CN201286008Y - 负荷开关保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种负荷开关保护装置包括熔断模块，所述保护装置还包括与所述熔断模块串接的负荷开关模块和与所述负荷开关模块连接的控制模块，所述控制模块根据电网一次设备上的电流信号控制负荷开关模块工作，所述控制模块包括采集单元，用于采集所述电网一次设备的电流信号，并进行模数转换，输出转换信号；控制器单元，对所述转换信号进行处理，输出控制信号。通过控制模块采集负荷电流信号，并对该电流信号进行处理，根据处理结果输出控制信号，由所述控制信号控制负荷开关工作，可以减少负荷电流过小时，熔断器熔断造成的浪费，从而降低电网一次设备运行成本。

Description

负荷开关保护装置

技术领域

本实用新型涉及电力电子技术领域，特别涉及一种变压器负荷开关保护装置。

背景技术

由于变压器在工作过程受到外部工况的影响，容易使变压器过负荷或短路发生烧毁，因此需要有保护电路对变压器在出现过负荷时对其进行保护。

当变压器采用熔断器对变压器进行保护，需选用合适的熔断器，使变压器发生过负荷或短路时，熔断器快速熔断，从而可以对变压器进行保护。虽然熔断器对变压器的过负荷或短路能达到保护，但当熔断器选用较大的熔断电流时，对于变压器出现较小的过负荷时，就无法对变压器进行保护。此时过负荷的电流可能对变压器产生危害。只有选用较小熔断电流的熔断器时，而对于变压器出现较大的过负荷时，熔断器方可以对变压器进行保护。此时过负荷电流可能是变压器可以承受的正常过负荷，不需要熔断器保护，因此造成熔断器性价比的浪费，从而增加了变压器运行成本。

因此需要一种负荷开关保护装置，可以及时对变压器提供保护，同时又降低变压器运行成本的结构方案。

实用新型内容

本实用新型主要解决的技术问题是提供一种负荷开关保护装置，可以对电网一次设备提供保护，同时又降低电网一次设备运行成本。

为了解决上述问题，本实用新型一种负荷开关保护装置包括熔断模块，由所述熔断模块对电网一次设备进行保护，所述负荷开关保护装置还包括与所述熔断模块串接的负荷开关模块和与所述负荷开关模块连接的控制模块，所述控制模块根据所述电网一次设备上的电流信号控制负荷开关模块工作，其中，所述控制模块包括：采集单元，用于采集所述电网一次设备的电流信号，并进行模数转换，输出转换信号；控制器单元，与所述采集单元连接，对所述采集单元输出的转换信号进行处理，输出控制信号。

优选地，所述控制模块还包括存储单元和输入单元，其中，所述存储单元与所述控制器单元连接，用于存储控制软件和参数；所述输入单元与所述控制器单元连接，用于输入查询或整定定值指令，对所述负荷开关保护装置的动作电流进行修定。

优选地，所述控制模块还包括与所述控制单元连接的提示单元，该提示单元根据所述控制器单元输出的控制信号对所述保护装置的状态进行提示。

优选地，所述存储单元包括RAM和E²PROM，其中，所述RAM和E²PROM分别与所述控制器单元连接。

优选地，所述控制器单元包括微处理器CPU。

优选地，所述提示单元包括液晶显示器或发声发光器件。

优选地，所述采集单元包括电子式互感器、阻抗匹配电路、滤波电路、模数转换电路，其中，所述电子式互感器将大电流信号转换为小电流信号，再将小电流信号转换为电压信号，经所述阻抗匹配电路对阻抗进行匹配，由所述滤波电路对所述电压信号进行滤波处理，所述模数转换电路对滤波处理的电压信号的进行模数转换。

优选地，所述滤波处理包括低通滤波。

优选地，所述采集单元还包括放大电路，该放大电路分别与所述滤波电路和模数转换电路串接，对所述滤波电路处理输出的电压信号进行放大。

优选地，所述电网一次设备包括变压器。

本实用新型提供一种负荷开关保护装置，通过控制模块采集负荷电流信号，并对该电流信号进行处理，根据处理结果输出控制信号，由所述控制信号控制负荷开关工作，实现对电网一次设备的保护，可以减少因负荷电流过小时，熔断模块工作造成的浪费，从而降低电网一次设备的运行成本。

附图说明

图1是本实用新型负荷开关保护装置的一实施例原理框图；

图2是本实用新型实施例控制模块的一原理框图；

图3是本实用新型实施例采集单元的一原理框图；

图4是本实用新型实施例采集单元的另一原理框图。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

本实用新型实施例的负荷开关保护装置，通过控制模块采集负荷电流信号，并对该电流信号进行处理，根据处理结果输出控制信号，由所述控制信号控制负荷开关工作，实现对电网一次设备的保护，可以减少因负荷电流过小时，熔断模块工作造成的浪费，从而达到降低电网一次设备运行成本目的。

如图1所示，本实用新型负荷开关保护装置提出一实施例。所述负荷开关保护装置包括熔断模块3，由所述熔断模块3对电网一次设备4进行保护，所述负荷开关保护装置还包括与所述熔断模块3串接的负荷开关模块1和与所述负荷开关模块1连接的控制模块2，所述控制模块2根据所述电网一次设备4上的电流信号控制负荷开关模块1工作，其中，所述控制模块2包括：采集单元21，用于采集所述电网一次设备的电流信号，并进行模数转换，输出转换信号；控制器单元22，与所述采集单元21连接，对所述采集单元21输出的转换信号进行处理，输出控制信号，控制所述负荷开关模块1开闭或开断。所述负荷开关模块1和熔断模块3分别对电网一次设备4上的过负荷和短路进行保护。所述熔断模块3可以选用现有的熔断器，熔断器的规格可以根据需要进行确定；所开负荷开关模块1可以选用现有的负荷开关，对电网一次设备4开闭负荷电流或开断过负荷电流。所述电网一次设备4可以是变压器。所述控制器单元22可以选用现有的CPU(Central Process Unit，中央处理单元)。

如图2所示，所述控制模块2还可以包括存储单元23、输入单元24和提示单元25以及电源单元26。其中，所述存储单元23与所述控制器单元22连接，用存储控制软件和参数；该存储单元23可以包括RAM和E²PROM，所述RAM和E²PROM分别与所述控制器单元22连接。所述输入单元24与所述控制器单元22连接，用于输入指令，对所述负荷开关保护装置的动作电流进行修改；该指令可以是对查询、整定定值等。所述输入单元24可以是键盘或其他输入器件。所述提示单元25可以根据所述控制器单元22输出的控制信号对所述保护装置的状态进行提示，所述提示单元25可以通过液晶显示器或发声发光器件。所述电源单元26分别为所述控制器单元22和采集单元21提供电源。所述电源单元25可以将交直流220V或110V电压转换输出三组直流电压，即+3.3V+5V、+12V。其中+3.3V为所述控制器单元22提供工作电源；+5V为所述放大电路供电源；+12V为控制继电器电源。

如图3所示，所述采集单元21包括电子式互感器211、阻抗匹配电路212、滤波电路213和模数转换电路214。其中，所述电子式互感器211用于采集电流信号，将大电流信号转换为小电流信号，同时再将小电流信号转换成电压信号，输出电压信号；所述阻抗匹配电路212与所述电子式互感器211连接，对阻抗进行匹配；所述滤波电路213与所述阻抗匹配电路212连接，用于对所述电压信号进行滤波处理，输出经过滤波的电压信号，该滤波电路213可以是现有的低通滤波电路；所述模数转换电路214与所述滤波电路213连接，对所述电压信号进行转换，将模拟信号转换为数字信号。

如图4所示，所述采集单元21还可以包括放大电路215，该放大电路215分别与所述滤波电路213和模数转换电路214串接。当经过滤波电路213滤波处理的电压信号较小时，可以通过所述放大电路215进行放大处理，经过放大的电压信号输给所述模数转换电路214进行模数转换处理。根据需要也可以将所述放大电路215分别与所述阻抗匹配电路212和滤波电路213进行连接，其工作过程和原理与上述实施例相同，不同赘述。

具体地说，通过所述采集单元21采集所述电网一次设备4上的电流信号，该电流信号经过所述电子式互感器211进行大电流转换成小电流，再将小电流信号转换成电压信号，并输出该电压信号；所述阻抗匹配电路212对阻抗进行匹配；所述滤波电路213对所述电压信号进行滤波处理，并将经过滤波处理的电压信号输给所述放大电路215进行放大处理，输出放大电压信号。所述模数转换电路214对所述放大电压信号进行转换，将模拟信号转换成数字信号。控制器单元22根据所述数字信号进行运算处理。

当采集的电流大于设置在所述存储单元23内的参数时，即所述电网一次设备4过负荷，负荷电流可能使所述熔断模块3工作，即熔断模块3熔断。由于所述控制器单元22输出控制信号，控制所述负荷开关模块1开断，可以对所述电网一次设备4进行保护，使得与负荷开关模块1串接的熔断模块3不会发生熔断，从而减少熔断模块3的浪费，降低了电网一次设备4的运行成本。

所述控制器单元22还可以接受经脉冲信号和遥控输入信号以及输入单元24输入指令，其中所述输入单元24可以是键盘，输入指令可以包括查询、整定定值等。其中，所述脉冲信号可以经过隔离处理，例如经过光电隔离处理，也可以是其他的隔离处理。当所述电网一次设备4上的电流信号大于设置在所述存储单元23内的参数时，所述控制器单元22输出控制信号控制所述负荷开关模块1开闭或开断。同时，所述控制模块22还可以发出相应的位置、状态信号。所述存储单元23内还可以存储所有采集的电流信息、整定过程、查询过程、事故、时间等参数，并可通过液晶显示器进行显示。也可以通过存储在所述存储单元23中的软件设置电流突变参数、过负荷启动参数等。

在本实施例中，所述采集单元21通过高可靠性的12位模数转换电路214和滤波电路213可以快速转换、采样偏差小、功耗小、稳定性较好等特点。因此本实用新型所述负荷开关保护装置的采样回路不需要调整元件和现场调整，具有较高的可靠性。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种负荷开关保护装置包括熔断模块，由所述熔断模块对电网一次设备进行保护，其特征在于：所述负荷开关保护装置还包括与所述熔断模块串接的负荷开关模块和与所述负荷开关模块连接的控制模块，所述控制模块根据所述电网一次设备上的电流信号控制负荷开关模块工作，其中，所述控制模块包括，采集单元，用于采集所述电网一次设备的电流信号，并进行模数转换，输出转换信号；控制器单元，与所述采集单元连接，对所述采集单元输出的转换信号进行处理，输出控制信号。

2.根据权利要求1所述的负荷开关保护装置，其特征在于：所述控制模块还包括存储单元和输入单元，其中，所述存储单元与所述控制器单元连接，用于存储控制软件和参数；所述输入单元与所述控制器单元连接，用于输入查询或整定定值指令，对所述负荷开关保护装置的动作电流进行修改。

3.根据权利要求2所述的负荷开关保护装置，其特征在于：所述控制模块还包括与所述控制单元连接的提示单元，该提示单元根据所述控制器单元输出的控制信号对所述保护装置的状态进行提示。

4.根据权利要求2所述的负荷开关保护装置，其特征在于：所述存储单元包括RAM和E²PROM，其中，所述RAM和E²PROM分别与所述控制器单元连接。

5.根据权利要求1所述的负荷开关保护装置，其特征在于：所述采集单元包括电子式互感器、阻抗匹配电路、滤波电路、模数转换电路，其中，所述电子式互感器将大电流信号转换为小电流信号，再将小电流信号转换为电压信号，经所述阻抗匹配电路对阻抗进行匹配，由所述滤波电路对所述电压信号进行滤波处理，所述模数转换电路对滤波处理的电压信号的进行模数转换。

6.根据权利要求5所述的负荷开关保护装置，其特征在于：所述滤波处理包括低通滤波。

7.根据权利要求5所述的负荷开关保护装置，其特征在于：所述采集单元还包括放大电路，该放大电路分别与所述滤波电路和模数转换电路串接，对所述滤波电路处理输出的电压信号进行放大。

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