CN116317132A - 基于电流反馈的自动跳合闸装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及基于电流反馈的自动跳合闸装置，包括：开关电源、可编程逻辑控制器、变送器、网络交换机、显示屏、继电器组、端子排、警示器、显示屏，以及，合闸电机；开关电源用以提供弱电电源；可编程逻辑控制器与继电器组电气连接，用以进行自动/手动控制；可编程逻辑控制器、变送器、电流互感器电气连接，以此转换并输出用电侧上的电流信号；显示屏用以进行手动/自动切换、数据阈值设置和显示；网络交换机分别与可编程逻辑控制器、显示屏、电力系统网络通信连接，以此进行数据交换。本发明的基于电流反馈的自动跳合闸装置，实时记录用电设备的电流数据，以及，发生故障时的时间和类型；跳闸后实现自主合闸操作。

Description

基于电流反馈的自动跳合闸装置
技术领域
本发明涉及电气控制技术领域，特别涉及基于电流反馈的自动跳合闸装置。
背景技术
电力系统中，出现未能按照与其指标进行工作时，就会出现故障。也就是说，电网中的设备，如发电设备(发电机)、变电设备(变压器)、送电设备(输电线路、电力铁塔)等没有达到预期的“发-变-送”要求。从电力系统故障的发生端来看，常见的故障有：发电机组故障、输电线路故障、变电所故障、母线故障等。从用电侧故障的表现形势来看，电力故障又分为：电流增大，即连接短路点与电源的电气设备中的电流增大；电压下降，即故障点四周电气设备上的电压降低，而且距故障点的电气距离越近，电压下降越严重,甚至降为零；线路始端电压，电流间的相位差将发生变化；线路始端电压与电流间的比值，即测量阻抗将发生变化。
目前，用电设备的保护机制是在出现故障信号时，跳闸断电，以此保护用电设备本身，同时，避免影响电力系统中其他的用电设备。然而，采用该中保护机制的用电设备，运用在电力系统中，依然存在以下缺陷：
1、用电设备因故障跳闸，电力系统无法获取其故障原因，无法缺点故障的等级；
2、用电设备因故障跳闸后，即使是小的故障，仍需人工在现场进行合闸送电操作；
3、电力系统无法获取并记录记录，故障的类型、时间数据。
发明内容
为了解决背景技术中存在的技术问题，本发明提供基于电流反馈的自动跳合闸装置，实时记录用电设备的电流数据，以及，发生故障时的时间和类型；跳闸后实现自主合闸操作。
本发明解决所采用的技术方案是：
基于电流反馈的自动跳合闸装置，包括：
设置于电气柜内安装板上的开关电源、可编程逻辑控制器、变送器、网络交换机、显示屏、继电器组、端子排，以及，设置于电气柜柜体上的警示器，设置于电气柜电气柜柜门上的显示屏。
所述开关电源用以提供弱电电源。
所述可编程逻辑控制器上电气连接设置有继电器组，用以进行自动/手动控制。
所述变送器的输入端电气连接设置有电流互感器，所述电流互感器设置于用电侧的母线上，变送器的输出端与可编程逻辑控制器电气连接，以此转换并输出用电侧上的电流信号。
所述显示屏用以进行手动/自动切换、数据阈值设置和显示。
所述网络交换机分别与可编程逻辑控制器、显示屏、电力系统网络通信连接，以此进行数据交换。
所述继电器组，包括：
报警继电器KA1、停止继电器KA2、合闸继电器KA3、过载继电器KA4、启动继电器KA5。
所述警示器，包括：
声光报警器L0、警示灯L1、警示灯L2、警示灯L3。
还包括：
与市电电气连接的接触器，接触器出线端电气连接设置有合闸电机；
所述报警继电器KA1的常开触点与声光报警器L0、开关电源组成回路；
所述停止继电器KA2的常闭触点与警示灯L1、开关电源组成回路；
所述合闸继电器KA3的常开触点与警示灯L2、开关电源组成回路；
所述过载继电器KA4的常开触点与可编程逻辑控制器、开关电源组成回路；
所述启动继电器KA5的常开触点与警示灯L3、开关电源、接触器线圈组成回路。
进一步的，所述显示屏上所设置的数据阈值，包括：
过载电流Imax、报警时间T报警、复合闸时间T复合闸。
进一步的，所述报警时间T报警、复合闸时间T复合闸于同一时刻进行计时；
并且报警时间T报警＜复合闸时间T复合闸。
进一步的，所述电流互感器的二次回路，用以采集用电侧的用电电流；
通过变送器将所采集的电流信号转换为模拟量信号，并输出至可编程逻辑控制器；
通过可编程逻辑控制器对模拟量信号与过载电流Imax进行比较。
进一步的，所述电流互感器采集的电流信号小于过载电流Imax，用电侧正常运行。
进一步的，用电侧正常运行时：
停止继电器KA2的常闭触点保持闭合状态，使警示灯L1启动，表示用电侧供电到位；
合闸继电器KA3的常开触点保持闭合状态，使警示灯L2启动，表示用电侧正常运行。
进一步的，所述电流互感器处的电流信号大于等于过载电流Imax，用电侧过载运行，并依次进行报警、跳闸、复合闸。
进一步的，用电侧过载运行时：
报警继电器KA1的常开触点闭合，使声光报警器L0启动；
过载继电器KA4的常开触点闭合，使可编程逻辑控制器开始计时，经报警时间T报警后，报警继电器KA1恢复常开状态，报警结束。
进一步的，用电侧过载运行，在报警时：
停止继电器KA2的常闭触点断开，使警示灯L1熄灭，用电侧跳闸。
进一步的，用电侧过载运行，跳闸后：
过载继电器KA4的常开触点保持闭合状态，使可编程逻辑控制器的计时，经复合闸时间T复合闸后，启动继电器KA5的常开触点闭合，使警示灯L3启动、接触器闭合，合闸电机启动，用电侧进行复合闸；
停止继电器KA2的常闭触点恢复闭合状态，使警示灯L1启动，表示用电侧供电到位；
合闸继电器KA3的常开触点恢复闭合状态，使警示灯L2启动，表示用电侧正常运行。
本发明基于电流反馈的自动跳合闸装置的优点在于：
1、通过电流互感器、变送器，采集用电设备的电流；
2、通过控制器，处理用电设备的电流信号、过载信号；
3、通过控制器，向警示器中的各个报警部件发送警示信号。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要的附图作简单介绍，下列描述中的附图是本发明的实施方式。
图1是本发明实例提供基于电流反馈的自动跳合闸装置的总立体示意图；
图2是本发明实例提供基于电流反馈的自动跳合闸装置的电气示意图。
图中：
11、开关电源，12、可编程逻辑控制器，13、变送器，14、电流互感器，15、网络交换机，16、显示屏，17、接触器，18、合闸电机，19、继电器组，20、警示器，21、端子排。
具体实施方式
为了更加清楚地、明确地说明本发明的具体实施目的和实施方式，下面将对本发明技术方案进行完整的描述，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。在未做出创造性劳动的前提下，基于本发明所描述实施例的所有其他实施例，都属于本发明保护范围。
本发明基于电流反馈的自动跳合闸装置，如图1所示，包括：
设置于电气柜内安装板上的开关电源11、可编程逻辑控制器12、变送器13、网络交换机15、显示屏16、继电器组19、端子排21，以及，设置于电气柜柜体上的警示器20，设置于电气柜电气柜柜门上的显示屏16。
所述开关电源11用以提供弱电电源。
所述可编程逻辑控制器12上电气连接设置有继电器组19，用以进行自动/手动控制。
所述变送器13的输入端电气连接设置有电流互感器14，所述电流互感器14设置于用电侧的母线上，电流互感器14的二次回路，用以采集用电侧的用电电流，变送器13的输出端与可编程逻辑控制器12电气连接，以此转换并输出用电侧上的电流信号，通过变送器13将所采集的电流信号转换为模拟量信号，并输出至可编程逻辑控制器12，通过可编程逻辑控制器12对模拟量信号与过载电流Imax进行比较。
所述显示屏16用以进行手动/自动切换、数据阈值设置和显示。显示屏16上所设置的数据阈值，包括：过载电流Imax、报警时间T报警、复合闸时间T复合闸。所述报警时间T报警、复合闸时间T复合闸于同一时刻进行计时；并且报警时间T报警＜复合闸时间T复合闸。
所述网络交换机15分别与可编程逻辑控制器12、显示屏16、电力系统网络通信连接，以此进行数据交换。
所述继电器组19，包括：
报警继电器KA1、停止继电器KA2、合闸继电器KA3、过载继电器KA4、启动继电器KA5。
所述警示器20，包括：
声光报警器L0、警示灯L1、警示灯L2、警示灯L3。
如图2所示，还包括：
与市电电气连接的接触器17，接触器17出线端电气连接设置有合闸电机18；
所述报警继电器KA1的常开触点与声光报警器L0、开关电源11组成回路；
所述停止继电器KA2的常闭触点与警示灯L1、开关电源11组成回路；
所述合闸继电器KA3的常开触点与警示灯L2、开关电源11组成回路；
所述过载继电器KA4的常开触点与可编程逻辑控制器12、开关电源11组成回路；
所述启动继电器KA5的常开触点与警示灯L3、开关电源11、接触器17线圈组成回路。
根据上述实施例中的具体结构，下面对其判断流程进行进一步地说明：
A、电流互感器14采集的电流信号小于过载电流Imax，用电侧正常运行。
用电侧正常运行时：
停止继电器KA2的常闭触点保持闭合状态，使警示灯L1启动，表示用电侧供电到位；
合闸继电器KA3的常开触点保持闭合状态，使警示灯L2启动，表示用电侧正常运行。
B、所述电流互感器14处的电流信号大于等于过载电流Imax，用电侧过载运行，并依次进行报警、跳闸、复合闸。
用电侧过载运行时：
报警继电器KA1的常开触点闭合，使声光报警器L0启动；
过载继电器KA4的常开触点闭合，使可编程逻辑控制器12开始计时，经报警时间T报警后，报警继电器KA1恢复常开状态，报警结束。
C、用电侧过载运行，在报警时：
停止继电器KA2的常闭触点断开，使警示灯L1熄灭，用电侧跳闸。
D、用电侧过载运行，跳闸后：
过载继电器KA4的常开触点保持闭合状态，使可编程逻辑控制器12的计时，经复合闸时间T复合闸后，启动继电器KA5的常开触点闭合，使警示灯L3启动、接触器17闭合，合闸电机18启动，用电侧进行复合闸；
停止继电器KA2的常闭触点恢复闭合状态，使警示灯L1启动，表示用电侧供电到位；
合闸继电器KA3的常开触点恢复闭合状态，使警示灯L2启动，表示用电侧正常运行。
以上述依据，本发明基于电流反馈的自动跳合闸装置的实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (10)

1.基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
包括：
设置于电气柜内安装板上的开关电源(11)、可编程逻辑控制器(12)、变送器(13)、网络交换机(15)、显示屏(16)、继电器组(19)、端子排(21)，以及，设置于电气柜柜体上的警示器(20)，设置于电气柜电气柜柜门上的显示屏(16)；
所述开关电源(11)用以提供弱电电源，
所述可编程逻辑控制器(12)上电气连接设置有继电器组(19)，用以进行自动/手动控制，
所述变送器(13)的输入端电气连接设置有电流互感器(14)，所述电流互感器(14)设置于用电侧的母线上，变送器(13)的输出端与可编程逻辑控制器(12)电气连接，以此转换并输出用电侧上的电流信号，
所述显示屏(16)用以进行手动/自动切换、数据阈值设置和显示，
所述网络交换机(15)分别与可编程逻辑控制器(12)、显示屏(16)、电力系统网络通信连接，以此进行数据交换；
所述继电器组(19)，包括：
报警继电器KA1、停止继电器KA2、合闸继电器KA3、过载继电器KA4、启动继电器KA5；
所述警示器(20)，包括：
声光报警器L0、警示灯L1、警示灯L2、警示灯L3；
还包括：
与市电电气连接的接触器(17)，接触器(17)出线端电气连接设置有合闸电机(18)；
所述报警继电器KA1的常开触点与声光报警器L0、开关电源(11)组成回路；
所述停止继电器KA2的常闭触点与警示灯L1、开关电源(11)组成回路；
所述合闸继电器KA3的常开触点与警示灯L2、开关电源(11)组成回路；
所述过载继电器KA4的常开触点与可编程逻辑控制器(12)、开关电源(11)组成回路；
所述启动继电器KA5的常开触点与警示灯L3、开关电源(11)、接触器(17)线圈组成回路。
2.根据权利要求1所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
所述显示屏(16)上所设置的数据阈值，包括：
过载电流Imax、报警时间T报警、复合闸时间T复合闸。
3.根据权利要求2所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
所述报警时间T报警、复合闸时间T复合闸于同一时刻进行计时；
并且报警时间T报警＜复合闸时间T复合闸。
4.根据权利要求3所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
所述电流互感器(14)的二次回路，用以采集用电侧的用电电流；
通过变送器(13)将所采集的电流信号转换为模拟量信号，并输出至可编程逻辑控制器(12)；
通过可编程逻辑控制器(12)对模拟量信号与过载电流Imax进行比较。
5.根据权利要求4所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
所述电流互感器(14)采集的电流信号小于过载电流Imax，用电侧正常运行。
6.根据权利要求4所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
用电侧正常运行时：
停止继电器KA2的常闭触点保持闭合状态，使警示灯L1启动，表示用电侧供电到位；
合闸继电器KA3的常开触点保持闭合状态，使警示灯L2启动，表示用电侧正常运行。
7.根据权利要求2所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
所述电流互感器(14)处的电流信号大于等于过载电流Imax，用电侧过载运行，并依次进行报警、跳闸、复合闸。
8.根据权利要求7所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
用电侧过载运行时：
报警继电器KA1的常开触点闭合，使声光报警器L0启动；
过载继电器KA4的常开触点闭合，使可编程逻辑控制器(12)开始计时，经报警时间T报警后，报警继电器KA1恢复常开状态，报警结束。
9.根据权利要求8所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
用电侧过载运行，在报警时：
停止继电器KA2的常闭触点断开，使警示灯L1熄灭，用电侧跳闸。
10.根据权利要求9所述的基于电流反馈的自动跳合闸装置，其特征在于：
用电侧过载运行，跳闸后：
过载继电器KA4的常开触点保持闭合状态，使可编程逻辑控制器(12)的计时，经复合闸时间T复合闸后，启动继电器KA5的常开触点闭合，使警示灯L3启动、接触器(17)闭合，合闸电机(18)启动，用电侧进行复合闸；
停止继电器KA2的常闭触点恢复闭合状态，使警示灯L1启动，表示用电侧供电到位；
合闸继电器KA3的常开触点恢复闭合状态，使警示灯L2启动，表示用电侧正常运行。
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