CN113130266A - 一种断路器分合闸线圈的保护系统及断路器 - Google Patents

Abstract

本发明实施例公开了一种断路器分合闸线圈的保护系统及断路器，包括：智能保护模块和辅助开关模块。辅助开关模块与断路器分合闸线圈串联，智能保护模块与辅助开关模块和断路器分合闸线圈并联。智能保护模块包括线圈参数采集单元、控制单元以及断路器出口单元。线圈参数采集单元用于采集断路器分合闸线圈的参数信息。控制单元与线圈参数采集单元电连接，用于接收参数信息并对参数信息进行分析和判断，形成判断信息。断路器出口单元与控制单元电连接，用于接收判断信息，并根据判断信息控制辅助开关模块的导通状态。通过设置智能保护模块和辅助开关模块，实现对断路器分合闸线圈的实时状态进行判断，降低断路器分合闸线圈的损坏频率，减少安全隐患。

Description

一种断路器分合闸线圈的保护系统及断路器

技术领域

本发明实施例涉及断路器技术领域，尤其涉及一种断路器分合闸线圈的保护系统及断路器。

背景技术

在电力系统中，断路器可以保证电力系统中电路通断状态的正常，又能在系统运行出现故障时使得故障电流断开，防止事故扩大，保证电网的安全稳定运行。其作为电力系统中重要的电力设备之一，已被广泛地应用于工业、农业、交通运输、国防、文教卫生、金融、商业、旅游服务和人民生活等领域。

由于断路器内部机械卡滞、回路缺陷、行程偏大、辅助接点粘连等原因，当分合闸线圈由于上述原因长时间有电流流通时，且由于回路电阻较小，该电流幅值较大，超出分合闸线圈热稳定标准时将发生烧毁的情况。在电网实际运行的过程当中，分合闸线圈烧毁的现象出现的频率很高，这对电网设备与系统安全造成极大隐患。因此，研究分合闸线圈电流曲线对于及早发现断路器的故障有重要意义。

发明内容

本发明实施例提供一种断路器分合闸线圈的保护系统及断路器，以实现对断路器分合闸线圈的保护，降低分合闸线圈的损坏频率，减少安全隐患。

第一方面，本发明实施例提供了一种断路器分合闸线圈的保护系统，包括：智能保护模块和辅助开关模块；

所述辅助开关模块与所述断路器分合闸线圈串联，所述智能保护模块与所述辅助开关模块和所述断路器分合闸线圈并联；

所述智能保护模块包括线圈参数采集单元、控制单元以及断路器出口单元；

所述线圈参数采集单元用于采集所述断路器分合闸线圈的参数信息；

所述控制单元与所述线圈参数采集单元电连接，用于接收所述参数信息并对所述参数信息进行分析和判断，形成判断信息；

所述断路器出口单元与所述控制单元电连接，用于接收所述判断信息，并根据所述判断信息控制所述辅助开关模块的导通状态。

可选的，所述参数信息包括所述断路器分合闸线圈的电流信息以及所述断路器分合闸线圈的通电时间信息。

可选的，所述控制单元用于在所述断路器分合闸线圈的电流值大于或者等于预设电流值和/或所述断路器分合闸线圈的通电时间大于或者等于预设通电时间时，生成第一判断信息以控制所述断路器出口单元关断所述辅助开关模块。

可选的，所述控制单元用于在所述断路器分合闸线圈的电流值小于预设电流值且所述断路器分合闸线圈的通电时间小于预设通电时间时，生成第二判断信息以控制所述断路器出口单元导通所述辅助开关模块。

可选的，所述智能保护模块还包括电源单元；

所述电源单元分别与所述线圈参数采集单元、所述控制单元以及所述断路器出口单元电连接，用于为所述线圈参数采集单元、所述控制单元以及所述断路器出口单元提供工作电源。

可选的，电源单元包括电源转换子单元，所述电源转换子单元用于将外部电源接入的电压转换成所述智能保护模块所需的供电电压。

可选的，所述外部电源为直流110V电压电源或直流220V电压电源。

可选的，所述线圈参数采集单元包括数据采集卡。

可选的，所述控制单元包括中央处理器。

第二方面，本发明实施例还提供了一种断路器，包括任意一项所述的断路器分合闸线圈的保护系统；

还包括断路器分合闸线圈以及外部电源；

所述断路器分合闸线圈和所述辅助开关模块串联设置于所述外部电源的正负接线端子之间，所述智能保护模块设置于所述外部电源的正负接线端子之间。

本发明提供一种断路器分合闸线圈的保护系统，包括：智能保护模块和辅助开关模块。辅助开关模块与断路器分合闸线圈串联，智能保护模块与辅助开关模块和断路器分合闸线圈并联。智能保护模块包括线圈参数采集单元、控制单元以及断路器出口单元。线圈参数采集单元用于采集断路器分合闸线圈的参数信息。控制单元与线圈参数采集单元电连接，用于接收参数信息并对参数信息进行分析和判断，形成判断信息。断路器出口单元与控制单元电连接，用于接收判断信息，并根据判断信息控制辅助开关模块的导通状态。通过设置智能保护模块和辅助开关模块的，实现对断路器分合闸线圈的参数进行判断，降低断路器分合闸线圈的损坏频率，减少安全隐患。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图虽然是本发明的一些具体的实施例，对于本领域的技术人员来说，可以根据本发明的各种实施例所揭示和提示的器件结构，驱动方法和制造方法的基本概念，拓展和延伸到其它的结构和附图，毋庸置疑这些都应该是在本发明的权利要求范围之内。

图1为本发明实施例一提供的一种断路器分合闸线圈的保护系统的结构示意图；

图2为本发明实施例二提供的一种断路器的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，以下将参照本发明实施例中的附图，通过实施方式清楚、完整地描述本发明的技术方案，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例所揭示和提示的基本概念，本领域的技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种断路器分合闸线圈的保护系统的结构示意图，如图1所示，该保护系统包括：智能保护模块101和辅助开关模块102。辅助开关模块102与断路器分合闸线圈103串联，智能保护模块101与辅助开关模块102和断路器分合闸线圈103并联。智能保护模块101包括线圈参数采集单元1011、控制单元1012以及断路器出口单元1013；

线圈参数采集单元1011用于采集断路器分合闸线圈103的参数信息；

控制单元1012与线圈参数采集单元1011电连接，用于接收参数信息并对参数信息进行分析和判断，形成判断信息；

断路器出口单元1013与控制单元1012电连接，用于接收判断信息，并根据判断信息控制辅助开关模块102的导通状态。

其中，辅助开关模块102可以为可通断的开关，辅助开关模块102与断路器分合闸线圈103串联，若辅助开关模块102导通或关断，直接影响断路器分合闸线圈的通断状态。由于智能保护模块101与辅助开关模块102和断路器分合闸线圈103并联，且智能保护模块101的内部集断路器分合闸线圈103的参数信息采集和参数信息分析判断于一体，智能保护模块101通过信息分析结果利用辅助开关模块控制断路器分合闸线圈103的通断，进而实现对断路器分合闸线圈103的保护。具体的，智能保护模块101中的线圈参数采集单元1011用于采集断路器分合闸线圈103的参数信息，线圈参数采集单元1011将采集到的参数信息输出至控制单元1012，控制单元1012接收参数信息并对断路器分合闸线圈103的参数信息进行分析和判断，形成判断信息，控制单元1012将判断信息输出至断路器出口单元1013，断路器出口单元1013接收判断信息，并根据判断信息控制辅助开关模块102的导通状态。

本发明实施例提供一种断路器分合闸线圈的保护系统，通过智能保护模块中的线圈参数采集单元、控制单元以及断路器出口单元与辅助开关模块相配合，对断路器分合闸线圈的通断状态进行控制，进而保证在断路器分合闸线圈出现异常时，进行及时保护，减少损失。

可选的，参数信息包括断路器分合闸线圈103的电流信息以及断路器分合闸线圈103的通电时间信息。

其中，当断路器分合闸线圈103长时间有电流流通时，且由于断路器分合闸线圈103的回路电阻较小，电流幅值较大，均会超过断路器分合闸线圈103的热稳定标准，将发生断路器分合闸线圈103烧毁的现象，因此，线圈参数采集单元1011需要采集断路器分合闸线圈103的电流信息以及断路器分合闸线圈103的通电时间信息，以保证断路器分合闸线圈103的安全。

可选的，控制单元1014用于在断路器分合闸线圈103的电流值大于或者等于预设电流值和/或断路器分合闸线圈103的通电时间大于或者等于预设通电时间时，生成第一判断信息以控制断路器出口单元1013关断辅助开关模块102。

其中，在控制单元1014根据线圈参数采集单元1011采集的参数信息判断出断路器分合闸线圈103的电流值大于或者等于预设电流值和/或断路器分合闸线圈103的通电时间大于或者等于预设通电时间时，即认为断路器分合闸线圈103当前处于异常工作状态，控制单元1014生成第一判断信息，控制断路器出口单元1013关断辅助开关模块102，实现对断路器分合闸线圈103的及时保护。而预设电流值和预设通电时间可根据选择的断路器分合闸线圈103的类型不同进行不同的设定，本发明实施例不做具体限定。

可选的，控制单元1014用于在断路器分合闸线圈103的电流值小于预设电流值且断路器分合闸线圈103的通电时间小于预设通电时间时，生成第二判断信息以控制断路器出口单元1013导通辅助开关模块102。

其中，在控制单元1014根据线圈参数采集单元1011采集的参数信息判断出断路器分合闸线圈103的电流值小于预设电流值且断路器分合闸线圈103的通电时间小于预设通电时间时，即认为断路器分合闸线圈103当前处于正常工作状态，控制单元1014生成第二判断信息，此时断路器出口单元1013导通辅助开关模块102，使辅助开关模块102在断路器分合闸线圈103正常工作状态一直处于导通状态。

可选的，智能保护模块101还包括电源单元1014。

电源单元1014分别与线圈参数采集单元1011、控制单元1012以及断路器出口单元1013电连接，用于为线圈参数采集单元1011、控制单元1012以及断路器出口单元1013提供工作电源。

其中，电源单元1014可单独设置或是与为断路器供电的外部电源连接，用于对线圈参数采集单元1011、控制单元1012以及断路器出口单元1013提供工作单元，保证智能保护模块101的正常运行，对断路器分合闸线圈103进行保护。

可选的，当电源单元1014与为断路器供电的外部电源连接时，电源单元1014具体可以为电源转换子单元，电源转换子单元用于将外部电源接入的电压转换成智能保护模块101所需的供电电压。

其中，当电源单元1014由为断路器供电的外部电源引出，可有效降低单独设置的制作成本。但通常外部电源接入的电压较大，而对于智能保护模块101中的线圈参数采集单元1011、控制单元1012以及断路器出口单元1013并不需要过大的电压即可实现运行，同时避免电压过高发生损坏，因此设置电源转换子单元将外部电源接入的电压转换成智能保护模块101所需的供电电压，保证智能保护模块101的正常运行。

可选的，外部电源104为直流110V电压电源或直流220V电压电源。

其中，外部电源104用于给断路器提供电电压，以保证电力系统的电路通断状态正常，可选择外部电源104为直流110V电压电源或直流220V电压电源，由于断路器分合闸线圈103的类型不同，具体可根据实际需求进行选择，本发明实施例不做具体限定。

可选的，线圈参数采集单元1011包括数据采集卡。

其中，为保证断路器分合闸线圈的保护系统的设计和结构的简单化，降低成本，线圈参数采集单元1011可包括数据采集卡，数据采集卡能实现对断路器分合闸线圈103的电流、电压或通电设计时长等参数进行采集，可根据实际使用中的需求进行相应型号的选择。

可选的，控制单元1012包括中央处理器。

其中，控制单元1012作为核心单元，对线圈参数采集单元1011采集到的参数信息进行分析判断，为保证对参数信息的分析的准确性，控制单元1012可以为计算机，包括中央处理器，中央处理器可作为控制单元1012的控制核心，进行线圈参数采集单元1011采集到的参数信息进行处理和分析，现有技术中中央处理器技术成熟，选择种类繁多，可进一步有效降低制造成本。

实施例二

图2为本发明实施例二提供的一种断路器的结构示意图，结合图1和图2所示，该断路器200包括上述实施例任意一项断路器分合闸线圈的保护系统201，还包括断路器分合闸线圈103以及外部电源104；断路器分合闸线圈103和辅助开关模块102串联设置于外部电源104的正负接线端子之间，智能保护模块101设置于外部电源104的正负接线端子之间。

本发明实施例所提供的断路器可执行本发明上述实施例所提供的断路器分合闸线圈的保护系统，具备执行其相应的功能模块和有益效果。

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、相互组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)

1.一种断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，包括：智能保护模块和辅助开关模块；

所述辅助开关模块与所述断路器分合闸线圈串联，所述智能保护模块与所述辅助开关模块和所述断路器分合闸线圈并联；

所述智能保护模块包括线圈参数采集单元、控制单元以及断路器出口单元；

所述线圈参数采集单元用于采集所述断路器分合闸线圈的参数信息；

所述控制单元与所述线圈参数采集单元电连接，用于接收所述参数信息并对所述参数信息进行分析和判断，形成判断信息；

所述断路器出口单元与所述控制单元电连接，用于接收所述判断信息，并根据所述判断信息控制所述辅助开关模块的导通状态。

2.根据权利要求1所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，所述参数信息包括所述断路器分合闸线圈的电流信息以及所述断路器分合闸线圈的通电时间信息。

3.根据权利要求2所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，所述控制单元用于在所述断路器分合闸线圈的电流值大于或者等于预设电流值和/或所述断路器分合闸线圈的通电时间大于或者等于预设通电时间时，生成第一判断信息以控制所述断路器出口单元关断所述辅助开关模块。

4.根据权利要求2所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，所述控制单元用于在所述断路器分合闸线圈的电流值小于预设电流值且所述断路器分合闸线圈的通电时间小于预设通电时间时，生成第二判断信息以控制所述断路器出口单元导通所述辅助开关模块。

5.根据权利要求1所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，所述智能保护模块还包括电源单元；

所述电源单元分别与所述线圈参数采集单元、所述控制单元以及所述断路器出口单元电连接，用于为所述线圈参数采集单元、所述控制单元以及所述断路器出口单元提供工作电源。

6.根据权利要求5所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，电源单元包括电源转换子单元，所述电源转换子单元用于将外部电源接入的电压转换成所述智能保护模块所需的供电电压。

7.根据权利要求6所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，所述外部电源为直流110V电压电源或直流220V电压电源。

8.根据权利要求1所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，所述线圈参数采集单元包括数据采集卡。

9.根据权利要求1所述的断路器分合闸线圈的保护系统，其特征在于，所述控制单元包括中央处理器。

10.一种断路器，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的断路器分合闸线圈的保护系统；

还包括断路器分合闸线圈以及外部电源；

所述断路器分合闸线圈和所述辅助开关模块串联设置于所述外部电源的正负接线端子之间，所述智能保护模块设置于所述外部电源的正负接线端子之间。

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