CN112216555A - 继电器保护电路、装置及风力发电系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种继电器保护电路、装置及风力发电系统，该电路包括联动开关组及维护开关；维护开关的一端用于与变频器连接，维护开关的另一端用于与控制继电器组的开关端连接；联动开关组的第一端用于连接控制继电器组的供电电源，联动开关组的第二端用于与控制继电器组的线圈端连接；维护开关用于将变频器切换至维护状态，联动开关组随着维护开关的开关状态切换而切换，工作人员需要对变频器进行维护处理时，控制维护开关处于闭合状态，则联动开关组处于断开状态，以切断控制继电器的线圈端的供电回路，使得控制继电器不受变频器发出合闸指令影响，可以防止控制继电器出现频繁吸合的现象，从而提升继电器的使用寿命。

Description

继电器保护电路、装置及风力发电系统

技术领域

本发明涉及电力系统技术领域，特别涉及一种继电器保护电路、装置及风力发电系统。

背景技术

双馈风电机组变频器，是应用变频技术与微电子技术，通过改变加在异步发电机转子中电流的幅值、频率和相位，实现风电机组变速恒频恒压运行的电力设备。

为了保证变频器能够稳定正常运行，需定期对变频器进行维护处理，对于变频器的维护消缺工作，为防止误送电，需把变频器转到维护模式。因变频器维护旋钮处无状态检测点，此类变频器打到维护模式后，在机组其他状态正常的情况下，塔基人员执行复位操作后，因维护旋钮无反馈，变频器仍不断发出合闸指令，从而使得控制器控制相应的继电器频繁吸合，加速继电器的老化，降低继电器的使用寿命。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种继电器保护电路、装置及风力发电系统。

一种继电器保护电路，应用于变频器中，该电路包括：联动开关组及维护开关；所述维护开关的一端用于与变频器连接，所述维护开关的另一端用于与控制继电器组的开关端连接；所述联动开关组的第一端用于连接所述控制继电器组的供电电源，所述联动开关组的第二端用于与所述控制继电器组的线圈端连接；所述维护开关用于将所述变频器切换至维护状态，所述联动开关组随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述联动开关组的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

在其中一个实施例中，所述联动开关组包括第一联动开关、第二联动开关及第三联动开关；所述第一联动开关的第一端用于连接第一供电电源，所述第一联动开关的第二端用于与欠压继电器的线圈端连接，所述第二联动开关的第一端用于连接第二供电电源，所述第二联动开关的第二端用于与合闸继电器的线圈端连接，所述第三联动开关的第一端用于连接第三供电电源，所述第三联动开关的第二端用于与储能继电器的线圈端连接；所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

在其中一个实施例中，所述维护开关为一控制开关的常开触点，所述联动开关组为所述控制开关的常闭触点组。

在其中一个实施例中，当所述变频器处于维护状态时，所述维护开关处于闭合状态，所述联动开关组处于断开状态。

在其中一个实施例中，当所述变频器处于工作状态时，所述维护开关处于断开状态，所述联动开关处于闭合状态。

在其中一个实施例中，一种继电器保护装置，该装置包括上述任一实施例中的所述继电器保护电路。

在其中一个实施例中，所述联动开关组与所述维护开关形成的控制开关为一体式联动开关。

在其中一个实施例中，一种风力发电系统，该风力发电系统包括变频器、控制继电器及如上述任一实施例中所述的继电器保护电路；所述维护开关的一端用于与变频器连接，所述维护开关的另一端用于与所述控制继电器组的开关端连接；所述联动开关组的第一端用于连接供电电源，所述联动开关组的第二端与所述控制继电器组的线圈端连接。

在其中一个实施例中，所述控制继电器组包括欠压继电器、储能继电器及合闸继电器中的至少一个。

在其中一个实施例中，所述控制继电器组包括欠压继电器、储能继电器及合闸继电器，所述联动开关组包括第一联动开关、第二联动开关及第三联动开关；所述第一联动开关的第一端用于连接第一供电电源，所述第一联动开关的第二端与所述欠压继电器的线圈端连接，所述第二联动开关的第一端用于连接第二供电电源，所述第二联动开关的第二端与所述合闸继电器的线圈端连接，所述第三联动开关的第一端用于连接第三供电电源，所述第三联动开关的第二端与所述储能继电器的线圈端连接；

所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

上述继电器保护电路、装置及风力发电系统，通过设置联动开关组，联动开关组连接在控制继电器的供电回路中，联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态切换而切换，且联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态相异，则工作人员需要对变频器进行维护处理时，控制维护开关处于闭合状态，则联动开关组处于断开状态，以切断控制继电器的线圈端的供电回路，使得控制继电器不受变频器发出合闸指令影响，可以防止控制继电器出现频繁吸合的现象，从而提升继电器的使用寿命，并且可以降低断路器误合闸风险。

附图说明

图1为本发明一个实施例中所述的继电器保护电路的结构框图；

图2为本发明又一个实施例中所述的继电器保护电路的电路原理图；

图3为本发明另一个实施例中所述的继电器保护电路的电路原理图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

例如，提供一种继电器保护电路，应用于变频器中，所述的继电器保护电路包括：联动开关组及维护开关；所述维护开关的一端用于与变频器连接，所述维护开关的另一端用于与控制继电器组的开关端连接；所述联动开关组的第一端用于连接所述控制继电器组的供电电源，所述联动开关组的第二端用于与所述控制继电器组的线圈端连接；所述维护开关用于将所述变频器切换至维护状态，所述联动开关组随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述联动开关组的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

上述继电器保护电路，通过设置联动开关组，联动开关组连接在控制继电器的供电回路中，联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态切换而切换，且联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态相异，则工作人员需要对变频器进行维护处理时，控制维护开关处于闭合状态，则联动开关组处于断开状态，以切断控制继电器的线圈端的供电回路，使得控制继电器不受变频器发出合闸指令影响，可以防止控制继电器出现频繁吸合的现象，从而提升继电器的使用寿命，并且可以降低断路器误合闸风险。

请参阅图1，在其中一个实施例中，一种继电器保护电路10，应用于变频器中，所述的继电器保护电路10包括：联动开关组300及维护开关200；所述维护开关200的一端用于与变频器100连接，所述维护开关200的另一端用于与控制继电器组400的开关端连接；所述联动开关组300的第一端用于连接所述控制继电器组400的供电电源，所述联动开关组300的第二端用于与所述控制继电器组400的线圈端连接；所述维护开关200用于将所述变频器100切换至维护状态，所述联动开关组300随着所述维护开关200的开关状态切换而切换，且所述联动开关组300的开关状态与所述维护开关200的开关状态相异。

具体的，该继电器保护电路应用于变频器中，即应用于风力发电系统的变频器相关电路。维护开关用于将变频器切换成维护状态，即将变频器断电，以便于工作人员进行维护处理，然而变频器的维护开关处无状态检测点，变频器切换到维护模式后，在风力发电机组其他状态正常的情况下，工作人员(塔基人员)执行复位操作后，变频器仍不断发出合闸指令，使得控制继电器，例如欠压继电器、合闸继电器及储能继电器一次频繁吸合，进而可能引起断路器误合闸的情况，可能危及工作人员的生命安全。因此，通过设置联动开关组，当变频器切换到维护状态时，联动开关组将控制继电器的线圈端断电，以避免控制继电器的开关端的状态发生改变，从解决了变频器在维护状态下与合闸相关继电器频繁吸合的问题，进而使得控制继电器所连接的相关电路可以处于不工作状态，即不会给断路器相关的合闸指示，进而可以降低断路器误合闸现象，从而更好地保障了工作人员的生命安全。

具体的，所述联动开关组的开关状态随维护开关的开关状态切换而切换，即维护开关的开关状态改变时，联动开关组的开关状态也随着改变。这种切换方式可以采用自动切换的方式，也可以采用主动切换的方式。自动切换的方式例如，一个控制开关的常开触点和常闭触点，当该控制开关的常闭触点闭合时，则常开触点为断开状态，当该控制开关的常开触点闭合时，则常开触点处于断开状态。又如继电器的常开触点和常闭触点。本实施例中，只要保证联动开关组与维护开关的开关状态保持相异即可。需说明的是，本实施例中，所述的开关状态包括闭合状态及断开状态。

具体的，所述联动开关组的第一端用于连接所述控制继电器组的供电电源，所述联动开关组的第二端用于与所述控制继电器组的线圈端连接，即联动开关用于连接控制继电器组的供电回路，也就是用于控制所述控制继电器组的线圈端的供电状态。

上述继电器保护电路，通过设置联动开关组，联动开关组连接在控制继电器的供电回路中，联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态切换而切换，且联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态相异，则工作人员需要对变频器进行维护处理时，控制维护开关处于闭合状态，则联动开关组处于断开状态，以切断控制继电器的线圈端的供电回路，使得控制继电器不受变频器发出合闸指令影响，可以防止控制继电器出现频繁吸合的现象，从而提升继电器的使用寿命，并且可以降低断路器误合闸风险。

在其中一个实施例中，所述联动开关的第二端用于与欠压继电器的线圈端连接，所述维护开关的另一端用于与所述欠压继电器的开关端连接。安装于控制器欠压继电器线圈的供电控制回路的联动开关组可以控制断路器欠压继电器及合闸、储能继电器吸合。原来的维护旋钮与增加的辅助触点形成冗余保护，降低断路器误合闸风险。

请参阅图2，在其中一个实施例中，所述联动开关组包括第一联动开关310、第二联动开关320及第三联动开关330；所述第一联动开关310的第一端用于连接第一供电电源510，所述第一联动开关310的第二端用于与欠压继电器410的线圈端连接，所述第二联动开关320的第一端用于连接第二供电电源520，所述第二联动开关320的第二端用于与合闸继电器420的线圈端连接，所述第三联动开关330的第一端用于连接第三供电电源530，所述第三联动开关330的第二端用于与储能继电器430的线圈端连接；所述第一联动开关310、所述第二联动开关320及所述第三联动开关330的开关状态随着所述维护开关200的开关状态切换而切换，且所述第一联动开关310、所述第二联动开关320及所述第三联动开关330的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。具体的，所述第一联动开关的开关状态、所述第二联动开关的开关状态及所述第三联动开关的开关状态与所述维护开关的开关状态相异，即所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。也就是说，所述第一联动开关的开关状态、所述第二联动开关的开关状态及所述第三联动开关的开关状态相同。通过设置三个联动开关，每一联动开关用于控制一继电器的供电回路，从而可以更好地在变频器处于维护状态时，切断合闸相关继电器的供电回路。可以理解的是，合闸继电器、欠压继电器及储能继电器的线圈端所连接的供电电源是不相同的，因此需要多个联动开关进行控制。

请参阅图3，图3展示了本发明一个实施例中继电器保护电路的电路原理图，关于欠压继电器、合闸继电器及储能继电器与变频器的连接方式属于现有技术，本实施例不再赘述。

为了更好地保证所述维护开关与联动开关组的开关状态相异，在其中一个实施例中，所述维护开关为一控制开关的常开触点，所述联动开关组为所述控制开关的常闭触点组。具体的，对于一个控制开关而言，常闭触点和常开触点的开关状态是相异的，当常闭触点处于闭合状态时，则常开触点处于断开状态。通过将维护开关和联动开关组设置为一个控制开关的一部分，并将控制开关的常开触点作为维护开关，而将控制开关的常闭触点组作为联动开关组，从而能够更好地对保证所述维护开关与所属联动开关组的开关状态相异。可以理解的是，一个控制开关可以包含多个常闭触点，则多个常闭触点则称为常闭触点组，即称为联动开关组。

在其中一个实施例中，当所述变频器处于维护状态时，所述维护开关处于闭合状态，所述联动开关组处于断开状态。在其中一个实施例中，当所述变频器处于工作状态时，所述维护开关处于断开状态，所述联动开关处于闭合状态。

在其中一个实施例中，提供一种继电器保护装置，所述的继电器保护装置包括上述任一实施例中的所述继电器保护电路。所述的继电器保护电路应用于变频器中，该继电器保护电路包括联动开关组及维护开关；所述维护开关的一端用于与变频器连接，所述维护开关的另一端用于与控制继电器组的开关端连接；所述联动开关组的第一端用于连接所述控制继电器组的供电电源，所述联动开关组的第二端用于与所述控制继电器组的线圈端连接；所述维护开关用于将所述变频器切换至维护状态，所述联动开关组随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述联动开关组的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

上述继电器保护装置，通过设置联动开关组，联动开关组连接在控制继电器的供电回路中，联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态切换而切换，且联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态相异，则工作人员需要对变频器进行维护处理时，控制维护开关处于闭合状态，则联动开关组处于断开状态，以切断控制继电器的线圈端的供电回路，使得控制继电器不受变频器发出合闸指令影响，可以防止控制继电器出现频繁吸合的现象，从而提升继电器的使用寿命，并且可以降低断路器误合闸风险。

在其中一个实施例中，所述联动开关组与所述维护开关形成的控制开关为一体式联动开关。具体的，所述联动开关组与所述维护开关形成的控制开关为一体式联动开关，即将所述联动开关组与所述维护开关设置成一体式联动开关，而不需要分开两个独立的开关进行操作，可以降低联动开关组和维护开关的空间占有率。在其中一个实施例中，所述维护开关为维护旋钮，所述联动开关组为联动辅助触点，选用的动辅助触点与维护选能配合更好，安装牢靠，避免出现卡塞卡滞现象。

在其中一个实施例中，所述联动开关组安装于控制继电器的线圈端的供电回路中。在其中一个实施例中，所述联动开关组安装于欠压继电器的线圈的供电回路中。具体的，安装于控制器欠压继电器线圈的供电控制回路的常闭触点可以控制断路器欠压继电器及合闸、储能继电器吸合。原来的维护旋钮与增加的辅助触点形成冗余保护，降低断路器误合闸风险。

在其中一个实施例中，一种风力发电系统，该风力发电系统包括变频器、控制继电器及上述任一实施例中所述的继电器保护电路；

所述维护开关的一端用于与变频器连接，所述维护开关的另一端用于与所述控制继电器组的开关端连接；所述联动开关组的第一端用于连接供电电源，所述联动开关组的第二端与所述控制继电器组的线圈端连接。

上述风力发电系统，通过设置联动开关组，联动开关组连接在控制继电器的供电回路中，联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态切换而切换，且联动开关组的开关状态随着维护开关的开关状态相异，则工作人员需要对变频器进行维护处理时，控制维护开关处于闭合状态，则联动开关组处于断开状态，以切断控制继电器的线圈端的供电回路，使得控制继电器不受变频器发出合闸指令影响，可以防止控制继电器出现频繁吸合的现象，从而提升继电器的使用寿命，并且可以降低断路器误合闸风险。

在其中一个实施例中，所述控制继电器为欠压继电器，所述联动开关的第二端与所述欠压继电器的线圈端连接，所述维护开关的另一端与所述欠压继电器的开关端连接。具体的。安装于控制器欠压继电器线圈的供电控制回路的常闭触点可以控制断路器欠压继电器及合闸、储能继电器吸合。原来的维护旋钮与增加的辅助触点形成冗余保护，降低断路器误合闸风险。

在其中一个实施例中，所述控制继电器组包括欠压继电器、储能继电器及合闸继电器中的至少一个。

在其中一个实施例中，所述控制继电器组包括欠压继电器、储能继电器及合闸继电器，所述联动开关组包括第一联动开关、第二联动开关及第三联动开关；所述第一联动开关的第一端用于连接第一供电电源，所述第一联动开关的第二端与所述欠压继电器的线圈端连接，所述第二联动开关的第一端用于连接第二供电电源，所述第二联动开关的第二端与所述合闸继电器的线圈端连接，所述第三联动开关的第一端用于连接第三供电电源，所述第三联动开关的第二端与所述储能继电器的线圈端连接；

所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种继电器保护电路，应用于变频器中，其特征在于，包括：联动开关组及维护开关；

所述维护开关的一端用于与变频器连接，所述维护开关的另一端用于与控制继电器组的开关端连接；所述联动开关组的第一端用于连接所述控制继电器组的供电电源，所述联动开关组的第二端用于与所述控制继电器组的线圈端连接；

所述维护开关用于将所述变频器切换至维护状态，所述联动开关组随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述联动开关组的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

2.根据权利要求1所述的继电器保护电路，其特征在于，所述联动开关组包括第一联动开关、第二联动开关及第三联动开关；所述第一联动开关的第一端用于连接第一供电电源，所述第一联动开关的第二端用于与欠压继电器的线圈端连接，所述第二联动开关的第一端用于连接第二供电电源，所述第二联动开关的第二端用于与合闸继电器的线圈端连接，所述第三联动开关的第一端用于连接第三供电电源，所述第三联动开关的第二端用于与储能继电器的线圈端连接；

所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

3.根据权利要求1所述的继电器保护电路，其特征在于，所述维护开关为一控制开关的常开触点，所述联动开关组为所述控制开关的常闭触点组。

4.根据权利要求1所述的继电器保护电路，其特征在于，当所述变频器处于维护状态时，所述维护开关处于闭合状态，所述联动开关组处于断开状态。

5.根据权利要求1至4任一项中所述的继电器保护电路，其特征在于，当所述变频器处于工作状态时，所述维护开关处于断开状态，所述联动开关处于闭合状态。

6.一种继电器保护装置，其特征在于，包括如权利要求1至5任一项中的所述继电器保护电路。

7.根据权利要求6所述的继电器保护装置，其特征在于，所述联动开关组与所述维护开关形成的控制开关为一体式联动开关。

8.一种风力发电系统，其特征在于，包括变频器、控制继电器及如权利要求1至5任一项中所述的继电器保护电路；

所述维护开关的一端用于与变频器连接，所述维护开关的另一端用于与所述控制继电器组的开关端连接；所述联动开关组的第一端用于连接供电电源，所述联动开关组的第二端与所述控制继电器组的线圈端连接。

9.根据权利要求8所述的风力发电系统，其特征在于，所述控制继电器组包括欠压继电器、储能继电器及合闸继电器中的至少一个。

10.根据权利要求9所述的风力发电系统，其特征在于，所述控制继电器组包括欠压继电器、储能继电器及合闸继电器，所述联动开关组包括第一联动开关、第二联动开关及第三联动开关；所述第一联动开关的第一端用于连接第一供电电源，所述第一联动开关的第二端与所述欠压继电器的线圈端连接，所述第二联动开关的第一端用于连接第二供电电源，所述第二联动开关的第二端与所述合闸继电器的线圈端连接，所述第三联动开关的第一端用于连接第三供电电源，所述第三联动开关的第二端与所述储能继电器的线圈端连接；

所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态随着所述维护开关的开关状态切换而切换，且所述第一联动开关、所述第二联动开关及所述第三联动开关的开关状态与所述维护开关的开关状态相异。

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