CN207910450U - 继电保护电路及矿区继电保护系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种继电保护电路及矿区继电保护系统，其中，继电保护电路用于控制本段输电线路上的断路器的导通或者断开，继电保护电路包括第一电流检测电路、第一中间继电器、第一延时电路及第一控制电路；第一电流检测电路，用于检测流经本段输电线路的电流，并在电流大于预设电流时导通；第一延时电路，用于在通电后预设时间内导通；第一控制电路，在后段或者后段每一继电保护电路的第一中间继电器的开关处于常闭状态下导通并控制断路器断开，同时输出指示信号至远程终端。本实用新型技术方案根据前后段继电保护电路的配合工作解决了矿区继电保护越级跳闸的问题，提高了系统的可靠性。

Description

继电保护电路及矿区继电保护系统

技术领域

本实用新型涉及继电保护技术领域，特别涉及一种继电保护电路及矿区继电保护系统。

背景技术

矿区电网的网架选择有别于大电网，是一种特殊的局部电网。由于矿区高压电网对供电的可靠性和安全性要求较高，因此，矿区电网线路大多采用多段较短的电缆线路串接构成供电网络。

这样，就容易导致相邻两段电缆线的短路电流难以区分，从而出现非选择性的越级跳闸问题。

比如，当第N(N≥2)段电缆线发生短路故障时，由于短路电流很大，往往会同时检测到第N-1段电缆线的末端也过流。这样，保护电路就会判定第N段电缆线和第N-1段电缆线都发生短路故障，对两段电缆线都开启保护动作，从而出现因第N-1段电缆线误动作而造成越级跳闸的情况。

实用新型内容

本实用新型的主要目的是提供一种继电保护电路，旨在解决矿区非选择性的越级跳闸的问题。

为实现上述目的，本实用新型提出的继电保护电路用于矿区电网中，所述矿区电网包括N段串联连接的电缆线，每一所述电缆线上均设有断路器，所述断路器用于控制所述电缆线导通或者断开，所述继电保护电路包括主保护电路，所述主保护电路包括第一电流检测电路、第一中间继电器、第一延时电路及第一控制电路；所述第一电流检测电路的采集端与本段输电线路末端连接，所述第一电流检测电路的输出端与所述第一中间继电器的线圈第一端连接，所述第一中间继电器的线圈第二端与所述第一延时电路的输入端连接；所述第一中间继电器的开关第一端与前段继电保护电路的第一延时电路的输出端连接，所述第一中间继电器的开关第二端与前段继电保护电路的第一控制电路的输入端连接，所述第一延时电路的输出端与后段继电保护电路的第一中间继电器的开关第一端连接，所述第一控制电路的输入端与后段继电保护电路的第一中间继电器的开关第二端连接，所述第一控制电路的控制端与所述断路器的受控端连接；或所述第一中间继电器的开关第一端、前段继电保护电路的第一延时电路的输出端与前段继电保护电路的第一中间继电器的开关第二端互连，所述第一中间继电器的开关第二端、第一延时电路的输出端与后段继电保护电路的第一中间继电器的开关第一端互连，所述第一控制电路的输入端与前后段第一控制电路的输入端互连，所述第一控制电路的控制端与所述断路器的受控端连接；其中，

所述第一电流检测电路，用于检测流经本段输电线路的电流，并在电流大于预设电流时导通；所述第一中间继电器，在通电时，常闭开关断开；所述第一延时电路，用于在通电后开始计时，并在预设时间后导通；所述第一控制电路，在所述后段继电保护电路或者后段每一继电保护电路的第一中间继电器的开关处于常闭状态下导通并控制所述断路器断开，同时输出指示信号至远程终端。

优选地，所述第一电流检测电路包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一电流继电器及第二电流继电器；所述第一电流互感器的第一端与所述第一电流继电器的线圈第一端连接，所述第二电流互感器的第一端与所述第二电流继电器的线圈第一端连接，所述第一电流互感器的第二端、所述第二电流互感器的第二端、所述第一电流继电器的第二端及第二电流继电器的线圈的第二端接地，所述第一电流继电器的开关第一端及所述第二电流继电器的开关第一端接正极，所述第一电流继电器的开关第二端及所述第二电流继电器的开关第二端连接，其连接节点为所述第一电流检测电路的输出端。

优选地，所述第一延时电路包括第二中间继电器及第一时间继电器；所述第二中间继电器的线圈第一端为所述第一延时电路的输入端，所述第二中间继电器的线圈第二端及所述第一时间继电器的线圈第二端接负极，所述第二中间继电器的开关第一端及所述第一时间继电器的开关第一端接正极，所述第二中间继电器的开关第二端与所述第一时间继电器的线圈第一端连接，所述第一时间继电器的开关第二端为所述第一延时电路的输出端。

优选地，所述第一控制电路包括第一信号继电器及第三中间继电器；所述第一信号继电器的线圈第一端为所述第一控制电路的输入端，所述第一信号继电器的线圈第二端与所述第三中间继电器的线圈第一端连接，所述第一信号继电器的开关第一端及所述第三中间继电器的开关第一端接正极，所述第一信号继电器的开关第二端输出指示信号，所述第三中间继电器的线圈第二端接负极，所述第三中间继电器的开关第二端与断路器的跳闸线圈连接。

优选地，所述继电保护电路还包括后备保护电路，所述后备保护电路包括第二电流检测电路、低压闭锁电路、第二延时电路及第二控制电路；所述第二电流检测电路的输入端与本段输电线路末端连接，所述第二电流检测电路的输出端、所述低压闭锁电路、所述第二延时电路及所述第二控制电路依次连接，所述低压闭锁电路的采集端与母线连接。

优选地，所述第二电流检测电路包括第三电流互感器、第四电流互感器、第三电流继电器及第四电流继电器；所述第三电流互感器的第一端与所述第三电流继电器的线圈第一端连接，所述第四电流互感器的第一端与所述第四电流继电器的线圈第一端连接，所述第三电流互感器的第二端、所述第四电流互感器的第二端、所述第三电流继电器的第二端及第四电流继电器的线圈的第二端接地，所述第三电流继电器的开关第一端及所述第四电流继电器的开关第一端接正极，所述第三电流继电器的开关第二端及所述第四电流继电器的开关第二端连接，其连接节点为所述第二电流检测电路的输出端。

优选地，所述低压闭锁电路包括第四中间继电器、第一电压继电器及第一变压器；所述第一变压器的原边与母线连接，所述第一变压器的副边与所述第一电压继电器的线圈连接，所述第四中间继电器的线圈第一端与所述第二电流检测电路的输出端连接，所述第四中间继电器的线圈第二端接负极，所述第四中间继电器的开关第一端接正极，所述第四中间继电器的开关第二端与所述第一电压继电器的开关第一端连接，所述第一电压继电器的开关第二端为所述低压闭锁电路的输出端。

优选地，所述第二延时电路包括第二时间继电器；所述第二时间继电器的线圈第一端为所述第二延时电路的输入端，所述第二时间继电器的开关第一端接正极，所述第二时间继电器的开关第二端为所述延时电路的输出端。

优选地，所述第二控制电路包括第二信号继电器及第五中间继电器；所述第二信号继电器的线圈第一端为所述第二控制电路的输入端，所述第二信号继电器的线圈第二端与所述第五中间继电器的线圈第一端连接，所述第二信号继电器的开关第一端及所述第五中间继电器的开关第一端接正极，所述第二信号继电器的开关第二端输出指示信号，所述第五中间继电器的线圈第二端接负极，所述第五中间继电器的开关第二端与断路器的跳闸线圈连接。

本实用新型还提出一种矿区继电保护系统，包括如上所述的继电保护电路；其中，所述继电保护电路用于矿区电网中，所述矿区电网包括N段串联连接的电缆线，每一所述电缆线上均设有断路器，所述断路器用于控制所述电缆线导通或者断开，所述继电保护电路包括主保护电路，所述主保护电路包括第一电流检测电路、第一中间继电器、第一延时电路及第一控制电路；所述第一电流检测电路的采集端与本段输电线路末端连接，所述第一电流检测电路的输出端与所述第一中间继电器的线圈第一端连接，所述第一中间继电器的线圈第二端与所述第一延时电路的输入端连接；所述第一中间继电器的开关第一端与前段继电保护电路的第一延时电路的输出端连接，所述第一中间继电器的开关第二端与前段继电保护电路的第一控制电路的输入端连接，所述第一延时电路的输出端与后段继电保护电路的第一中间继电器的开关第一端连接，所述第一控制电路的输入端与后段继电保护电路的第一中间继电器的开关第二端连接，所述第一控制电路的控制端与所述断路器的受控端连接；或所述第一中间继电器的开关第一端、前段继电保护电路的第一延时电路的输出端与前段继电保护电路的第一中间继电器的开关第二端互连，所述第一中间继电器的开关第二端、第一延时电路的输出端与后段继电保护电路的第一中间继电器的开关第一端互连，所述第一控制电路的输入端与前后段第一控制电路的输入端互连，所述第一控制电路的控制端与所述断路器的受控端连接；其中，

所述第一电流检测电路，用于检测流经本段输电线路的电流，并在电流大于预设电流时导通；所述第一中间继电器，在通电时，常闭开关断开；所述第一延时电路，用于在通电后开始计时，并在预设时间后导通；所述第一控制电路，在所述后段继电保护电路或者后段每一继电保护电路的第一中间继电器的开关处于常闭状态下导通并控制所述断路器断开，同时输出指示信号至远程终端。

本实用新型技术方案通过采用第一电流检测电路、第一中间继电器、第一延时电路及第一控制电路构成继电保护电路，当本段输电线路发生相间短路时，第一电流检测电路通电导通，第一中间继电器通电后常闭开关断开，第一延时电路经过预设时间后导通，后段或者后段各级的继电保护电路的第一中间继电器保持常闭，本段继电保护电路的第一控制电路导通后输出指示信号至远程终端，同时第一控制电路控制本段断路器断开，从而切除故障线路，并且本段第一中间继电器闭锁前段或者前段的各级继电保护电路，保证前段或者前段各级的继电保护电路不会误动作，同时本段继电保护电路受控于后段或者后段各级的第一中间继电器，在后段或者下段各级继电保护电路发生短路时本段继电保护电路不会误动作，解决了继电保护电路非选择性的越级跳闸的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型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示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型继电保护电路第一实施例的功能模块示意图；

图2为本实用新型继电保护电路第二实施例的功能模块示意图；

图3为本实用新型继电保护电路第三实施例的功能模块示意图；

图4为本实用新型继电保护电路第四实施例的电路结构示意图；

图5为本实用新型继电保护电路第五实施例的电路结构示意图；

图6为本实用新型继电保护电路第六实施例的功能模块示意图；

图7为本实用新型继电保护电路第七实施例的电路结构示意图。

附图标号说明：

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

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。

本实用新型提出一种继电保护电路。

在本实用新型实施例中，用于矿区电网中，所述矿区电网包括N段串联连接的电缆线，每一所述电缆线上均设有断路器，所述断路器用于控制所述电缆线导通或者断开，如图1所示，在本实用新型第一实施例中，每一断路器串联在每段输电线路中，输电线路首端与母线连接，每段输电线路传输本段及后段负载所需的电能。

继电保护电路包括主保护电路10，主保护电路10包括第一电流检测电路11、第一中间继电器KM1、第一延时电路12及第一控制电路13。

第一电流检测电路11的采集端与本段输电线路连接，第一电流检测电路11的输出端与第一中间继电器KM1的线圈第一端连接，第一中间继电器KM1的线圈第二端与第一延时电路12的输入端连接。

如图2所示，在本实用新型继电保护电路第二实施例中，第一中间继电器KM1的开关第一端与前段主保护电路10的第一延时电路12的输出端连接，第一中间继电器KM1的开关第二端与前段主保护电路10的第一控制电路13的输入端连接，第一延时电路12的输出端与后段主保护电路10的第一中间继电器KM1的开关第一端连接，第一控制电路13的输入端与后段主保护电路10的第一中间继电器KM1的开关第二端连接，第一控制电路13的控制端与断路器QF1的受控端连接。

如图3所示，本实用新型继电保护电路还提出第三种实施方式，第一中间继电器KM1的开关第一端、前段主保护电路10的第一延时电路12的输出端与前段主保护电路10的第一中间继电器KM1的开关第二端互连，第一中间继电器KM1的开关第二端、本段主保护电路10的第一延时电路12的输出端与后段主保护电路10的第一中间继电器KM1的开关第一端互连，第一控制电路13的输入端与后段第一控制电路13的输入端连接，第一控制电路13的控制端与断路器QF1的受控端连接。

第一电流检测电路11，用于检测流经本段输电线路的电流，并在电流大于预设电流时导通。

需要说明的是，本实施例中，第一电流检测电路11用于检测输电线路中的相间电流，当三相之间发生短路或者过负荷，相间电流大于额定电流，且大于第一电流检测电路11预设电流值时，第一电流检测电路导通，当线路电流正常时，第一电流检测电路保持常开。

第一中间继电器KM1，用于在通电时，常闭开关断开。

具体的，第一中间继电器KM1工作时保持常闭状态，在第一电流检测电路11检测到相间电流过大而导通时，第一中间继电器KM1线圈通电，同时吸合常闭触点，导致常闭开关断开，避免因本段输电线路过电流而造成前段或者上路各级继电保护电路误动作。

第一延时电路12，用于在通电后开始计时，并在预设时间后导通。

需要说明的是，第一延时电路12在第一中间继电器KM1通电后开始计时，在预设时间内相间电流持续大于额定电流时，第一延时电路12导通，而在预设时间内相间电流恢复正常后，第一延时电路12则相应断开，避免因短时的过负荷或者浪涌电流导致继电保护电路误动作。

第一控制电路13，在后段或者后段每一主保护电路10的第一中间继电器的开关处于常闭状态下导通并控制断路器QF1断开，同时输出指示信号至远程终端。

具体的，第一控制电路13的输入端与后段或者后段各级主保护电路10的第一中间继电器KM1连接，在后段各主保护电路10正常时，第一控制电路13通电，发出亮灯或者警报指示至控制室或者远程终端，同时控制断路器断开，从而切除故障线路，当后段线路发生短路时，后段第一中间继电器KM1常闭触点断开，第一控制电路13不动作，从而避免因后段输电线路发生短路时，本段继电保护电路误动作。

如图2所示，在本实用新型继电保护电路第二实施例中，假设本段断路器QF1所在电力线路上发生相间短路，第一电流检测电路11检测到输电线路电流大于预设电流时导通，第一中间继电器KM1得电断开，其常闭触点断开，从而闭锁上一级线路保护，第一延时电路12得电，经过一定延时后，其第一延时电路12的常开触点闭合，因为短路发生在本段线路，后段线路保护的第一中间继电器KM1不动作，其常闭触点保持闭合状态，第一控制电路13发出报警信号，并控制断路器QF1跳闸，从而切除故障线路。

如图3所示，在本实用新型继电保护电路第三实施例中，当断路器QF1所在电力线路上发生相间短路时，第一电流检测电路11闭合，第一中间继电器KM1得电断开，其常闭触点断开，从而闭锁上面各段的线路保护，由于能够闭锁本段线路上面的各级线路的保护，所以能够更加可靠的解决越级跳闸问题，并且因为短路发生在本段线路，下面各段用于闭锁的第一中间继电器KM1不动作，其常闭触点均都保持闭合状态，第一延时电路12通电，经过一定延时后闭合，接通第一控制电路13，并发出报警信号，同时控制断路器QF1跳闸，从而切除故障线路。

本实用新型可根据实际安装需要选择不同连接方式的继电保护电路，在需要本段继电保护电路闭锁前段继电保护电路时，选择第一种继电保护装置实施方式，在需要本段继电保护电路闭锁上段各级继电保护电路时，则可选择第二种继电保护装置实施方式，本实用新型根据各级第一中间继电器KM1之间的配合，能够实现后段继电保护电路闭锁前段继电保护电路，避免前段继电保护电路因后段继电保护电路过电流而造成越级误动，提高了矿区继电保护的可靠性。

如图4所示，第一电流检测电路11包括第一电流互感器TA1、第二电流互感器TA2、第一电流继电器KA1及第二电流继电器KA2；第一电流互感器TA1的第一端与第一电流继电器KA1的线圈第一端连接，第二电流互感器TA2的第一端与所述第二电流继电器KA2第一端连接，第一电流互感器TA1的第二端、第二电流互感器TA2的第二端、第一电流继电器KA1的第二端及第二电流继电器KA2的第二端接地，第一电流继电器KA1的开关第一端及第二电流继电器KA2的开关第一端接正极，第一电流继电器KA1的开关第二端及第二电流继电器KA2的开关第二端连接，其连接节点为第一电流检测电路11的输出端。

具体的，第一电流互感器TA1与第二电流互感器TA2用于将输电线路高电流按比例转换成低电流，并将转换后的电流参数输出对应的电流继电器中，第一电流继电器KA1或者第二电流继电器KA2中设定了预设电流值，当输电线路发生过电流时，第一电流继电器KA1或者第二电流继电器KA2瞬间吸合，与第一电流继电器KA1及第二电流继电器KA2连接的第一中间继电器KM1通电断开，从而闭锁前段或者上路各级的继电保护电路，防止前段或者上路各级的继电保护电路因本段输电线路过电流而误动作。

优选地，第一延时电路12包括第二中间继电器KM2及第一时间继电器KT1；第二中间继电器KM2的线圈第一端为第一延时电路12的输入端，第二中间继电器KM2的线圈第二端及第一时间继电器KT1的线圈第二端接负极，第二中间继电器KM2的开关第一端及第一时间继电器KT1的开关第一端接正极，第二中间继电器KM2的开关第二端与第一时间继电器KT1的线圈第一端连接，第一时间继电器KT1的开关第二端为第一延时电路12的输出端。

具体的，在第一中间继电器KM1通电后，第二中间继电器KM2从第一中间继电器KM1获得电能导通，第一时间继电器KT1的线圈通电，在经过预设时间后，第一时间继电器KT1开关闭合，假如在预设时间内，流经第一时间继电器KT1变小，第一时间继电器KT1则不会动作，避免因输电线路短时间的浪涌电流或者过负荷造成误动作。

优选地，第一控制电路13包括第一信号继电器KS1及第三中间继电器KM3；第一信号继电器KS1的线圈第一端为第一控制电路13的输入端，第一信号继电器KS1的线圈第二端与第三中间继电器KM3的线圈第一端连接，第一信号继电器KS1第一端及第三中间继电器KM3的开关第一端接正极，第一信号继电器KS1的开关第二端输出指示信号，第三中间继电器KM3的线圈第二端接负极，第三中间继电器KM3的开关第二端与断路器的跳闸线圈连接。

具体的，信号继电器KS1用于本段输电线路过电流时发出报警信号至远程终端，工作人员根据报警信号的位置判断线路过电流的位置，当本段输电线路发生过电流时，如图4所示，后段继电保护电路的第一中间继电器KM1保持常闭，信号继电器KS1通电导通，发出报警信号，同时第三中间继电器KM3通电导通，输出电流信号至断路器QF1的跳闸线圈YT，断路器QF1跳闸，从而切除本段输电线路过电流故障，并且在断路器QF1跳闸后，电流互感器TA1及电流互感器TA2无互感电流，继电保护电路中除第一信号继电器KS1外，各元件返回初始状态，在确认故障排除后，第一信号继电器KS1可通过手动复位。

进一步的，如图5所示，在本实用新型继电保护电路第五实施例中，当本段输电线路发生过电流时，后段各级继电保护电路的第一中间继电器KM1保持常闭，信号继电器KS1通电导通，发出报警信号，并输出电流信号至断路器QF1的跳闸线圈YT，断路器QF1跳闸，从而切除本段输电线路过电流故障，并且在断路器QF1跳闸后，电流互感器TA1及电流互感器TA2无互感电流，继电保护电路中除第一信号继电器KS1外，各元件返回初始状态，在确认故障排除后，第一信号继电器KS1可通过手动复位。

如图6所示，在本实用新型继电保护电路第六实施例中，本实用新型继电保护电路还包括后备保护电路20，后备保护电路20包括第二电流检测电路21、低压闭锁电路22、第二延时电路23及第二控制电路24。

第二电流检测电路21的输入端与本段输电线路末端连接，第二电流检测电路21的输出端、低压闭锁电路22、第二延时电路23及第二控制电路24依次连接，低压闭锁电路22的采集端与母线连接。

工作时，第二电流检测电路21检测本段线路电流，低压闭锁电路22检测母线电压，当本段线路短路而导致过电流时，线路电流变大，母线电压急剧下降，第二电流检测电路21导通，低压闭锁电路22检测到母线电压小于预设电压，低压闭锁电路22导通，第二延时电路23延时预设时间后导通，从而使第二控制电路24带电，从而控制本段断路器QF1断开。

当本段线路过负荷而导致过电流时，线路电流变大，母线电压几乎不变，第二电流检测电路21导通，而低压闭锁电路22检测到母线电压大于预设电压，低压闭锁电路22保持常开，本段断路器QF1保持常闭，从而避免线路因过负荷而导致断路器QF1误动作，并且后备保护电路20在主保护电路10因故障不工作时实现线路的持续保护。

如图7所示，在本实用新型继电保护电路第七实施例中，第二电流检测电路21包括第三电流互感器TA3、第四电流互感器TA4、第三电流继电器KA3及第四电流继电器KA4，第三电流互感器TA3的第一端与第三电流继电器KA3的线圈第一端连接，第四电流互感器TA4的第一端与第四电流继电器KA4的线圈第一端连接，第三电流互感器TA3的第二端、第四电流互感器TA4的第二端、第三电流继电器KA3的第二端及第四电流继电器KA4的线圈的第二端接地，第三电流继电器KA3的开关第一端及第四电流继电器KA4的开关第一端接正极，第三电流继电器KA3的开关第二端及第四电流继电器KA4的开关第二端连接，其连接节点为第二电流检测电路21的输出端。

具体的，第三电流互感器TA3与第四电流互感器TA4用于将输电线路高电流按比例转换成低电流，并将转换后的电流参数输出对应的电流继电器中，第三电流继电器KA3或者第四电流继电器KA4中设定了预设电流值，当输电线路发生过电流时，第三电流继电器KA3或者第四电流继电器KA4瞬间吸合，从而使低压闭锁电路22通电。

低压闭锁电路22包括第四中间继电器KM4、第一电压继电器KV1及第一变压器T1，第一变压器T1的原边与母线连接，第一变压器T1的副边与第一电压继电器KV1的线圈连接，第四中间继电器KM4的线圈第一端与第二电流检测电路21的输出端连接，第四中间继电器KM4的线圈第二端接负极，第四中间继电器KM4的开关第一端接正极，第四中间继电器KM4的开关第二端与第一电压继电器KV1的开关第一端连接，第一电压继电器KV1的开关第二端为低压闭锁电路22的输出端。

具体的，第一变压器T1用于将母线电压降压后输出到第一电压继电器KV1，第一电压继电器KV1检测母线电压，当检测到的电压小于第一电压继电器KV1的预设电压时，第一电压继电器KV1吸合开关，第二延时电路23通电。

当检测到的电压大于第一电压继电器KV1的预设电压时，第一电压继电器KV1的开关保持常开，第二延时电路23无电流通过。

第二延时电路23包括第二时间继电器KT2，第二时间继电器KT2的线圈第一端为第二延时电路23的输入端，第二时间继电器KT2的开关第一端接正极，第二时间继电器KT2的开关第二端为所述延时电路的输出端。

第二控制电路24包括第二信号继电器KS2及第五中间继电器KM5，第二信号继电器KS2的线圈第一端为第二控制电路24的输入端，第二信号继电器KS2的线圈第二端与第五中间继电器KM5的线圈第一端连接，第二信号继电器KS2的开关第一端及第五中间继电器KM5的开关第一端接正极，第二信号继电器KS2的开关第二端输出指示信号，第五中间继电器KM5的线圈第二端接负极，第五中间继电器KM5的开关第二端与断路器的跳闸线圈连接。

当本段输电线路发生相间短路时，电流继电器KA3或KA4瞬时吸合，第四中间继电器KM4吸合，第一电压继电器KV1通电闭合，第二时间继电器KT2通电，经过一定延时后，常开开关闭合，第二信号继电器KS2和第五中间继电器KM5得电吸合，第二信号继电器KS2接通信号回路，发出报警信号，第五中间继电器KM5闭合，接通出口断路器QF1的跳闸线圈YT回路，QF1跳闸，从而切除故障线路。断路器跳闸后，电流互感器TA3和TA4中便无电流，从而使整个保护装置除第二信号继电器KS2外的各元件返回初始状态。KS2可通过手动复位。

当负荷电流较大时候，电流继电器KA3或KA4吸合，第四中间继电器KM4吸合，由于电压闭锁的存在，根据过负荷是电流变化而电压基本保持不变的原理，此时的母线电压较高，使得第一电压继电器KV1不能吸合，故第二时间继电器KT2、第二信号继电器KS2、第五中间继电器KM5和断路器QF1均不动作，线路保持原状，这样就躲过了负荷电流较大的情况，避免了因过负荷而引起继电保护电路的误动作。

以下，结合图1至图7，说明本实用继电保护电路的工作原理：

在每一段输电线路安装继电保护电路以及断路器，继电保护电路包括主保护电路10及后备保护电路20，主保护电路10包括第一电流检测电路11、第一中间继电器KM1、第一延时电路12及第一控制电路13，后备保护电路20包括第二电流检测电路21、低压闭锁电路22、第二延时电路23及第二控制电路24。

当本段输电线路发生相间短路时，第一电流检测电路11通电导通，第一中间继电器KM1通电后常闭开关断开，第一延时电路12经过预设时间后导通，后段或者后段各级继电保护电路的第一中间继电器保持常闭，本段继电保护电路的第一控制电路13导通后输出指示信号至远程终端，并控制本段断路器断开，从而切除故障线路，并且本段第一中间继电器闭锁前段或者上段各级继电保护电路，保证前段电路不会误动作，同时本段电路受控于后段或者下段各级的第一中间继电器，在后段或者下段各级发生短路时不会误动作，解决了非选择性的越级跳闸的问题，并且在每一段继电保护电路中进一步增加后备保护电路20，当线路因过负荷而导致过电流时，低压闭锁电路22检测到母线电压不变，形成闭锁，继电保护电路不工作，避免因过负荷而导致继电保护电路误动作，进一步提高多段式继电保护电路的可靠性。

本实用新型还提出一种矿区继电保护系统，包括如上所述的继电保护电路，该继电保护电路的具体结构参照上述实施例，由于本矿区继电保护系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。

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，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种继电保护电路，用于矿区电网中，所述矿区电网包括N段串联连接的电缆线，每一所述电缆线上均设有断路器，所述断路器用于控制所述电缆线导通或者断开，其特征在于，所述继电保护电路包括主保护电路，所述主保护电路包括第一电流检测电路、第一中间继电器、第一延时电路及第一控制电路；

所述第一电流检测电路的采集端与本段输电线路末端连接，所述第一电流检测电路的输出端与所述第一中间继电器的线圈第一端连接，所述第一中间继电器的线圈第二端与所述第一延时电路的输入端连接；

所述第一中间继电器的开关第一端与前段主保护电路的第一延时电路的输出端连接，所述第一中间继电器的开关第二端与前段主保护电路的第一控制电路的输入端连接，所述第一延时电路的输出端与后段主保护电路的第一中间继电器的开关第一端连接，所述第一控制电路的输入端与后段主保护电路的第一中间继电器的开关第二端连接，所述第一控制电路的控制端与所述断路器的受控端连接；

或所述第一中间继电器的开关第一端、前段主保护电路的第一延时电路的输出端与前段主保护电路的第一中间继电器的开关第二端互连，所述第一中间继电器的开关第二端、第一延时电路的输出端与后段主保护电路的第一中间继电器的开关第一端互连，所述第一控制电路的输入端与前后段第一控制电路的输入端互连，所述第一控制电路的控制端与所述断路器的受控端连接；其中，

所述第一电流检测电路，用于检测流经本段输电线路的电流，并在电流大于预设电流时导通；

所述第一中间继电器，在通电时，常闭开关断开；

所述第一延时电路，用于在通电后开始计时，并在预设时间后导通；

所述第一控制电路，在所述后段主保护电路或者后段每一主保护电路的第一中间继电器的开关处于常闭状态下导通并控制所述断路器断开，同时输出指示信号至远程终端。

2.如权利要求1所述的继电保护电路，其特征在于，所述第一电流检测电路包括第一电流互感器、第二电流互感器、第一电流继电器及第二电流继电器；

所述第一电流互感器的第一端与所述第一电流继电器的线圈第一端连接，所述第二电流互感器的第一端与所述第二电流继电器的线圈第一端连接，所述第一电流互感器的第二端、所述第二电流互感器的第二端、所述第一电流继电器的第二端及第二电流继电器的线圈的第二端接地，所述第一电流继电器的开关第一端及所述第二电流继电器的开关第一端接正极，所述第一电流继电器的开关第二端及所述第二电流继电器的开关第二端连接，其连接节点为所述第一电流检测电路的输出端。

3.如权利要求2所述的继电保护电路，其特征在于，所述第一延时电路包括第二中间继电器及第一时间继电器；

所述第二中间继电器的线圈第一端为所述第一延时电路的输入端，所述第二中间继电器的线圈第二端及所述第一时间继电器的线圈第二端接负极，所述第二中间继电器的开关第一端及所述第一时间继电器的开关第一端接正极，所述第二中间继电器的开关第二端与所述第一时间继电器的线圈第一端连接，所述第一时间继电器的开关第二端为所述第一延时电路的输出端。

4.如权利要求3所述的继电保护电路，其特征在于，所述第一控制电路包括第一信号继电器及第三中间继电器；

所述第一信号继电器的线圈第一端为所述第一控制电路的输入端，所述第一信号继电器的线圈第二端与所述第三中间继电器的线圈第一端连接，所述第一信号继电器的开关第一端及所述第三中间继电器的开关第一端接正极，所述第一信号继电器的开关第二端输出指示信号，所述第三中间继电器的线圈第二端接负极，所述第三中间继电器的开关第二端与断路器的跳闸线圈连接。

5.如权利要求4所述的继电保护电路，其特征在于，所述继电保护电路还包括后备保护电路，所述后备保护电路包括第二电流检测电路、低压闭锁电路、第二延时电路及第二控制电路；

所述第二电流检测电路的输入端与本段输电线路末端连接，所述第二电流检测电路的输出端、所述低压闭锁电路、所述第二延时电路及所述第二控制电路依次连接，所述低压闭锁电路的采集端与母线连接。

6.如权利要求5所述的继电保护电路，其特征在于，所述第二电流检测电路包括第三电流互感器、第四电流互感器、第三电流继电器及第四电流继电器；

所述第三电流互感器的第一端与所述第三电流继电器的线圈第一端连接，所述第四电流互感器的第一端与所述第四电流继电器的线圈第一端连接，所述第三电流互感器的第二端、所述第四电流互感器的第二端、所述第三电流继电器的第二端及第四电流继电器的线圈的第二端接地，所述第三电流继电器的开关第一端及所述第四电流继电器的开关第一端接正极，所述第三电流继电器的开关第二端及所述第四电流继电器的开关第二端连接，其连接节点为所述第二电流检测电路的输出端。

7.如权利要求6所述的继电保护电路，其特征在于，所述低压闭锁电路包括第四中间继电器、第一电压继电器及第一变压器；

所述第一变压器的原边与母线连接，所述第一变压器的副边与所述第一电压继电器的线圈连接，所述第四中间继电器的线圈第一端与所述第二电流检测电路的输出端连接，所述第四中间继电器的线圈第二端接负极，所述第四中间继电器的开关第一端接正极，所述第四中间继电器的开关第二端与所述第一电压继电器的开关第一端连接，所述第一电压继电器的开关第二端为所述低压闭锁电路的输出端。

8.如权利要求7所述的继电保护电路，其特征在于，所述第二延时电路包括第二时间继电器；

所述第二时间继电器的线圈第一端为所述第二延时电路的输入端，所述第二时间继电器的开关第一端接正极，所述第二时间继电器的开关第二端为所述延时电路的输出端。

9.如权利要求8所述的继电保护电路，其特征在于，所述第二控制电路包括第二信号继电器及第五中间继电器；

所述第二信号继电器的线圈第一端为所述第二控制电路的输入端，所述第二信号继电器的线圈第二端与所述第五中间继电器的线圈第一端连接，所述第二信号继电器的开关第一端及所述第五中间继电器的开关第一端接正极，所述第二信号继电器的开关第二端输出指示信号，所述第五中间继电器的线圈第二端接负极，所述第五中间继电器的开关第二端与断路器的跳闸线圈连接。

10.一种矿区继电保护系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的继电保护电路。