CN206195331U - 一种高压断路器分合闸线圈保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种高压断路器分合闸线圈保护装置，包括：单片机、通信电路，电流传感器一、电流传感器二、数据采集控制回路，控制执行电路，储存电路，故障告警电路；数据采集控制回路与单片机连接，数据采集控制回路用于分别采集电流传感器一和电流传感器二的电流信号，并将采集的信号传输至单片机；通信电路用于使单片机与上位机进行数据通信；控制执行电路包括：控制回路正极、控制回路负极以及分别设置在控制回路正极和控制回路负极之间的合闸控制回路和分闸控制回路；装置接线简单，动作可靠，保护了高压断路器的线圈。

Description

一种高压断路器分合闸线圈保护装置

技术领域

本实用新型涉及电力系统领域，尤其涉及一种高压断路器分合闸线圈保护装置。

背景技术

作为电力系统中发、输、变、配电各环节的重要电气设备，断路器起着控制和保护电力系统稳定运行的双重作用。在电力系统故障时，接受继电保护及自动装置发出的跳闸指令，并要以毫秒级的速度去执行跳闸动作，以免事故蔓延和扩大。因此，要求断路器在运行中，随时处于待命状态，确保令行禁止，尤其不允许发生保护装置发出跳闸命令时，出现断路器拒动的现象。

目前，国内断路器分合闸控制回路内部都串联有分闸保持继电器TBJ和合闸保持继电器SHJ，保证分合闸出口继电器的触点不断弧，断路器能可靠分合闸。如果断路器拒分（合）或断路器动作后开关辅助接点转换不到位，自保持回路将无法断开，将造成分（合）闸线圈长时间带电，从而烧毁线圈。

发明内容

为了克服上述现有技术中的不足，本实用新型的目的在于，提供一种高压断路器分合闸线圈保护装置，包括：单片机、通信电路，电流传感器一、电流传感器二、数据采集控制回路，控制执行电路，储存电路，故障告警电路；

数据采集控制回路与单片机连接，数据采集控制回路用于分别采集电流传感器一和电流传感器二的电流信号，并将采集的信号传输至单片机；

储存电路，故障告警电路，通信电路，控制执行电路分别与单片机连接，储存电路用于储存数据；故障告警电路用于当高压断路器的分合闸出现故障无法正常分合闸时，根据单片机的控制指令发出故障告警；通信电路用于使单片机与上位机进行数据通信；

控制执行电路包括：控制回路正极、控制回路负极以及分别设置在控制回路正极和控制回路负极之间的合闸控制回路和分闸控制回路；

合闸控制回路包括：合闸保持继电器常开点的第一端与控制回路正极连接，合闸保持继电器常开点的第二端与合闸保持继电器的线圈第一端连接，合闸保持继电器的线圈第二端通过分闸保持继电器常开点一与分闸保持继电器的线圈连接，分闸保持继电器的线圈通过电阻连接控制回路负极；

励磁开关的常开点第一端与控制回路正极连接，励磁开关的常开点第二端与励磁开关的线圈第一端连接；励磁开关的线圈第二端，分闸保持继电器常闭点三的第一端，分闸保持继电器常闭点四的第一端同时连接与合闸保持继电器的线圈第二端及分闸保持继电器常开点一连接；分闸保持继电器常闭点三的第二端，分闸保持继电器常闭点四的第二端同时通过电流传感器一连接至励磁开关的常闭点一的第一端，励磁开关的常闭点一的第二端连接至高压断路器的合闸机构，高压断路器的合闸机构连接控制回路负极；

分闸控制回路包括：分闸继电器常开点第一端，防跳继电器二常开点第一端分别连接控制回路正极，分闸继电器常开点第二端，防跳继电器二常开点第二端分别连接分闸保持继电器的线圈第一端，分闸保持继电器的线圈第二端通过电流传感器二连接励磁开关的常闭点二的第一端，励磁开关的常闭点二的第二端连接高压断路器的分闸机构，高压断路器的分闸机构连接控制回路负极。

单片机依次通过信号放大器，D/A转换器，高通滤波器连接至励磁开关的控制端，单片机用于在高压断路器分闸线圈励磁时或高压断路器合闸线圈励磁时，单片机内设计时器开始计时，经过预设的延时后，合闸控制回路或分闸控制回路仍然为接通状态，则单片机控制励磁开关动作，使励磁开关的常闭点一断开或使励磁开关的常闭点二断开，并通过故障告警电路发出故障信息。

优选地，高压断路器的合闸机构内依次串联设有断路器电流传感器一，断路器常闭开关，断路器合闸线圈。

优选地，高压断路器的分闸机构内依次串联设有断路器电流传感器二，断路器常开开关，断路器分闸线圈。

从以上技术方案可以看出，本实用新型具有以下优点：

高压断路器分合闸线圈保护装置接线简单，动作可靠。在电网容量日益增大、社会对电网安全可靠运行的要求日趋严格的情况下，对于促进电网供电可靠性及安全性的提高具有非常重要的意义。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的技术方案，下面将对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实用新型的一些实施例，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为高压断路器分合闸线圈保护装置的整体示意图；

图2为控制回路电路图；

图3为控制回路示意图。

具体实施方式

为使得本实用新型的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本实用新型中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，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它实施例，都属于本专利保护的范围。

本实用新型提供了一种高压断路器分合闸线圈保护装置，如图1、图2、图3所示，包括：单片机1、通信电路2，电流传感器一3、电流传感器二4、数据采集控制回路5，控制执行电路6，储存电路7，故障告警电路8；

数据采集控制回路5与单片机1连接，数据采集控制回路5用于分别采集电流传感器一3和电流传感器二4的电流信号，并将采集的信号传输至单片机；

储存电路7，故障告警电路8，通信电路2，控制执行电路6分别与单片机1连接，储存电路7用于储存数据；故障告警电路8用于当高压断路器的分合闸出现故障无法正常分合闸时，根据单片机1的控制指令发出故障告警；通信电路用于使单片机1与上位机进行数据通信；

控制执行电路6包括：控制回路正极+KM、控制回路负极-KM以及分别设置在控制回路正极+KM和控制回路负极-KM之间的合闸控制回路和分闸控制回路；

合闸控制回路包括：合闸保持继电器常开点SHJ的第一端与控制回路正极+KM连接，合闸保持继电器常开点SHJ的第二端与合闸保持继电器的线圈SHJ第一端连接，合闸保持继电器的线圈SHJ第二端通过分闸保持继电器常开点一TBJ1与分闸保持继电器的线圈TBJ连接，分闸保持继电器的线圈TBJ通过电阻R连接控制回路负极-KM；

励磁开关的常开点ZHJ第一端与控制回路正极+KM连接，励磁开关的常开点ZHJ第二端与励磁开关的线圈ZHJ第一端连接；励磁开关的线圈ZHJ第二端，分闸保持继电器常闭点三TBJ3的第一端，分闸保持继电器常闭点四TBJ4的第一端同时连接与合闸保持继电器的线圈SHJ第二端及分闸保持继电器常开点一TBJ1连接；分闸保持继电器常闭点三TBJ3的第二端，分闸保持继电器常闭点四TBJ4的第二端同时通过电流传感器一3连接至励磁开关的常闭点一ZJ1的第一端，励磁开关的常闭点一ZJ1的第二端连接至高压断路器的合闸机构，高压断路器的合闸机构连接控制回路负极-KM；

分闸控制回路包括：分闸继电器常开点STJ第一端，防跳继电器二常开点TBJ2第一端分别连接控制回路正极+KM，分闸继电器常开点STJ第二端，防跳继电器二常开点TBJ2第二端分别连接分闸保持继电器的线圈TBJ第一端，分闸保持继电器的线圈TBJ第二端通过电流传感器二4连接励磁开关的常闭点二ZJ2的第一端，励磁开关的常闭点二ZJ2的第二端连接高压断路器的分闸机构，高压断路器的分闸机构连接控制回路负极。

单片机1依次通过信号放大器，D/A转换器，高通滤波器连接至励磁开关的控制端，单片机1用于在高压断路器分闸线圈励磁时或高压断路器合闸线圈励磁时，单片机1内设计时器开始计时，经过预设的延时后，合闸控制回路或分闸控制回路仍然为接通状态，则单片机控制励磁开关动作，使励磁开关的常闭点一断开或使励磁开关的常闭点二断开，并通过故障告警电路发出故障信息。

高压断路器的合闸机构内依次串联设有断路器电流传感器一HL1，断路器常闭开关QF2，断路器合闸线圈HQ。

高压断路器的分闸机构内依次串联设有断路器电流传感器二HL2，断路器常开开关QF1，断路器分闸线圈TQ。

在断路器分合闸回路出现异常（机械的或电气的原因）时，能够及时地断开分合闸线圈回路，避免线圈长时间得电而烧毁，以实现对断路器分合闸线圈的保护，使断路器能够快速有效地进行分合闸动作，提高系统的可靠性。

本发明应用单片机实现对分合闸线圈的保护。在分合闸控制回路中再串入一个励磁开关，电流传感器一3、电流传感器二4、对断路器分合闸线圈的电流进行监测。主要保护原理为：当断路器分闸线圈或合闸线圈励磁时便开始计时，如果经过一定的延时T后，分闸控制回路或合闸控制回路仍然为接通状态，说明故障发生，则由励磁开关的触点强行将控制回路断开，以保护断路器分合闸线圈不被烧毁。

在原有的合闸控制回路中串联一电流传感器和由断路器分合闸线圈保护装置输出的常闭节点励磁开关，由保护装置监视电流；在分闸控制回路中串联一电流传感器和断路器分合闸线圈保护装置输出的励磁开关常闭节点。当合闸线圈回路有电流流过时，电流传感器将检测出这一电流的大小并上传至单片机的信号检测端。若断路器辅助触点切换不正常或者操作机构卡死，在定时单元整定的时间内合闸动作电流没有消失，本装置动作，断开常闭节点励磁开关，切断合闸回路电源，保护断路器合闸线圈HQ免于烧毁。同理，当分闸线圈有动作电流时，在整定的时间内分闸动作电流没有消失，本保护装置动作使常闭节点励磁开关断开，断开分闸线圈回路，保护分闸线圈TQ。

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。

本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等（如果存在）是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

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实用新型。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实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型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 (3)

1.一种高压断路器分合闸线圈保护装置，其特征在于，包括：单片机、通信电路，电流传感器一、电流传感器二、数据采集控制回路，控制执行电路，储存电路，故障告警电路；

数据采集控制回路与单片机连接，数据采集控制回路用于分别采集电流传感器一和电流传感器二的电流信号，并将采集的信号传输至单片机；

储存电路，故障告警电路，通信电路，控制执行电路分别与单片机连接，储存电路用于储存数据；故障告警电路用于当高压断路器的分合闸出现故障无法正常分合闸时，根据单片机的控制指令发出故障告警；通信电路用于使单片机与上位机进行数据通信；

控制执行电路包括：控制回路正极、控制回路负极以及分别设置在控制回路正极和控制回路负极之间的合闸控制回路和分闸控制回路；

合闸控制回路包括：合闸保持继电器常开点的第一端与控制回路正极连接，合闸保持继电器常开点的第二端与合闸保持继电器的线圈第一端连接，合闸保持继电器的线圈第二端通过分闸保持继电器常开点一与分闸保持继电器的线圈连接，分闸保持继电器的线圈通过电阻连接控制回路负极；

励磁开关的常开点第一端与控制回路正极连接，励磁开关的常开点第二端与励磁开关的线圈第一端连接；励磁开关的线圈第二端，分闸保持继电器常闭点三的第一端，分闸保持继电器常闭点四的第一端同时连接与合闸保持继电器的线圈第二端及分闸保持继电器常开点一连接；分闸保持继电器常闭点三的第二端，分闸保持继电器常闭点四的第二端同时通过电流传感器一连接至励磁开关的常闭点一的第一端，励磁开关的常闭点一的第二端连接至高压断路器的合闸机构，高压断路器的合闸机构连接控制回路负极；

分闸控制回路包括：分闸继电器常开点第一端，防跳继电器二常开点第一端分别连接控制回路正极，分闸继电器常开点第二端，防跳继电器二常开点第二端分别连接分闸保持继电器的线圈第一端，分闸保持继电器的线圈第二端通过电流传感器二连接励磁开关的常闭点二的第一端，励磁开关的常闭点二的第二端连接高压断路器的分闸机构，高压断路器的分闸机构连接控制回路负极；

单片机依次通过信号放大器，D/A转换器，高通滤波器连接至励磁开关的控制端，单片机用于在高压断路器分闸线圈励磁时或高压断路器合闸线圈励磁时，单片机内设计时器开始计时，经过预设的延时后，合闸控制回路或分闸控制回路仍然为接通状态，则单片机控制励磁开关动作，使励磁开关的常闭点一断开或使励磁开关的常闭点二断开，并通过故障告警电路发出故障信息。

2.根据权利要求1所述的高压断路器分合闸线圈保护装置，其特征在于，

高压断路器的合闸机构内依次串联设有断路器电流传感器一，断路器常闭开关，断路器合闸线圈。

3.根据权利要求1所述的高压断路器分合闸线圈保护装置，其特征在于，

高压断路器的分闸机构内依次串联设有断路器电流传感器二，断路器常开开关，断路器分闸线圈。