法由第一方面所述的保护回路电连接的三工位隔离刀的控制系统执行，保护方法包括：

获取保护回路中防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点的开关状态；

当防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点闭合时确定保护回路发生误动作，并控制保护回路中的电源开关断开。

本发明实施例提供的三工位隔离刀的保护回路及保护方法，保护回路包括电机电源监视继电器、电源开关和电机电源监视继电器的线圈所在的第一支路；第一支路两端通过电源开关与电源正负两端电连接；防误闭锁继电器和防误闭锁继电器的线圈所在的第二支路；电机和电机所在的第三支路；第二控制继电器的常开触点、第三控制继电器的常开触点；第二支路的第一端和第二端分别通过第二控制继电器的第一常开触点和第三控制继电器的第一常开触点与电源正端侧的电源开关电连接；第二控制继电器的线圈和第三控制继电器的线圈位于三工位隔离刀的控制回路。与现有的三工位隔离刀的保护回路相比，本发明实施例提供的三工位隔离刀的保护回路及保护方法，在保护回路中增加防误闭锁继电器以及相应的支路，防止在开关误触使开关闭合时，电机仍处于工作状态而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

附图说明

图1是现有的一种三工位隔离刀的示意图；

图2是现有的一种三工位隔离刀的控制回路和电机回路的示意图；

图3是现有的另一种三工位隔离刀的控制回路的示意图；

图4是现有的一种三工位隔离刀的机械闭锁结构的示意图；

图5是现有的一种三工位隔离刀的保护回路的示意图；

图6是本发明实施例一提供的一种三工位隔离刀的保护回路的示意图；

图7是本发明实施例一提供的一种电机电源监视继电器的触点接线的示意图；

图8是本发明实施例一提供的一种防误闭锁继电器的触点接线的示意图；

图9是本发明实施例二提供的一种三工位隔离刀的保护回路的示意图；

图10是本发明实施例二提供的一种防误闭锁继电器的触点接线的示意图；

图11是本发明实施例二提供的一种时间继电器的触点接线的示意图；

图12是本发明实施例二提供的另一种三工位隔离刀的保护回路的示意图；

图13是本发明实施例二提供的另一种三工位隔离刀的保护回路的示意图；

图14是本发明实施例二提供的一种控制系统的接线的示意图；

图15是本发明实施例二提供的一种三工位隔离刀的控制回路的示意图；

图16是本发明实施例三提供的一种三工位隔离刀的保护方法的流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

在现有技术中，三工位隔离刀可由电机带动其由合位到分位或由分位到合位。图1是现有的一种三工位隔离刀的示意图，图2是现有的一种三工位隔离刀的控制回路和电机回路的示意图，图3是现有的另一种三工位隔离刀的控制回路的示意图，图1中所示的三工位隔离刀的隔离开关2G(DS2)/接地开关02G(ES2)采用的是三工位的隔离开关/接地开关结构，可以在三工位中某个位置，三工位为合闸-隔离-接地，通过电机M1带动三工位隔离刀的隔离开关2G动作。图2(a)为电机回路的示意图，图2(b)为控制回路的示意图，图2中第一控制继电器TX1的线圈在控制回路中，第一控制继电器TX1的常闭触点TX11在电机回路中，第二控制继电器MC的线圈和第三控制继电器MT的线圈均在控制回路中，第二控制继电器MC的常开触点MC1-MC3、常闭触点MC4和第三控制继电器MT的常开触点MT1-MT3、常闭触点MT4均在电机回路中，图2和图3中的第四控制继电器TX2的线圈和常闭触点TX22、TX23、第五控制继电器CX1的线圈和常闭触点CX12、CX13、第六控制继电器CX2的线圈和常闭触点CX22、CX23等均在控制回路中。结合图1、图2和图3，在现有的三工位隔离刀的控制回路中，隔离开关2G由合位到分位后la位置接点接通，继电器TBX动作，继电器TBX的常闭接点TBX1和TBX2断开，隔离开关2G的分闸继电器TX1返回，电机M1停止，隔离开关2G由合位到分位操作结束。如果隔离开关2G由合位到分位操作时，隔离开关2G已到分位接点但la未能正常接通，继电器TBX无法动作，隔离开关2G的分闸继电器TX1无法返回，继电器MT无法返回，电机M1将继续运转，直到接地开关02G到达合位后，电机热保护动作跳开电源开关DK，这种现象如发生在倒母线过程中，也将直接造成母线接地事故发生。如图4所示的机械闭锁结构可防止上述电气操作故障，图4是现有的一种三工位隔离刀的机械闭锁结构的示意图，图4所示的机械闭锁结构中的DM和EM为机械闭锁结构的组成部件，其中机械闭锁部件DM-11\EM-11为机械闭锁凸轮，DM-11/EM-12为闭锁电磁铁，通过闭锁电磁铁与机械闭锁凸轮配合，实现隔离开关操作结束后闭锁机械回路继续转动，即使电气控制回路不返回也无法误操作接地开关，但是，在电气控制回路不返回后，如果出现闭锁电磁铁失效，仍然会出现电机持续转动，接地开关误合的风险；如果出现闭锁电磁铁与凸轮配合间隙不合理，也仍然会出现电机持续转动，接地开关误合的风险。现有技术中通过如图5所示的保护回路解决上述机械闭锁结构失效的问题，图5是现有的一种三工位隔离刀的保护回路的示意图，结合图1和图5，当母线L2运行时，隔离开关2G在合位、接地开关02G在分位、隔离开关1G(DS1)在合位；当运行母线切换至母线L1时，隔离开关1G需操作至合闸状态，然后隔离开关2G操作至分闸状态，实现由母线L2切换至母线L1运行。在上述过程中，当隔离开关1G操作至合闸状态，在准备将隔离开关2G操作至分闸状态前需先合上如图2中所示的电源开关DK，以使电机M1带动隔离开关2G分闸，此时若继电器MC的常开触点MC1、MC2、MC3或继电器MT的常开触点MT1、MT2、MT3被误触，则电机M1会持续转动并带动三工位隔离刀动作，结果是电机M1堵转电流增大过热烧毁后停止转动或电机M1堵转电流增大电源开关DK动作跳开电源后停止转动或电机空转，故障结果非常严重。本实施例提供的三工位隔离刀的保护回路及保护方法，在保护回路中增加防误闭锁继电器以及相应的支路，防止在开关误触使开关闭合时，电机仍处于工作状态而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

实施例一

图6是本发明实施例一提供的一种三工位隔离刀的保护回路的示意图，本实施例可适用于对三工位隔离刀的保护控制等情况，该保护回路包括：电机电源监视继电器DCX、电源开关DK和电机电源监视继电器DCX的线圈所在的第一支路；防误闭锁继电器FWJ和防误闭锁继电器FWJ的线圈所在的第二支路；电机M1和电机M1所在的第三支路；第二控制继电器MC的常开触点、第三控制继电器MT的常开触点；

其中，第一支路两端通过电源开关DK与电源正负两端电连接；第二支路还包括第一电阻R1和第二电阻R2，电机电源监视继电器DCX的第一常闭触点DCX1、第一电阻R1、防误闭锁继电器FWJ的线圈、第二电阻R2和电机电源监视继电器DCX的第二常闭触点DCX2在第二支路中依次串联；电机电源监视继电器DCX的第一常闭触点DCX1和第二常闭触点DCX2分别并联有防误闭锁继电器FWJ的第一常开触点FWJ1和第二常开触点FWJ2；电机M1为带动三工位隔离刀运动的电机，第三支路还包括第三电阻R3和第一控制继电器TX1的常闭触点TX11，电机M1与第三电阻R3并联；电机电源监视继电器DCX的第三常闭触点DCX3与防误闭锁继电器FWJ的第三常开触点FWJ3以及第一控制继电器TX1的常闭触点TX11并联后与第三电阻R3串联；第一控制继电器TX1的线圈位于三工位隔离刀的控制回路；第二支路的第一端和第二端分别通过第二控制继电器MC的第一常开触点MC1和第三控制继电器MT的第一常开触点MT1与电源正端侧的电源开关DK电连接，第二支路的第一端和第二端分别通过第三控制继电器MT的第二常开触点MT2和第二控制继电器MC的第二常开触点MC2与电源负端侧的电源开关DK电连接；第三支路与第二支路并联连接；第二控制继电器MC的线圈和第三控制继电器MT的线圈位于三工位隔离刀的控制回路。

另外，第二控制继电器MC的第一常开触点MC1还串联有第二控制继电器MC的第三常开触点MC3，第三控制继电器MT的第一常开触点MT1还串联有第三控制继电器MT的第三常开触点MT3。第三支路还包括与第一控制继电器TX1的常闭触点TX11串联连接的第四控制继电器TX2的常闭触点TX21、第五控制继电器CX1的常闭触点CX11、第六控制继电器CX2的常闭触点CX21、第七控制继电器RX的常闭触点RX1和RX2。第一控制继电器TX1为隔离开关2G的分闸继电器，第二控制继电器MC为隔离开关DS合闸及接地刀ES分闸的继电器，第三控制继电器MT为隔离开关DS分闸及接地刀ES合闸的继电器，图6中第二控制继电器MC的三个常开触点均闭合或第三控制继电器MT的三个常开触点均闭合时，电机M1连通电源，电机M1转动可带动三工位隔离刀运动，电机M1通过正反转运行实现隔离开关2G及接地开关02G的分合闸操作。第三电阻R3为电机M1停止运行后的反向电势释放电阻，第四控制继电器TX2的常闭触点TX21所在支路的通断分别对应第三电阻R3作为反向电势释放电阻的投退。

并且，当电源开关DK合上后，如果电源正常接通，则电机电源监视继电器DCX动作；当电源开关DK断开后，则电机电源监视继电器DCX失电；图7是本发明实施例一提供的一种电机电源监视继电器的触点接线的示意图，结合图6和图7，电机电源监视继电器DCX有6个触点，图6中示出了其中3个触点，DCX-1、DCX-2分别作为“允许隔离开关操作”、“允许接地开关操作”瞬时动作常开触点，实现电源有电后才允许隔离开关及接地开关进行分、合闸操作；DCX-3、DCX-4分别作为“启动闭锁继电器接点1”、“启动闭锁继电器接点2”延时返回的常闭触点即图6中电机电源监视继电器DCX的第一常闭触点DCX1、第二常闭触点DCX2，实现电源开关DK投入后的短延时内启动防误闭锁继电器FWJ，即如果在电源开关DK投入后的短延时内，第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点闭合如第二控制继电器MC的第二常开触点MC2和第三控制继电器MT的第二常开触点MT2闭合，可使防误闭锁继电器FWJ动作；DCX-5为瞬时动作常开触点，实现电源有电后接通发出“电源正常”信号；DCX-6为瞬时动作常闭触点即图6中电机电源监视继电器DCX的第三常闭触点DCX3，实现电源无电、电机电源监视继电器DCX返回后接通电机M1与该触点所在回路，通过该触点与电阻R3串联实现对电机M1的反向电势的吸收作用，能有效防止电源开关DK在回路或电机异常跳开后，由于第四控制继电器TX2的常闭触点TX21所在支路中任意一个常闭触点在断开状态，就失去电机M1的反向电势的吸收作用而烧毁保护回路或元件的风险(电源故障跳开可能是在操作过程中，此时第四控制继电器TX2的常闭触点TX21所在支路中的至少一个常闭触点是在断开状态)；DCX-3与DCX-4采用延时返回设计方式，是为了保证电源投入后如电机M1两侧有电压时，防误闭锁继电器FWJ有足够的时间能够可靠启动。图8是本发明实施例一提供的一种防误闭锁继电器的触点接线的示意图，结合图6和图8，防误闭锁继电器FWJ有6个触点，图6中示出了其中3个触点，在电源开关DK投入后的短延时内，若第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点闭合如第二控制继电器MC的第二常开触点MC2和第三控制继电器MT的第二常开触点MT2闭合，此时电机电源监视继电器DCX的DCX1和第二常闭触点DCX2未断开，则防误闭锁继电器FWJ动作，防误闭锁继电器FWJ动作后通过其延时返回常开触点FWJ-1与FWJ-2即FWJ1与FWJ2保持在动作状态；防误闭锁继电器FWJ动作后通过其延时返回常开触点FWJ-4与FWJ-5分别跳开隔离开关的电机电源开关及接地开关的电机电源开关，实现“防止当合上电源开关DK时，由于某种原因使第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点均处于接通状态后的隔离开关与接地开关的非预期操作”现象发生；防误闭锁继电器FWJ动作后通过其瞬时动作常开触点FWJ-3分别发出“防误闭锁继电器动作信号”；防误闭锁继电器FWJ动作后通过其延时返回常开触点FWJ-6即FWJ3接通，实现当电源开关DK被跳开后，通过该触点与电阻R3串联实现对电机M1的反向电势的吸收作用。防误闭锁继电器FWJ的延时返回常开触点FWJ-1与FWJ-2即FWJ1与FWJ2采用延时返回设计方式，是为了防止电机电源监视继电器DCX的常闭触点断开后防误闭锁继电器FWJ的常开触点FWJ1与FWJ2由于机械抖动而导致防误闭锁继电器FWJ无返回，以使防误闭锁继电器FWJ可靠地处于动作状态；防误闭锁继电器FWJ的延时返回常开触点FWJ-4与FWJ-5采用延时返回设计方式，是为了保证跳开电源开关DK的通电时间满足可靠跳闸需要；防误闭锁继电器FWJ的延时返回常开触点FWJ-6采用延时返回设计方式，是为了保证电机M1的反向电势的吸收时间足够长。第一电阻R1和第二电阻R2可防止由于防误闭锁继电器FWJ的线圈短接后电源正负端发生短路事故。

具体的，在电源开关DK闭合电机回路还未导通时，当电机电源开关投入后，图6所示的保护回路中的电机电源监视继电器DCX动作，电机电源监视继电器DCX的常闭触点DCX1和DCX2延时断开，延时的时间为可整定时间，在电机电源监视继电器DCX的常闭触点DCX1和DCX2断开前，如果由于误触等原因使第二控制继电器MC的常开触点MC1、MC2、MC3和第三控制继电器MT的常开触点MT1、MT2、MT3均处于接通状态，则防误闭锁继电器FWJ动作并保持，防误闭锁继电器FWJ的线圈得电，防误闭锁继电器FWJ的第一常开触点FWJ1和第二常开触点FWJ2闭合，可使电源开关DK跳开，实现“防止当合上电源开关DK时，由于某种原因使第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点均处于接通状态后的隔离开关与接地开关的非预期操作”现象发生；同时防误闭锁继电器FWJ的第三常开触点FWJ3与第三电阻R3串联实现对电机M1的反向电势的吸收作用。即图6所示的保护回路在发生开关误触导致开关闭合时，通过防误闭锁继电器FWJ以及相应的支路，使电源开关DK跳开，防止保护回路发生故障，提高保护的可靠性。

本实施例提供的三工位隔离刀的保护回路，包括电机电源监视继电器、电源开关和电机电源监视继电器的线圈所在的第一支路；防误闭锁继电器和防误闭锁继电器的线圈所在的第二支路；电机和电机所在的第三支路；第二控制继电器的常开触点、第三控制继电器的常开触点。与现有的三工位隔离刀的保护回路相比，本实施例提供的三工位隔离刀的保护回路及保护方法，在保护回路中增加防误闭锁继电器以及相应的支路，防止在开关误触使开关闭合时，电机仍处于工作状态而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

实施例二

图9是本发明实施例二提供的一种三工位隔离刀的保护回路的示意图，本实施例可建立在实施例一的基础上，该保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在防误闭锁继电器FWJ的第一常开触点FWJ1和第二常开触点FWJ2闭合时确定保护回路发生误动作，并控制电源开关DK断开。

其中，控制系统可检测防误闭锁继电器FWJ的第一常开触点FWJ1和第二常开触点FWJ2的状态，在检测到保护回路中误闭锁继电器FWJ的第一常开触点FWJ1和第二常开触点FWJ2均闭合时确定保护回路的第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点发生误动作，此时控制系统可控制电源开关DK断开，以防止开关误动作使电机工作而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

可选的，防误闭锁继电器FWJ的常闭触点位于第三支路，第三支路中的防误闭锁继电器FWJ的第一常闭触点FWJ4、电机M1、防误闭锁继电器FWJ的第二常闭触点FWJ5和第三常闭触点FWJ6依次串联连接。

具体的，图10是本发明实施例二提供的一种防误闭锁继电器的触点接线的示意图，结合图9和图10，防误闭锁继电器FWJ在图8的基础上增加了3个瞬时返回常开触点FWJ-7、FWJ-8与FWJ-9即图9中的防误闭锁继电器FWJ的第一常闭触点FWJ4、第二常闭触点FWJ5和第三常闭触点FWJ6，当防误闭锁继电器FWJ动作后，若通过瞬时返回常开触点FWJ-4与FWJ-5跳开电源开关DK，无法实现“防止当合上电源开关DK时，由于某种原因使第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点均处于接通状态后的隔离开关与接地开关的非预期操作”现象发生，此时防误闭锁继电器FWJ的瞬时返回常开触点FWJ-7、FWJ-8与FWJ-9能瞬时断开电机M1的正负电源，使电机M1失去电源、失去转动的动力，满足了“防止当合上电机电源开关DK时，由于某种原因使第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点均处于接通状态后的隔离开关与接地开关的非预期操作”现象发生需求。保护回路设计简单，并且没用采用现有的经附加电源及回路来监视电机电源回路动作是否异常，实现了直接防止隔离开关及接地开关的非预期操作风险，不仅能满足电源开关为可电动操作的回路，还能满足电源开关为不可电动操作的回路。

可选的，保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在防误闭锁继电器FWJ的第一常闭触点FWJ4、第二常闭触点FWJ5和第三常闭触点FWJ6断开时确定保护回路发生误动作，并控制电源开关DK断开。

其中，控制系统可检测防误闭锁继电器FWJ的第一常闭触点FWJ4、第二常闭触点FWJ5和第三常闭触点FWJ6的状态，在检测到保护回路中误闭锁继电器FWJ的第一常闭触点FWJ4、第二常闭触点FWJ5和第三常闭触点FWJ6断开时确定保护回路的第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点发生误动作，此时控制系统可控制电源开关DK断开，以防止开关误动作使电机工作而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

可选的，还包括第四支路，第四支路包括依次连接的电机电源监视继电器DCX的常开触点DCX4、第一控制继电器TX1的常开触点TX15和时间继电器T1，第四支路与第一支路并联连接。

具体的，图11是本发明实施例二提供的一种时间继电器的触点接线的示意图，时间继电器T1有6个瞬时动作常开触点，其中T1-1为“DS合闸操作超时跳闸”触点，T1-2为“DS分闸操作超时跳闸”触点，T1-3为“ES合闸操作超时跳闸”触点，T1-4为“ES分闸操作超时跳闸”触点，T1-5为“电机运转超时跳闸1”告警信号触点，T1-6为“电机运转超时跳闸2”告警信号触点，均在控制回路中。图12是本发明实施例二提供的另一种三工位隔离刀的保护回路的示意图，如图12所示第一控制继电器TX1的常开触点TX15与时间继电器T1的线圈T12连接，时间继电器T1的线圈T12得电时瞬时动作常开触点T1-2闭合，第四支路中还有与时间继电器T1的线圈T11、T13和T14分别连接的第五控制继电器CX1的常开触点CX15、第六控制继电器CX2的常开触点CX25和第四控制继电器TX2的常开触点TX25，时间继电器T1的线圈T11、T13和T14得电时相应的瞬时动作常开触点T1-1、T1-3和T1-4闭合；当电源开关DK闭合且控制回路中的第二控制继电器MC的线圈或第三控制继电器MT的线圈得电后，相应的保护回路中第二控制继电器MC的三个常开触点闭合或第三控制继电器MT的三个常开触点闭合，电机M1接通电源开始运行，时间继电器T1记录电机M1运行时间更准确；第二控制继电器MC的常开触点与第五控制继电器CX1的常闭触点以及第四控制继电器TX2的常闭触点串联接线，能准确反映对三工位隔离刀的操作类型，并能防止第四支路中单一触点接通导致误启动时间继电器T1，影响时间继电器T1记录正常操作电机M1运行时间的准确性。在电机M1接通电源开始运行时，电机电源监视继电器DCX的线圈得电，电机电源监视继电器DCX的常开触点DCX4闭合，若此时进行隔离开关DS的合闸操作，控制回路中第五控制继电器CX1的线圈得电，保护回路中第五控制继电器CX1的常开触点CX15闭合，时间继电器T1的线圈T11接通电源，当DS的合闸操作时间大于时间继电器T1的整定延时1时，时间继电器T1动作，控制回路中的时间继电器T1的瞬时动作常开触点T1-1闭合，跳开电源开关DK，有效防止DS合闸操作时间过长引起的事故；若此时进行隔离开关DS的分闸操作，控制回路中第一控制继电器TX1动作，保护回路中第一控制继电器TX1的常开触点TX15闭合，时间继电器T1的线圈T12接通电源，当DS的合闸操作时间大于时间继电器T1的整定延时2时，时间继电器T1动作，控制回路中的时间继电器T1的瞬时动作常开触点T1-2闭合，跳开电源开关DK，有效防止DS分闸操作时间过长引起的事故。

同样的，若此时进行接地开关ES的合闸操作，控制回路中第六控制继电器CX2的线圈得电，保护回路中第六控制继电器CX2的常开触点CX25闭合，时间继电器T1的线圈T13接通电源，当DS的合闸操作时间大于时间继电器T1的整定延时3时，时间继电器T1动作，控制回路中的时间继电器T1的瞬时动作常开触点T1-3闭合，跳开电源开关DK，有效防止ES合闸操作时间过长引起的事故；若此时进行接地开关ES的分闸操作，控制回路中第四控制继电器TX2的线圈得电，保护回路中第四控制继电器TX2的常开触点TX25闭合，时间继电器T1的线圈T14接通电源，当DS的合闸操作时间大于时间继电器T1的整定延时4时，时间继电器T1动作，控制回路中的时间继电器T1的瞬时动作常开触点T1-4闭合，跳开电源开关DK，有效防止ES分闸操作时间过长引起的事故。时间继电器T1采用4段不同延时，是因为隔离开关DS的分合闸操作与接地开关ES的分合闸操作行程及需要的动力均不一定相同，因此需要独立整定，这样能准确记录不同操作的时间的大小；当某一项操作无论哪种原因使电机M1不能按规定停止运行时，时间继电器T1均能准确判断并及时跳开电源开关，能有效防止误操作发生。当进行隔离开关的分合闸操作或接地开关的分合闸操作时，若由于某种原因使其操作延时过长达到时间继电器T1的整定延时，则时间继电器T1动作，其相应的常开触点闭合，跳开电源开关，能有效防止由于某种原因使电机M1超时转动造成的隔离开关和接地开关的非预期操作及机械损坏事故发生，不仅能实现“防止当合上电机电源开关DK时，由于某种原因使第二控制继电器MC的常开触点和第三控制继电器MT的常开触点均处于接通状态后的隔离开关与接地刀的非预期操作”现象发生，同时防误闭锁继电器FWJ动作后通过其常开触点FWJ3与第三电阻R3串联实现对电机M1的反向电势的吸收作用，还能防止正常单次操作过程中，电机M1的非预期操作，可及时停止电机M1的非正常运行，并且能根据电机M1的不同分合闸阶段，采用不同的保护延时，相应的整定延时可以根据现场实际运行测试的时间结果来整定，在此不做限定。

可选的，保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在时间继电器T1动作时确定电机超时转动，控制电源开关DK断开。

具体的，在上述时间继电器T1动作，控制回路中的时间继电器T1的常开触点闭合，跳开电源开关DK的过程中，是通过控制系统检测控制回路中的时间继电器T1的常开触点的状态，控制系统在检测到时间继电器T1的常开触点闭合时，确定电机超时转动，控制电源开关DK断开，从而有效防止分合闸操作时间过长引起的事故。

可选的，还包括第一电压表U1、第二电压表U2和第一电流表A，第一电压表U1并联在电机电源监视继电器DCX的线圈两端，第二电压表U2并联在电机M1两端，第二控制继电器MC的第一常开触点MC1和第三控制继电器MT的第一常开触点MT1均通过第一电流表A与电源正端侧的电源开关DK电连接。

其中，第一电压表U1、第二电压表U2和第一电流表A可分别检测电源电压、电机的电压和电流。另外，第一电压表U1、第二电压表U2和第一电流表A还可设置在图5所示的现有的保护回路中，如图13所示，图13是本发明实施例二提供的另一种三工位隔离刀的保护回路的示意图，图13所示的保护回路是在图5所示的保护回路的基础上增加了第一电压表U1、第二电压表U2和第一电流表A。

可选的，保护回路与三工位隔离刀的控制系统电连接，控制系统用于在第一电压表U1、第二电压表U2和第一电流表A中任一表的数值超过相应的预设阈值时，若电机M1的运行时间大于预设时间阈值，则控制电源开关DK断开，并发出相应的告警信号。

具体的，图14是本发明实施例二提供的一种控制系统的接线的示意图，控制系统包括控制单元10、信号获取模块20和采集模块30，采集模块30可采集第一电压表U1、第二电压表U2和第一电流表A的数值，控制单元10在确定任一表的数值超过相应的预设阈值时，若电机M1的运行时间大于预设时间阈值，则控制电源开关DK断开，并发出相应的告警信号。图15是本发明实施例二提供的一种三工位隔离刀的控制回路的示意图，结合图14和图15，信号获取模块20的隔离开关合闸操作信号、隔离开关分闸操作信号、接地刀合闸操作信号、接地刀分闸操作信号、电机运行方向1信号、电机运行方向2信号的接口分别接入如图14所示的继电器CX1的常开触点、继电器TX1的常开触点、继电器CX2的常开触点、继电器TX2的常开触点、继电器CX1的常开触点、继电器MC的常开触点、继电器MT的常开触点。采集模块30通过电机回路电压采集接口采集第一电压表U1的电压，当电源开关DK闭合后，若电源正常则第一电压表U1可测得电源电压，采集模块30通过电机回路电流采集接口采集第一电流表A的电流，当电源开关DK闭合后，若电机M1启动则第一电流表A可测得电机运行电流值的大小；采集模块30通过电机运行电压采集接口采集第二电压表U2的电压，当继电器MC或MT接通后，则第二电压表U2可测得电机运行实际电压值的大小(同时可通过各表的实测值满足有压或有流值时序判断电机操作是否正常)；采集模块30通过电动机构转动角度采集1接口采集三工位设备本体转动杆角度传感器角度信号，当三工位设备进行操作时可测得对应角度值大小，或电动机构转动角度采集1接口采集独立隔离开关本体处转动杆角度传感器角度信号，当隔离开关进行操作时可测得对应角度值大小；采集模块30通过电动机构转动角度采集2接口接入独立接地开关到本体处转动杆角度传感器角度信号，当接地开关进行操作时可测得对应角度值大小。

并且，控制单元10通过报警输出接口1向监控系统输出报警信号，即向监控系统发出闭锁装置动作报警信号；通过报警输出接口2向故障录波系统输出动作信号用，即向故障录波系统发出闭锁装置动作信号；通过电机电源跳闸接口1跳开三工位电机电源开关或独立隔离开关的电机电源开关，即该接口连接至三工位电机电源开关或独立隔离开关的电机电源开关的跳闸回路，当该接点接通后可跳开三工位电机电源开关或独立隔离开关电机电源开关；通过电机电源跳闸接口2跳开独立接地开关的电机电源开关，即该接口连接接至独立接地开关的电机电源开关的跳闸回路，当该接点接通后可跳开独立接地刀电机电源开关；通过闭锁隔离开关操作接口断开控制回路中隔离开关的电源，即该接口连接在控制回路中隔离开关分合操作支路中继电器的线圈所在的公共回路，当通过该接口使隔离开关分合操作支路中继电器的线圈公共回路的电源被断开时，相应的继电器无法启动，隔离开关的分合操作被闭锁；通过闭锁接地开关操作接口断开控制回路中接地开关的电源，即该接口连接在控制回路中接地开关分合操作支路中继电器的线圈所在的公共回路，当通过该接口使接地开关分合操作支路中继电器的线圈公共回路的电源被断开时，相应的继电器无法启动，接地开关的分合操作被闭锁；通过以太网接口1、以太网接口2、以太网接口3与监控系统、保信信息或智能运维系统等系统进行通信；可通过同步对时接口接入北斗对时信号，与对时系统进行时间对时，以使控制系统与对时系统同步使用。

可选的，控制系统还用于在电机带动三工位隔离刀转动的角度值大于预设整定值时，控制电源开关断开，并发出相应的告警信号。

具体的，结合图14和图15，控制系统的采集模块30可采集电机带动三工位隔离刀转动的角度，控制单元10在确定电机M1带动三工位隔离刀转动的角度值大于预设整定值时，控制电源开关DK断开，并发出相应的告警信号，如在采集三工位隔离刀的隔离开关转动角度值大于整定值时确定隔离开关由分位运行至合位并在继续运行，控制系统通过各个输出接口输出相应的告警信号；若采集上述角度值不大于角度整定值时则确定隔离开关DS由分位运行至合位并运行角度正常，不发出告警信号；控制系统采集的各个角度值的精度为0.01度，相应的整定值可根据按现场实测值进行整定。控制系统还可通过时间继电器采集电机的运行时间，当电机运行时间大于时间整定值时确定电机运行超时，控制系统通过各个输出接口输出相应的告警信号；若采集上述时间不大于时间整定值则确定电机运行时间正常，不发出告警信号；控制系统采集的时间精度为1毫秒，时间整定值可根据按现场实测值进行整定，由于电源电压不同，电机的动力大小不同，其运行时间会有变化，因此需对时间整定值进行动态自动调整。当控制系统采集的角度值或时间值超过相应的整定值时，均控制电源开关DK断开，由于电源开关DK跳开，电机电源监视继电器DCX的线圈失电，电机电源监视继电器DCX的第三常闭触点DCX3闭合，电机M1的反向电势可由第三电阻R3吸收，防止电机烧毁，从而进一步提高保护的可靠性。

本实施例提供的三工位隔离刀的保护回路，包括电机电源监视继电器、电源开关和电机电源监视继电器的线圈所在的第一支路；防误闭锁继电器和防误闭锁继电器的线圈所在的第二支路；电机和电机所在的第三支路；第二控制继电器的常开触点、第三控制继电器的常开触点、第四支路、电压表和电流表，第四支路包括时间继电器。与现有的三工位隔离刀的保护回路相比，本实施例提供的三工位隔离刀的保护回路及保护方法，在保护回路中增加电压表和电流表、时间继电器以及相应的支路，防止在电机运行超时或各电表的值超过相应的预设阈值时，电机仍处于工作状态而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而进一步提高保护的可靠性。

实施例三

图16是本发明实施例三提供的一种三工位隔离刀的保护方法的流程图，该保护方法由上述任一实施例所述的保护回路电连接的三工位隔离刀的控制系统执行，保护方法包括：

步骤110、获取保护回路中防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点的开关状态。

其中，控制系统可通过自身设置的输入端口获取保护回路中防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点的开关状态，当保护回路中的电源开关闭合时，电机电源监视继电器的线圈得电，与防误闭锁继电器的线圈串联连接的电机电源监视继电器的常闭触点为延时常闭触点，在电机电源监视继电器的线圈得电的短时间内，电机电源监视继电器的常闭触点还未断开，若此时第二控制继电器的常开触点或第三控制继电器的常开触点误触闭合，则防误闭锁继电器的线圈所在支路连通电源，误闭锁继电器的线圈得电，防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点均闭合。

步骤120、当防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点闭合时确定保护回路发生误动作，并控制保护回路中的电源开关断开。

具体的，当防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点闭合时，表示保护回路中第二控制继电器的常开触点或第三控制继电器的常开触点发生误触，此时控制系统确定保护回路中有开关误动作，控制保护回路中的电源开关断开，防止电机继续转动而带动三工位隔离刀进行不可控操作以及电机仍处于工作状态而导致保护回路发生故障如电机烧毁，从而提高保护的可靠性。

本实施例提供的三工位隔离刀的保护方法与本发明任意实施例提供的三工位隔离刀的保护回路属于相同的发明构思，具备相应的有益效果，未在本实施例详尽的技术细节详见本发明任意实施例提供的三工位隔离刀的保护回路。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，包括：

电机电源监视继电器、电源开关和电机电源监视继电器的线圈所在的第一支路；所述第一支路两端通过所述电源开关与电源正负两端电连接；

防误闭锁继电器和防误闭锁继电器的线圈所在的第二支路；所述第二支路还包括第一电阻和第二电阻，所述电机电源监视继电器的第一常闭触点、所述第一电阻、所述防误闭锁继电器的线圈、所述第二电阻和所述电机电源监视继电器的第二常闭触点在所述第二支路中依次串联；所述电机电源监视继电器的第一常闭触点和第二常闭触点分别并联有所述防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点；

电机和电机所在的第三支路；所述电机为带动三工位隔离刀运动的电机，所述第三支路还包括第三电阻和第一控制继电器的常闭触点，所述电机电源监视继电器的第三常闭触点与所述防误闭锁继电器的第三常开触点以及所述第一控制继电器的常闭触点并联后与所述第三电阻串联；所述电机电源监视继电器的第三常闭触点与所述防误闭锁继电器的第三常开触点以及所述第一控制继电器的常闭触点并联后与所述第三电阻串联后与所述电机并联；所述第一控制继电器的线圈位于所述三工位隔离刀的控制回路；

第二控制继电器的常开触点、第三控制继电器的常开触点；所述第二支路的第一端和第二端分别通过所述第二控制继电器的第一常开触点和所述第三控制继电器的第一常开触点与电源正端侧的电源开关电连接，所述第二支路的第一端和第二端分别通过所述第三控制继电器的第二常开触点和所述第二控制继电器的第二常开触点与电源负端侧的电源开关电连接；所述第三支路与所述第二支路并联连接；所述第二控制继电器的线圈和所述第三控制继电器的线圈位于所述三工位隔离刀的控制回路。

2.根据权利要求1所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，所述保护回路与所述三工位隔离刀的控制系统电连接，所述控制系统用于在所述防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点闭合时确定所述保护回路发生误动作，并控制所述电源开关断开。

3.根据权利要求1所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，所述防误闭锁继电器的常闭触点位于所述第三支路，所述第三支路中的所述防误闭锁继电器的第四常闭触点、所述电机、所述防误闭锁继电器的第五常闭触点和第六常闭触点依次串联连接。

4.根据权利要求3所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，所述保护回路与所述三工位隔离刀的控制系统电连接，所述控制系统用于在所述防误闭锁继电器的第一常闭触点、第二常闭触点和第三常闭触点断开时确定所述保护回路发生误动作，并控制所述电源开关断开。

5.根据权利要求3所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，还包括第四支路，所述第四支路包括依次连接的所述电机电源监视继电器的常开触点、所述第一控制继电器的常开触点和时间继电器，所述第四支路与所述第一支路并联连接。

6.根据权利要求5所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，所述保护回路与所述三工位隔离刀的控制系统电连接，所述控制系统用于在所述时间继电器动作时确定所述电机超时转动，控制所述电源开关断开。

7.根据权利要求1所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，还包括第一电压表、第二电压表和第一电流表，所述第一电压表并联在所述电机电源监视继电器的线圈两端，所述第二电压表并联在所述电机两端，所述第二控制继电器的第一常开触点和所述第三控制继电器的第一常开触点均通过所述第一电流表与电源正端侧的电源开关电连接。

8.根据权利要求7所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，所述保护回路与所述三工位隔离刀的控制系统电连接，所述控制系统用于在所述第一电压表、所述第二电压表和所述第一电流表中任一表的数值超过相应的预设阈值时，若所述电机的运行时间大于预设时间阈值，则控制所述电源开关断开，并发出相应的告警信号。

9.根据权利要求8所述的三工位隔离刀的保护回路，其特征在于，所述控制系统还用于在所述电机带动所述三工位隔离刀转动的角度值大于预设整定值时，控制所述电源开关断开，并发出相应的告警信号。

10.一种三工位隔离刀的保护方法，其特征在于，所述保护方法由与权利要求1-9任一所述的保护回路电连接的所述三工位隔离刀的控制系统执行，所述保护方法包括：

获取所述保护回路中防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点的开关状态；

当所述防误闭锁继电器的第一常开触点和第二常开触点闭合时确定所述保护回路发生误动作，并控制所述保护回路中的电源开关断开。

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