CN117543495A - 一种自动重合闸装置、控制方法和断路器 - Google Patents

一种自动重合闸装置、控制方法和断路器 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种自动重合闸装置、控制方法和断路器,实现了断路器安全合闸。该自动重合闸装置包括:电路故障检测模块、主控单元、断路器分闸机构和断路器合闸机构;其中,所述电路故障检测模块与断路器所在的电路相连接,用于采样电路运行参数,作为判断电路故障与否的依据;所述主控单元的第一输入端接所述电路故障检测模块的输出端;所述主控单元的第二输入端用于接收强制合闸信号;所述主控单元的第一输出端接所述断路器分闸机构;所述主控单元的第二输出端接所述断路器合闸机构。

Description

一种自动重合闸装置、控制方法和断路器
技术领域
本发明涉及电气技术领域,更具体地说,涉及一种自动重合闸装置、控制方法和断路器。
背景技术
断路器(例如万能式断路器)是常见的电路保护装置,在电路故障(例如欠压、失压、短路、过载等故障)情况下断路器自动跳闸,达到电路保护目的。此外,断路器还应能够接收并响应强制分合闸命令(例如人工拨动断路器上的分合闸按钮从而就地发出的分合闸命令,或者远程控制室发出的远程分合闸命令),以便于线路检修、电力调度等。
但是,若电路故障情况下断路器接收到了强制合闸命令,则极易造成检修人员触电和下级电气设备损坏。举个例子,若是在断路器自动控制系统因检测到电路短路而使断路器分闸后,工作人员正在现场进行线路维修,而这时断路器接收到了强制合闸命令,则断路器将在电路断路情况下强制合闸,此时极可能造成检修人员触电和下级电气设备短路烧毁。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种自动重合闸装置、控制方法和断路器,以实现断路器安全合闸。
一种自动重合闸装置,包括:电路故障检测模块、主控单元、断路器分闸机构和断路器合闸机构;
其中,所述电路故障检测模块与断路器所在的电路相连接,用于采样电路运行参数,作为判断电路故障与否的依据;
所述主控单元的第一输入端接所述电路故障检测模块的输出端;
所述主控单元的第二输入端用于接收强制合闸信号;
所述主控单元的第一输出端接所述断路器分闸机构;
所述主控单元的第二输出端接所述断路器合闸机构。
可选的,所述强制合闸信号是人工拨动断路器上的合闸按钮从而就地发出的合闸命令,或者是远程控制室发出的远程合闸命令。
可选的,所述自动重合闸装置还包括:分合闸状态输出模块;所述分合闸状态输出模块用于在所述主控单元的控制下,输出断路器当前的分合闸状态。
可选的,所述分合闸状态输出模块包括远程通讯模块,其与能够发出强制分合闸命令的远程控制室通讯连接。
可选的,所述自动重合闸装置还包括:第一延时模块;所述主控单元的第一输出端经所述第一延时模块连接到所述断路器分闸机构。
可选的,所述自动重合闸装置还包括:第二延时模块;所述主控单元的第二输出端经所述第二延时模块连接到所述断路器合闸机构。
可选的,所述电路故障检测模块包括检有压功能模块。
一种断路器,其中,所述断路器上配置有如上述公开的任一种自动重合闸装置。
可选的,所述断路器为万能式断路器。
一种自动重合闸控制方法,包括:
采样断路器所在的电路的运行参数,据此判断电路故障与否;
判断是否接收到强制合闸命令;
若接收到强制合闸命令,依据强制合闸命令以及电路故障检测结果进行综合分析,决定是否执行断路器合闸动作。
从上述的技术方案可以看出,本发明将强制合闸命令并入自动重合闸装置中,当强制合闸命令发出后,自动重合闸装置依据强制合闸命令以及电路故障检测结果进行综合分析,再决定是否执行断路器合闸动作。本发明避免了像现有技术中一样,当强制合闸命令发出后,不论电路故障与否都强制合闸,从而本发明实现了断路器合闸的安全性。
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作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例公开的一种自动重合闸装置结构示意图;
图2为本发明实施例公开的又一种自动重合闸装置结构示意图;
图3a为本发明实施例公开的自动重合闸装置中的分合闸状态输出模块采用远程通讯模块时的结构示意图;
图3b为本发明实施例公开的自动重合闸装置中的分合闸状态输出模块采用远程通讯模块和状态指示灯时的结构示意图;
图3c为本发明实施例公开的自动重合闸装置中的分合闸状态输出模块采用状态指示灯时的结构示意图;
图4为本发明实施例公开的又一种自动重合闸装置结构示意图;
图5为本发明实施例公开的又一种自动重合闸装置结构示意图;
图6为本发明实施例公开的一种自动重合闸控制方法流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅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,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
参见图1,本发明实施例公开了一种自动重合闸装置,包括:电路故障检测模块1、主控单元2、断路器分闸机构3和断路器合闸机构4;
其中,电路故障检测模块1与断路器所在的电路(例如公共电网)相连接,用于采样电路运行参数,作为判断电路故障与否(例如欠压与否、失压与否、短路与否、过载与否等)的依据;
主控单元2的第一输入端接电路故障检测模块1的输出端;
主控单元2的第二输入端用于接收强制合闸信号;所述强制合闸信号例如是人工拨动断路器上的合闸按钮从而就地发出的合闸命令,或者也可以是远程控制室发出的远程合闸命令,并不局限;
主控单元2的第一输出端接断路器分闸机构5;断路器分闸机构5是用于在主控单元2的控制下,驱动断路器分闸的机构,例如为断路器中的脱扣器;
主控单元2的第二输出端接断路器合闸机构6;断路器合闸机构6是用于在主控单元2的控制下,驱动断路器合闸的机构,例如为断路器中的合闸电磁铁。
由以上描述可知,本发明实施例将强制合闸命令并入自动重合闸装置中。在强制合闸命令未发出时,主控单元2依据电路故障检测模块1输出信号进行分析并做出逻辑判定,来控制断路器的分合闸,具体包括:在断路器合闸状态下,若电路故障检测模块1指示电路故障,则主控单元2通过第一输出端向断路器分闸机构5发触发信号,使得断路器自动分闸;等到电路故障检测模块1指示电路恢复正常时,主控单元2解除对断路器分闸机构5的触发,并开始通过第二输出端向断路器合闸机构6发触发信号,使得断路器自动合闸。
而在强制合闸命令发出后,主控单元2依据强制合闸命令和电路故障检测模块1输出信号进行综合分析并做出逻辑判定,来控制断路器的分合闸,具体包括:在断路器分闸状态下,若电路故障检测模块1指示电路正常且主控单元2接收到了强制合闸命令,则主控单元2解除对断路器分闸机构5的触发,并开始通过第二输出端向断路器合闸机构6发触发信号,使得断路器自动合闸;在断路器分闸状态下,若电路故障检测模块1指示电路故障且主控单元2接收到了强制合闸命令,则主控单元2令断路器继续维持在分闸状态。
综上所述,本发明实施例将强制合闸命令并入自动重合闸装置中,当强制合闸命令发出后,自动重合闸装置依据强制合闸命令以及电路故障检测结果进行综合分析,再决定是否执行断路器合闸动作(基于上述给出的自动重合闸装置的整体架构,遵循断路器安全合闸的原则,主控单元2内部控制逻辑不难设置)。本发明实施例避免了像现有技术中一样,当强制合闸命令发出后,不论电路故障与否都强制合闸,从而本发明实施例实现了断路器合闸的安全性。
可选的,参见图2,所述自动重合闸装置还包括:分合闸状态输出模块5,分合闸状态输出模块5用于在主控单元2的控制下,输出断路器当前的分合闸状态。
在一个实施例中,分合闸状态输出模块5包括远程通讯模块,其与能够发出强制分合闸命令的远程控制室通讯连接,其作用之一是在主控单元2接收到并响应远程控制室发出的强制合闸命令后,将断路器当前的分合闸状态反馈给远程控制室,如图3a所示。进一步,如图3b所示,分合闸状态输出模块5除包括远程通讯模块外,还可包括安装在自动重合闸装置上的状态指示灯,例如红灯亮表示断路器处于分闸状态,绿灯亮表示断路器处于合闸状态。
在一个实施例中,如图3c所示,当强制合闸命令是人工拨动断路器上的合闸按钮从而就地发出时,分合闸状态输出模块5也可只包括安装在自动重合闸装置上的状态指示灯,例如红灯亮表示断路器处于分闸状态,绿灯亮表示断路器处于合闸状态。
可选的,基于上述公开的任一种自动重合闸装置,参见图4,所述自动重合闸装置还包括:第一延时模块6;主控单元2的第一输出端经第一延时模块6连接到断路器分闸机构3。
具体的,当主控单元2决定令断路器自动分闸时,主控单元2通过第一输出端发出分闸指令,第一延时模块6将主控单元2输出的分闸指令延时第一预设时间T1后发给断路器分闸机构3,使得断路器延时第一预设时间T1后自动分闸。第一预设时间T1的大小可以根据实际需要设定。
考虑到电路状态难免发生瞬时波动,该瞬时波动经电路故障检测模块1传导给主控单元2,可能造成断路器误动作,因此本发明实施例增设了第一延时模块6对断路器分合闸动作进行延时控制。若确为瞬时波动,则经延时T1时间后电路状态已恢复正常,从而避免了断路器误动作。
可选的,参见图5,上述公开的任一种自动重合闸装置还包括:第二延时模块7;主控单元2的第二输出端经第二延时模块7连接到断路器合闸机构4。
具体的,当主控单元2决定令断路器自动合闸时,主控单元2通过第二输出端发出合闸指令,第二延时模块7用于将主控单元2输出的合闸指令延时第二预设时间T2后发给断路器合闸机构4。第二预设时间T2的大小可以根据实际需要设定。
由于主控单元2是先解除对断路器分闸机构5的触发,才向断路器合闸机构6发触发信号,使得断路器自动合闸的,所以为避免断路器分闸机构5还未完成复位时,断路器合闸机构4就已经开始动作的矛盾,本发明实施例增设了第二延时模块7对断路器合闸机构4动作进行延时控制。
可选的,在上述公开的任一种自动重合闸装置中,电路故障检测模块1包括:检有压功能模块,用于检测断路器所在的电路的电压状态。
当电路电压低于第一阈值时,视为电路欠压或失压;当电路电压不低于第二阈值时,视为电路电压恢复正常。为避免电路电压不稳定时断路器频繁动作,一般设置第二阈值大于第一阈值。
此外,本发明实施例还公开了一种断路器,所述断路器上配置有上述公开的任一种自动重合闸装置。
所述断路器例如可以为万能式断路器,但并不局限。
万能式断路器又称框架式断路器,是一种能接通、承载以及分断正常电路条件下的电流,也能在规定的非正常电路条件下接通、承载一定时间以及分断电流的机械开关电器。万能式断路器具有较高的分断能力和热稳定性,所以常用于要求高分断能力和选择性保护的场所。
此外,本发明实施例还公开了一种自动重合闸控制方法,如图6所示,包括:
步骤S01:采样断路器所在的电路的运行参数,据此判断电路故障与否;
步骤S02:判断是否接收到强制合闸命令;若接收到强制合闸命令,进入步骤S03;若未接收到强制合闸命令,进入步骤S04;
步骤S03:依据强制合闸命令以及电路故障检测结果进行综合分析,决定是否执行断路器合闸动作。
步骤S04:依据电路故障检测结果,决定是否执行断路器合闸动作。
图6所示方法是以先进行电路故障判断、再进行强制合闸命令判断来执行的;当然,也可调换为先进行强制合闸命令判断、再进行电路故障判断来执行的,或者两判断同时执行,并不局限。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的断路器和控制方法而言,由于其与实施例公开的自动重合闸装置相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见自动重合闸装置部分说明即可。
本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的不同对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
专业人员还可以进一步意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现,为了清楚地说明硬件和软件的可互换性,在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程,是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成,所述的程序可存储于计算机可读取存储介质中,该程序在执行时,可包括如上述各方法的实施例的流程。其中,所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(Random AccessMemory,RAM)等。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明实施例的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明实施例将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种自动重合闸装置,其特征在于,包括:电路故障检测模块、主控单元、断路器分闸机构和断路器合闸机构;
其中,所述电路故障检测模块与断路器所在的电路相连接,用于采样电路运行参数,作为判断电路故障与否的依据;
所述主控单元的第一输入端接所述电路故障检测模块的输出端;
所述主控单元的第二输入端用于接收强制合闸信号;
所述主控单元的第一输出端接所述断路器分闸机构;
所述主控单元的第二输出端接所述断路器合闸机构。
2.根据权利要求1所述的自动重合闸装置,其特征在于,所述强制合闸信号是人工拨动断路器上的合闸按钮从而就地发出的合闸命令,或者是远程控制室发出的远程合闸命令。
3.根据权利要求1或2所述的自动重合闸装置,其特征在于,所述自动重合闸装置还包括:分合闸状态输出模块;所述分合闸状态输出模块用于在所述主控单元的控制下,输出断路器当前的分合闸状态。
4.根据权利要求3所述的自动重合闸装置,其特征在于,所述分合闸状态输出模块包括远程通讯模块,其与能够发出强制分合闸命令的远程控制室通讯连接。
5.根据权利要求1或2所述的自动重合闸装置,其特征在于,所述自动重合闸装置还包括:第一延时模块;所述主控单元的第一输出端经所述第一延时模块连接到所述断路器分闸机构。
6.根据权利要求1或2所述的自动重合闸装置,其特征在于,所述自动重合闸装置还包括:第二延时模块;所述主控单元的第二输出端经所述第二延时模块连接到所述断路器合闸机构。
7.根据权利要求1或2所述的自动重合闸装置,其特征在于,所述电路故障检测模块包括检有压功能模块。
8.一种断路器,其特征在于,所述断路器上配置有如权利要求1~7中任一项所述的自动重合闸装置。
9.根据权利要求8所述的断路器,其特征在于,所述断路器为万能式断路器。
10.一种自动重合闸控制方法,其特征在于,包括:
采样断路器所在的电路的运行参数,据此判断电路故障与否;
判断是否接收到强制合闸命令;
若接收到强制合闸命令,依据强制合闸命令以及电路故障检测结果进行综合分析,决定是否执行断路器合闸动作。
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