CN114759517A - 用于配电终端的手合同期电路及控制方法 - Google Patents
用于配电终端的手合同期电路及控制方法 Download PDFInfo
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Abstract
用于配电终端的手合同期电路及控制方法，手合同期电路包括手合按钮、常闭节点继电器、开出继电器健康状态判断模块、开入采集模块、模拟量采集模块、与门；健康状态判断模块用于识别配电终端的健康状态，健康状态包括正常状态和异常状态；当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，对手合按钮进行手合操作且当与门单元向开出继电器发送高电压信号时，实现一次断路器的同期合闸。当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作，实现一次断路器的合闸。本发明可以实现就地手合操作时并结合同期要求进行一次断路器的合闸功能，并可实现不因配电终端的异常进行手合操作一次断路器的功能。
Description
技术领域
本发明属于配电自动化技术领域，具体地涉及用于配电终端的手合同期电路及控制方法。
背景技术
配电终端是配用电的重要组成部分，主要功能是根据电气主接线的连接方式，接入一次断路器、保护设备、测量设备、母线以及必要的辅助设备，其中一个重要功能是手合同期，实现在同期条件下就地操作一次断路器的合闸功能。
现有技术中直接将手合按钮接入到一次断路器的线圈上用于驱动合闸，通过配电终端内部的常闭节点，并结合配电终端的开入采集和同期判别实现了“手合同期”的功能，基于上述原理，配电用柱上开关、环网柜(箱)只能实现不受配电终端异常的影响而进行手合操作开关的功能，但是不能实现手合操作是否同期的判别。当手合按钮触发一次断路器合闸时，若遇到一次断路器电源侧、负荷侧不同期时，容易引起保护过流跳闸，不利于电力系统的稳定。
发明内容
为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供用于配电终端的手合同期电路及控制方法，在保证配电终端异常时能够手合操作一次断路器的前提下，实现同期手合操作一次断路器。
本发明采用如下的技术方案。
本发明一方面提出用于配电终端的手合同期电路，手合同期电路包括手合按钮和开入采集模块，手合按钮的一端连接开入采集模块的输入端；手合按钮用于驱动一次断路器合闸，开入采集模块用于采集手合按钮的分合闸状态。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：常闭节点继电器，开出继电器；
其中，常闭节点继电器包括常闭触点和第一继电线圈，开出继电器包括开出触点和第二继电线圈；手合按钮的一端连接常闭触点的动触头端，常闭触点的静触头端连接第二继电线圈的一端，第二继电线圈的另一端连接第一继电线圈的一端，开出触点的静触头端与一次断路器的静触头端连接，开出触点的动触头端与一次断路器的动触头端连接；
对手合按钮进行手合操作，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号；对手合按钮进行手合操作时正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：健康状态判断模块；第一继电线圈的另一端连接健康状态判断模块；
健康状态判断模块，用于识别配电终端的健康状态，健康状态包括正常状态和异常状态；
当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，健康状态判断模块向第一线圈供电，常闭触点分开；
当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，健康状态判断模块不向第一线圈供电，常闭触点保持闭合不变。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：同期判断模块，与门单元；
开入采集模块的输出端连接与门单元的第一输入端；当手合按钮为的合闸状态时，开入采集模块向与门单元输出高电压信号，反之则开入采集模块向与门单元输出低电压信号；同期判断模块的输出端连接与门单元的第二输入端；与门单元的输出端与第二继电线圈的一端；
当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，对手合按钮进行手合操作且当与门单元向第二继电线圈发送高电压信号时，正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的同期合闸。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：模拟量采集模块；
模拟量采集模块，用于采集一次断路器的电源侧电压和负荷侧电压；同期判断模块，用于计算模拟量采集模块采集到的电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位，当电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位之间的差值小于设定相位阈值时，同期判断模块向与门单元输出高电压信号，反之则同期判断模块向与门单元输出低电压信号。
模拟量采集模块的第一输入端连接一次断路器的电源侧电压，模拟量采集模块的第二输入端连接一次断路器的负荷侧电压，模拟量采集模块的输出端连接同期判断模块的输入端；其中，一次断路器的静触头端连接电源，一次断路器的动触头端连接负荷。
当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作，手合按钮的另一端接入正电压信号直对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
本发明还提出用于配电终端的手合同期电路的控制方法，该控制方法对用于配电终端的手合同期电路进行控制，控制方法包括：
步骤1，使用健康状态判断模块识别配电终端的健康状态，其中，健康状态包括正常状态和异常状态；
步骤2，当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的同期合闸；
步骤3，当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的合闸。
优选地，步骤2包括：
步骤2.1，利用开入采集模块采集手合按钮的分合闸状态，当手合按钮为的合闸状态时，开入采集模块向与门单元输出高电压信号，反之则开入采集模块向与门单元输出低电压信号；其中，在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号；
步骤2.2，利用模拟量采集模块采集一次断路器的电源侧电压和负荷侧电压；
步骤2.3，利用同期判断模块计算模拟量采集模块采集到的电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位，当电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位之间的差值小于设定相位阈值时，同期判断模块向与门单元输出高电压信号，反之则同期判断模块向与门单元输出低电压信号；
步骤2.4，当与门单元向第二继电线圈发送高电压信号时，第二继电线圈充电并实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的同期合闸。
优选地，步骤3中，对手合按钮进行手合操作，正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸；其中，在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号。
本发明的有益效果在于，与现有技术相比，本发明提出的手合同期电路，在配电终端处于正常状态时对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的同期合闸，配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的合闸；在手合同期操作时，能够识别一次断路器电源侧、负荷侧的不通期问题，避免保护过流跳闸，有利于提高电力系统的稳定性。
附图说明
图1是本发明提出的用于配电终端的手合同期电路的结构示意图；
图2是本发明提出的用于配电终端的手合电路的结构示意图。
附图标记说明如下：
1-手合按钮；2-常闭节点继电器；2a-常闭触点；2b-第一继电线圈；3-开出继电器；3a-开出触点；3b-第二继电线圈；4-一次断路器；5-健康状态判断模块；6-开入采集模块；7-同期判断模块；8-模拟量采集模块；9-与门。
具体实施方式
下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。
如图1和2，本发明一方面提出用于配电终端的手合同期电路，手合同期电路包括手合按钮1和开入采集模块6，手合按钮1的一端连接开入采集模块6的输入端；手合按钮1用于驱动一次断路器4合闸，开入采集模块6用于采集手合按钮1的分合闸状态。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：常闭节点继电器2，开出继电器3。
其中，常闭节点继电器包括常闭触点2a和第一继电线圈2b，开出继电器包括开出触点3a和第二继电线圈3b；手合按钮的一端连接常闭触点的动触头端，常闭触点的静触头端连接第二继电线圈的一端，第二继电线圈的另一端连接第一继电线圈的一端，开出触点的静触头端与一次断路器的静触头端连接，开出触点的动触头端与一次断路器的动触头端连接。
对手合按钮进行手合操作，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
在手合按钮的另一端接入正电压信号V+，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号V-；对手合按钮进行手合操作时正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：健康状态判断模块5；第一继电线圈的另一端连接健康状态判断模块；
健康状态判断模块，用于识别配电终端的健康状态，健康状态包括正常状态和异常状态；
当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，健康状态判断模块向第一线圈供电，常闭触点分开；
当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，健康状态判断模块不向第一线圈供电，常闭触点保持闭合不变。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：同期判断模块7，与门单元9；
开入采集模块的输出端连接与门单元的第一输入端；当手合按钮为的合闸状态时，开入采集模块向与门单元输出高电压信号，反之则开入采集模块向与门单元输出低电压信号；同期判断模块的输出端连接与门单元的第二输入端；与门单元的输出端与第二继电线圈的一端；
当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，对手合按钮进行手合操作且当与门单元向第二继电线圈发送高电压信号时，正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的同期合闸。
本发明提出的用于配电终端的手合同期电路还包括：模拟量采集模块8；
模拟量采集模块，用于采集一次断路器的电源侧电压和负荷侧电压；同期判断模块，用于计算模拟量采集模块采集到的电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位，当电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位之间的差值小于设定相位阈值时，同期判断模块向与门单元输出高电压信号，反之则同期判断模块向与门单元输出低电压信号。
模拟量采集模块的第一输入端连接一次断路器的电源侧电压，模拟量采集模块的第二输入端连接一次断路器的负荷侧电压，模拟量采集模块的输出端连接同期判断模块的输入端；其中，一次断路器的静触头端连接电源，一次断路器的动触头端连接负荷。
当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作，手合按钮的另一端接入正电压信号直对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
本实施例中的用于配电终端的手合同期电路，采用常闭节点继电器及同期判别控制，包括不因配电终端异常的手合操作硬件架构以及配电终端手合同期控制架构，满足配电终端对于手合及手合同期的要求，大大提高了配电开关的灵活性和可靠性。
本发明还提出用于配电终端的手合同期电路的控制方法，该控制方法对用于配电终端的手合同期电路进行控制，控制方法包括：
步骤1，使用健康状态判断模块识别配电终端的健康状态，其中，健康状态包括正常状态和异常状态。
步骤2，当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的同期合闸。
优选地，步骤2包括：
步骤2.1，利用开入采集模块采集手合按钮的分合闸状态，当手合按钮为的合闸状态时，开入采集模块向与门单元输出高电压信号，反之则开入采集模块向与门单元输出低电压信号；其中，在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号；
步骤2.2，利用模拟量采集模块采集一次断路器的电源侧电压和负荷侧电压；
步骤2.3，利用同期判断模块计算模拟量采集模块采集到的电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位，当电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位之间的差值小于设定相位阈值时，同期判断模块向与门单元输出高电压信号，反之则同期判断模块向与门单元输出低电压信号；
步骤2.4，当与门单元向第二继电线圈发送高电压信号时，第二继电线圈充电并实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的同期合闸。
步骤3，当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的合闸。
优选地，步骤3中，对手合按钮进行手合操作，正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸；其中，在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号。
本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.用于配电终端的手合同期电路，所述手合同期电路包括手合按钮和开入采集模块，手合按钮的一端连接开入采集模块的输入端；手合按钮用于驱动一次断路器合闸，开入采集模块用于采集手合按钮的分合闸状态，其特征在于，
所述手合同期电路还包括：常闭节点继电器，开出继电器；
其中，常闭节点继电器包括常闭触点和第一继电线圈，开出继电器包括开出触点和第二继电线圈；手合按钮的一端连接常闭触点的动触头端，常闭触点的静触头端连接第二继电线圈的一端，第二继电线圈的另一端连接第一继电线圈的一端，开出触点的静触头端与一次断路器的静触头端连接，开出触点的动触头端与一次断路器的动触头端连接；
对手合按钮进行手合操作，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
2.根据权利要求1所述的用于配电终端的手合同期电路，其特征在于，
在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号；对手合按钮进行手合操作时正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
3.根据权利要求2所述的用于配电终端的手合同期电路，其特征在于，
所述手合同期电路还包括：健康状态判断模块；第一继电线圈的另一端连接健康状态判断模块；
健康状态判断模块，用于识别配电终端的健康状态，健康状态包括正常状态和异常状态；
当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，健康状态判断模块向第一线圈供电，常闭触点分开；
当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，健康状态判断模块不向第一线圈供电，常闭触点保持闭合不变。
4.根据权利要求3所述的用于配电终端的手合同期电路，其特征在于，
所述手合同期电路还包括：同期判断模块，与门单元；
开入采集模块的输出端连接与门单元的第一输入端；当手合按钮为的合闸状态时，开入采集模块向与门单元输出高电压信号，反之则开入采集模块向与门单元输出低电压信号；同期判断模块的输出端连接与门单元的第二输入端；与门单元的输出端与第二继电线圈的一端；
当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，对手合按钮进行手合操作且当与门单元向第二继电线圈发送高电压信号时，正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的同期合闸。
5.根据权利要求4所述的用于配电终端的手合同期电路，其特征在于，
所述手合同期电路还包括：模拟量采集模块；
模拟量采集模块，用于采集一次断路器的电源侧电压和负荷侧电压；同期判断模块，用于计算模拟量采集模块采集到的电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位，当电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位之间的差值小于设定相位阈值时，同期判断模块向与门单元输出高电压信号，反之则同期判断模块向与门单元输出低电压信号。
6.根据权利要求5所述的用于配电终端的手合同期电路，其特征在于，
模拟量采集模块的第一输入端连接一次断路器的电源侧电压，模拟量采集模块的第二输入端连接一次断路器的负荷侧电压，模拟量采集模块的输出端连接同期判断模块的输入端；其中，一次断路器的静触头端连接电源，一次断路器的动触头端连接负荷。
7.根据权利要求3所述的用于配电终端的手合同期电路，其特征在于，
当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作，手合按钮的另一端接入正电压信号直对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸。
8.用于配电终端的手合同期电路的控制方法，所述控制方法对权利要求1至7任一项所述的用于配电终端的手合同期电路进行控制，其特征在于，
所述控制方法包括：
步骤1，使用健康状态判断模块识别配电终端的健康状态，其中，健康状态包括正常状态和异常状态；
步骤2，当健康状态判断模块识别配电终端处于正常状态时，对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的同期合闸；
步骤3，当健康状态判断模块识别配电终端处于异常状态时，对手合按钮进行手合操作实现一次断路器的合闸。
9.根据权利要求8所述的用于配电终端的手合同期电路的控制方法，其特征在于，
步骤2包括：
步骤2.1，利用开入采集模块采集手合按钮的分合闸状态，当手合按钮为的合闸状态时，开入采集模块向与门单元输出高电压信号，反之则开入采集模块向与门单元输出低电压信号；其中，在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号；
步骤2.2，利用模拟量采集模块采集一次断路器的电源侧电压和负荷侧电压；
步骤2.3，利用同期判断模块计算模拟量采集模块采集到的电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位，当电源侧电压的相位和负荷侧电压的相位之间的差值小于设定相位阈值时，同期判断模块向与门单元输出高电压信号，反之则同期判断模块向与门单元输出低电压信号；
步骤2.4，当与门单元向第二继电线圈发送高电压信号时，第二继电线圈充电并实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的同期合闸。
10.根据权利要求8所述的用于配电终端的手合同期电路的控制方法，其特征在于，
步骤3中，对手合按钮进行手合操作，正电压信号对第二继电线圈充电，实现开出触点合闸，从而实现一次断路器的合闸；其中，在手合按钮的另一端接入正电压信号，第二继电线圈的另一端和第一继电线圈的一端均连接负电压信号。
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