CN112164615B - 一种母线地刀的电气闭锁电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种母线地刀的电气闭锁电路，包括：闭锁电路和控制回路；所述闭锁电路的控制端与母线电连接，所述闭锁电路的输入端与供电电源电连接，所述闭锁电路的输出端与所述控制回路的输入端电连接；所述闭锁电路用于根据所述母线传输的电信号，在所述电信号大于第一阈值时，断开所述控制回路与所述供电电源的电连接；所述控制回路用于在接收到所述供电电源提供的供电电压时，对所述母线地刀的分合进行控制；在未接收到所述供电电源提供的供电电压时，无法对所述母线地刀的分合进行控制。本发明能够用简单的闭锁电路代替母线各刀闸的辅助接点，能够有效提高电气闭锁电路的稳定性和可靠性。

Description

一种母线地刀的电气闭锁电路

技术领域

本发明实施例涉及电气防误闭锁技术，尤其涉及一种母线地刀的电气闭锁电路。

背景技术

变电站为电网输送电能的重要枢纽，而电能关乎国计民生，因此，变电站的正常运行十分重要。其中变电站电气倒闸操作过程中存在带负荷分合刀闸、带地刀送电或带电合地刀(装设地线)等误操作情况，轻则损坏设备，重则造成大面积停电、电网振荡瓦解甚至人身触电伤亡事故。

当前，为避免变电站电气倒闸的误操作，通过会设置相应的防误闭锁装置，该防误闭锁装置可以包括微机防误、电气闭锁、电磁闭锁等等。其中，电气闭锁即在刀闸或地刀的控制回路中串联相应闭锁逻辑刀闸/地刀的辅助接点，当且仅当满足相应闭锁逻辑时，对应的辅助接点闭合，控制回路导通，方可分合刀闸/地刀。现有技术中，电网中所设置的母线刀闸较多，母线地刀的闭锁电路串接着该母线所有刀闸的常开辅助接点，以在该母线上所有刀闸在拉开位置方可合上母线地刀。

但是，由于现有技术中，由于母线地刀的闭锁电路中的辅助接点过多，使其控制逻辑复杂，在控制过程中可能发生接点粘连、接触不良或断开的情况，回路可靠性降低，易造成开路或其它故障导致无法分合地刀。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种母线地刀的电气闭锁电路，能够解决现有闭锁电路中辅助接点过多造成的回路可靠性低，易造成开路或其他故障导致无法分合地刀的问题。

本发明实施例提供一种母线地刀的电气闭锁电路，包括：闭锁电路和控制回路；

所述闭锁电路的控制端与母线电连接，所述闭锁电路的输入端与供电电源电连接，所述闭锁电路的输出端与所述控制回路的输入端电连接；所述闭锁电路用于接收所述母线传输的电信号，在所述电信号大于第一阈值时，断开所述控制回路与所述供电电源的电连接；

所述控制回路用于在接收到所述供电电源提供的供电电压时，对所述母线地刀的分合进行控制；在未接收到所述供电电源提供的供电电压时，无法对所述母线地刀的分合进行控制。

可选的，所述闭锁电路还用于在所述电信号小于第二阈值时，导通所述控制回路与所述供电电源的电连接。

可选的，所述电气闭锁电路，还包括：第一开关；

所述第一开关电连接于所述闭锁电路的输入端与所述供电电源之间；所述第一开关用于控制所述电气闭锁电路的导通与断开。

可选的，所述闭锁电路包括互感器和继电器；

所述互感器包括一次侧线圈和二次侧线圈，且所述一次侧线圈的匝数大于所述二次侧线圈的匝数；所述一次侧线圈的第一端与所述母线电连接，所述一次侧线圈的第二端接地；所述二次侧线圈的第一端与所述继电器的第一电源端电连接；所述二次侧线圈的第二端接地；

所述继电器的第二电源端与所述二次侧线圈的第二端电连接；所述继电器的常闭触点包括动触点和静触点；所述动触点与所述控制回路的输入端电连接，所述静触点与所述供电电源电连接。

可选的，所述闭锁电路还包括第二开关；

所述第二开关电连接于所述二次侧线圈的第一端与所述继电器的电源端之间；所述第二开关用于控制所述二次侧线圈与所述继电器构成的回路的导通与断开。

可选的，所述闭锁电路还包括接地电阻；

所述接地电阻的第一端与所述二次侧线圈电连接，所述接地电阻的第二端接地。

可选的，所述的电气闭锁电路还包括分压电路；

所述分压电路的第一端与所述母线电连接，所述分压电路的第二端与所述闭锁电路电连接；所述分压电路用于对所述母线传输至所述闭锁电路的电信号进行分压。

可选的，所述分压电路包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的第一端与所述母线电连接，所述第一电容的第二端通过所述第二电容接地；所述第一电容的第二端还与所述闭锁电路的控制端电连接。

可选的，所述分压电路还包括补偿电感；

所述补偿电感电连接于所述第一电容的第二端与所述闭锁电路的控制端之间。

可选的，所述闭锁电路包括高压带电显示装置；

所述高压带电显示装置的控制端与所述母线电连接，所述高压带电显示装置的输入端与所述供电电源电连接，所述高压带电显示装置的输出端与所述控制回路的输入端电连接；所述高压带电显示装置用于在所述母线传输的电信号大于第一阈值时，显示第一指示信号，并断开所述控制回路与所述供电电源的电连接；在所述母线传输的电信号小于第二阈值时，显示第二指示信号，并导通所述控制回路与所述供电电源的电连接。

本发明的有益效果为：

通过逻辑较为简单地闭锁电路代替母线上各刀闸的辅助接点，避免因回路中的辅助接点过多，而导致接点粘连、接触不良、断开或其它故障等的情况产生，从而能够提高电路的可靠性，保证在安全情况下分合地刀，进而提高了电气倒闸操作的安全性；同时，本发明实施例提供的母线地刀的电气闭锁电路逻辑简单，易于实现，有利于电路的设计以及能够降低电路的成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的一种母线地刀电气闭锁电路的结构示意图；

图2是本发明实施例提供的母线地刀控制回路的结构示意图；

图3是本发明实施例提供的又一种母线地刀电气闭锁电路的结构示意图；

图4是本发明实施例提供的一种闭锁电路的结构示意图；

图5是本发明实施例提供的另一种闭锁电路的结构示意图。

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。

本发明实施例提供一种母线地刀的电气闭锁电路，该母线地刀的电气闭锁电路能够适用于对母线地刀进行闭锁的情况。

图1是本发明实施例提供的一种母线地刀电气闭锁电路的结构示意图，如图1所示，该母线地刀的电气闭锁电路120的结构包括闭锁电路130和控制回路140；闭锁电路130的控制端与母线110电连接，输出端与控制回路140的输入端电连接；闭锁电路130用于接收母线110传输的电信号，并在电信号大于第一阈值时，断开控制回路与供电电源的电连接；同时，闭锁电路130还能够在接收到的母线110传输的电信号小于第二阈值时，导通控制回路与供电电源的电连接；控制回路140用于在接收到供电电源提供的供电电压时，对母线地刀的分合进行控制；在未接收到供电电源提供的供电电压时，无法对母线地刀的分合进行控制。

其中，闭锁电路130能够为控制回路140提供相应的闭锁接点，使得控制回路140用于在闭锁接点闭合，即控制回路140在接收到供电电源提供的供电电压处于导通状态时，可对母线地刀的分合进行控制，进行电气倒闸操作；在闭锁接点断开，即控制回路140未接收到供电电源提供的供电电压处于断路状态时，无法对母线地刀的分合进行控制。

示例性的，图2是本发明实施例提供的一种母线地刀控制回路的结构示意图。如图2所示，控制回路可以包括切换开关141、测控装置142以及隔离开关机构箱143等，图中低电压交流电A为控制回路的供电电源，N为控制回路的接地端。当控制回路的输入端断开与供电电源的电连接时，控制回路未接收到供电电源提供的供电电压，使得其无法动作，从而无法控制母线地刀的分合；当控制回路的输入端与供电电源导通时，控制回路能够接收到供电电源提供的供电电压，使得其能够进行相应的控制动作，从而能够对母线地刀的分合进行控制。

具体的，继续参考图1，母线110作为发电厂和变电站的各级电压配电装置中将发电机、变压器等大型电气设备与各种电器装置连接的导线，是各级电压配电装置的中间环节，负责汇集、分配和传送电能。通过在母线110与控制回路140之间设置闭锁电路130，使得该闭锁电路130能够通过接收的母线110传输的电信号控制供电电源与控制回路140的通断，以实现闭锁目的。其中，当母线110传输的电信号大于第一阈值时，闭锁电路130所接收的电信号大于第一阈值，此时母线110侧带电，闭锁电路130能够使控制回路140断开与供电电源之间的电连接，即闭锁电路130的闭锁接点断开，控制回路140无法工作，使得控制回路140无法对母线地刀的分合进行控制；而当母线110传输的电信号小于第二阈值时，闭锁电路130所接收的电信号小于第二阈值，此时可认为母线110侧不带电，闭锁电路130能够使控制回路140与供电电源导通，即闭锁电路130的闭锁接点导通，控制回路140能够正常工作，使得控制回路能够控制母线地刀的分合。示例性的，第一阈值可以大于或等于第二阈值。

本发明实施例中，采用闭锁电路代替母线上各刀闸的辅助常开接点，避免了在现有技术中，由于母线地刀闭锁控制回路中的辅助接点过多造成接点易发生粘连、接触不良或断开的情况，解决了回路可靠性低或其他故障导致无法分合地刀的问题。

可选的，图3是本发明实施例提供的又一种母线地刀的电气闭锁电路的结构示意图，如图3所示，在上述实施例的基础上，电气闭锁电路还可以包括第一开关K1，该第一开关K1电连接于闭锁电路130的输入端与供电电源之间，用于控制电气闭锁电路120的导通与断开。

具体的，当第一开关K1断开时，闭锁电路130的输入端与供电电源之间处于断开状态，供电电源始终无法为控制回路提供电能，此时闭锁电路130提供的闭锁接点的通断不影响控制回路140的状态，即控制回路140始终处于无法工作的状态，使得控制回路无法控制母线地刀的分合；当第一开关K1闭合时，闭锁电路130能够根据母线110所传输的电信号控制供电电源与控制回路140的通断，进而能够控制供电电源为控制回路140提供电能或不提供电能，使得控制回路能够依据母线110所传输的电信号，对母线地刀的分合进行控制。如此，通过设置第一开关K1，能够进一步提高了整个电气闭锁电路的安全性与稳定性。其中，第一开关K1可以为空气开关。

需要说明的是，本发明实施例的闭锁电路可以代替各辅助接点，用较为简单的逻辑电路实现闭锁功能，在此前提下，本发明实施例对闭锁电路的具体结构不做限定。

可选的，图4是本发明实施例提供的一种闭锁电路的结构示意图，如图4所示，闭锁电路130包括互感器131和继电器132；互感器131包括一次侧线圈L1和二次侧线圈L2，且一次侧线圈L1的匝数大于二次侧线圈L2的匝数；一次侧线圈L1的第一端与母线电连接，第二端接地；二次侧线圈L2的第一端与继电器132的第一电源端电连接，二次侧线圈L2的第二端接地；继电器132的第二电源端与二次侧线圈L2的第二端电连接；继电器132的常闭触点包括动触点和静触点；其中动触点与控制回路140的输入端电连接，静触点与供电电源电连接。

具体的，由于互感器131中一次侧线圈L1的匝数大于二次侧线圈L2的匝数，因此互感器131能够将母线端的高电压降为可传输至继电器132的低电压。当传输至继电器132的电信号大于第一阈值时，继电器132的常闭触点中动触点与静触点断开连接，控制回路140端口与供电电源之间的电连接，使得控制回路140无法工作，其无法控制母线地刀的分合；当传输至继电器132的电信号小于第二阈值时，继电器132常闭触点中动触点与静触点保持闭合状态，控制回路140导通与供电电源的电连接，使得供电电源能够为控制回路140提供电信号，控制回路140能够对母线地刀的分合进行控制。

可选的，继续参考图4，闭锁电路还包括第二开关K2，第二开关K2电连接于二次侧线圈L2的第一端与继电器132的电源端之间，用于控制二次侧线圈L2与继电器132所构成回路的导通与断开。一般的，在控制回路控制母线地刀动作后进行检修时，第二开关K2断开，以防止二次侧反充电至一次侧，造成人身伤害。其中，第二开关K2可以是空气开关。

可选的，继续参考图4，闭锁电路还包括接地电阻R，接地电阻R的第一端与二次侧线圈电连接，第二端接地，用于防雷保护。

可选的，继续参考图4，电气闭锁电路还包括分压电路；分压电路的第一端与母线电连接，第二端与闭锁电路130电连接，用于对母线传输至闭锁电路的高电压信号进行分压。

可选的，继续参考图4，分压电路包括第一电容C1和第二电容C2，第一电容C1的第一端与母线电连接，第二端通过第二电容C2接地；第一电容C1的第二端还与闭锁电路的控制端电连接，设置分压电路可防止互感器131一次侧的输入电压过高。

可选的，继续参考图4，分压电路还包括补偿电感L0；补偿电感L0电连接于第一电容C1的第二端与闭锁电路的控制端之间，用于补偿电容器的容抗。

本实施例以电压互感器和继电器为主要部件设计了母线地刀的电气闭锁电路，通过电压互感器将母线端的高电压降压为可传输到继电器中的低电压，为了防止母线端互感器一次侧的输入电压过高，设置了分压电容进行分压，并且设置了补偿电感补偿电容器的容抗；继电器的常闭触点作为闭锁接点串接于母线地刀的控制回路中，当电信号大于第一阈值时，继电器中常闭触点的动触点与静触点处于断开状态，即闭锁接点处于断开状态，供电电源无法为母线地刀的控制回路提供电能，控制回路无法对母线地刀的分合进行控制；当电信号小于第二阈值时，继电器中常闭触点的动触点与静触点处于导通状态，即闭锁接点处于导通状态，供电电源能够为控制回路提供电能，控制回路能够对母线地刀的分合进行控制。另外设置了第一开关K1和第二开关K2，第一开关K1断开时，无论母线端有无电压母线地刀的控制回路均不导通，无法分合地刀；当控制回路控制母线地刀动作后进行检修时，第二开关K2断开，以防止二次侧反充电至一次侧，造成人身伤害。

本实施例通过设置闭锁电路代替了母线各刀闸的辅助接点，避免了由于母线地刀闭锁控制回路中的辅助接点过多，造成接点易发生粘连、接触不良或断开的情况，解决了回路可靠性低或其他故障导致无法分合地刀的问题，并且逻辑简单，易于实现。

可选的，图5是本发明实施例提供的另一种闭锁电路的结构示意图，如图5所示，闭锁电路包括高压带电显示装置133；高压带电显示装置133的控制端与母线电连接，输入端与供电电源电连接，输出端与控制回路140的输入端电连接；高压带电显示装置133用于在母线传输的电信号大于第一阈值时，显示第一指示信号，并断开控制回路与供电电源的电连接；在母线传输的电信号小于第二阈值时，显示第二指示信号，并导通控制回路与供电电源的电连接。

具体的，图5以高压带电显示装置133为主要部件设计了闭锁电路，现有技术中，高压带电显示装置133是一种安装在进线母线、断路器、主变、开关柜、GIS组合电器及其它需要显示的是否带电的地方，直观显示出电气设备是否带有运行电压的提示性安全装置，可防止电气误操作。在本发明实施例中，高压带电显示装置133装设在母线处，并且提供对应的常闭接点作为闭锁接点串接于母线地刀的控制回路140的输入端和供电电源之间。高压带电显示装置用于在母线传输的电信号大于第一阈值时，显示第一指示信号，指示灯闪烁，并且常闭接点断开，控制回路140与供电电源之间的电连接断开，控制回路断路，无法分合地刀；在母线传输的电信号小于第二阈值时，显示第二指示信号，指示灯不亮，常闭接点保持闭合状态，控制回路140与供电电源之间的电连接导通，控制回路处于导通状态，可控制分合地刀；其中，第一阈值大于第二阈值。另外设置了第一开关K1和第二开关K2，第一开关K1断开时，无论母线端有无电压母线地刀的控制回路均不导通，无法分合地刀；当控制回路控制母线地刀动作后进行检修时，第二开关K2断开，以彻底断电，避免造成人身伤害。

本实施例以高压带电显示装置为主要部件设计了母线地刀的电气闭锁电路，高压带电显示装置提供对应的常闭接点作为闭锁接点串接于母线地刀控制回路的输入端与供电电源之间，且该闭锁接点的逻辑为母线传输的电信号大于第一阈值时断开，母线地刀的控制回路无电源输入处于断路状态，无法控制分合母线地刀，母线传输的电信号小于第二阈值时闭合，母线地刀控制回路与供电电源之间的电连接导通，控制回路处于导通状态，可分合母线地刀。本实施例以高压带电显示装置代替了母线各刀闸的辅助接点，避免了由于母线地刀闭锁控制回路中的辅助接点过多造成接点易发生粘连、接触不良或断开的情况，解决了回路可靠性低或其他故障导致无法分合地刀的问题，并且逻辑简单，易于实现，同时具备提示作用。

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，本发明不限于这里所述的特定实施例，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 (4)

1.一种母线地刀的电气闭锁电路，其特征在于，包括：闭锁电路和控制回路；

所述闭锁电路的控制端与母线电连接，所述闭锁电路的输入端与供电电源电连接，所述闭锁电路的输出端与所述控制回路的输入端电连接；所述闭锁电路用于接收所述母线传输的电信号，在所述电信号大于第一阈值时，断开所述控制回路与所述供电电源的电连接；

所述控制回路用于在接收到所述供电电源提供的供电电压时，对所述母线地刀的分合动作进行控制；在未接收到所述供电电源提供的供电电压时，无法对所述母线地刀的分合动作进行控制；

所述闭锁电路包括互感器和继电器；

所述互感器包括一次侧线圈和二次侧线圈，且所述一次侧线圈的匝数大于所述二次侧线圈的匝数；所述一次侧线圈的第一端与所述母线电连接，所述一次侧线圈的第二端接地；所述二次侧线圈的第一端与所述继电器的第一电源端电连接；所述二次侧线圈的第二端接地；

所述继电器的第二电源端与所述二次侧线圈的第二端电连接；所述继电器的常闭触点包括动触点和静触点；所述动触点与所述控制回路的输入端电连接，所述静触点与所述供电电源电连接；

所述闭锁电路还包括第二开关；

所述第二开关电连接于所述二次侧线圈的第一端与所述继电器的第一电源端之间；所述第二开关用于控制所述二次侧线圈与所述继电器所构成回路的导通与断开；

所述闭锁电路还包括：第一开关；

所述第一开关电连接于所述闭锁电路的输入端与所述供电电源之间；所述第一开关用于控制所述闭锁电路的导通与断开；

所述控制回路包括切换开关、测控装置以及隔离开关机构箱；

所述电气闭锁电路还包括分压电路；

所述分压电路包括第一电容和第二电容；

所述第一电容的第一端与所述母线电连接，所述第一电容的第二端通过所述第二电容接地；所述第一电容的第二端还与所述闭锁电路的控制端电连接；

所述分压电路还包括补偿电感；

所述补偿电感电连接于所述第一电容的第二端与所述闭锁电路的控制端之间。

2.根据权利要求1所述的电气闭锁电路，其特征在于，所述闭锁电路还用于在所述电信号小于第二阈值时，导通所述控制回路与所述供电电源的电连接。

3.根据权利要求1所述的电气闭锁电路，其特征在于，所述闭锁电路还包括接地电阻；

所述接地电阻的第一端与所述二次侧线圈的第二端电连接，所述接地电阻的第二端接地。

4.根据权利要求1所述的电气闭锁电路，其特征在于，所述闭锁电路包括高压带电显示装置；

所述高压带电显示装置的控制端与所述母线电连接，所述高压带电显示装置的输入端与所述供电电源电连接，所述高压带电显示装置的输出端与所述控制回路的输入端电连接；所述高压带电显示装置用于在所述母线传输的电信号大于第一阈值时，显示第一指示信号，并断开所述控制回路与所述供电电源的电连接；在所述母线传输的电信号小于第二阈值时，显示第二指示信号，并导通所述控制回路与所述供电电源的电连接。

Images