CN208656408U - 一种便携式继电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种便携式继电保护装置，包括二次控制回路、电流继电器和第一电流检测器；所述第一电流检测器设置在一次回路处，以检测所述一次回路中的电缆电流；所述第一电流检测器与所述电流继电器连接，所述电流继电器与所述二次控制回路连接，所述二次控制回路与所述一次回路连接。本发明实施例能够对一次回路中的电机进行精确保护。

Description

一种便携式继电保护装置

技术领域

本发明涉及电子技术领域，尤其涉及一种便携式继电保护装置。

背景技术

一般电机回路通常的构成包括熔断器、接触器和热继电器，其保护由短路和过载保护构成，当电机达到过载保护定值后，热继电器动作，当电机或者电缆发生短路时，熔断器将熔断，两种方式都能切断主回路电源。

对于某些较大功率的电机，除了有短路保护、过载保护，保护方式还增加了零序保护。零序保护回路的构成由电流互感器CT和定时限电流继电器构成，设备的三相动力电缆都穿过CT。正常情况下，设备三相电流的矢量和为零，当电机某一相发生接地时，三相的矢量和不为零，CT输出电流到定时限电流继电器设定值，且时间也达到设定值，继电器动作，发出信号切断主电气回路，但这个零序保护原理是对三相电流的矢量和进行计算，不是测量电机回路某一相的电流。

现有技术中仅能够保护一般运行工况下的电机或设备，无法保护有特殊需求和有时序需求的设备；现有技术的检测设备、保护设备必须固定在配电盘上，不便移动，强制设计制作一套保护设备，每启动一次设备，就必须拆掉电机的动力电缆，再安装保护设备，接入保护系统，如此便费时费力，且极不安全；回路为直流220V或者110V，电流互感器二次电流最大5A，若果电流互感器连接不好造成开路，便会产生高压，危急试验人员安全。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种便携式继电保护装置，能够对一次回路中的电机进行精确保护。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

本发明提供一种便携式继电保护装置，包括二次控制回路、电流继电器和第一电流检测器；

所述第一电流检测器设置在一次回路处，以检测所述一次回路中的电缆电流；所述第一电流检测器与所述电流继电器连接，所述电流继电器与所述二次控制回路连接，所述二次控制回路与所述一次回路连接。

进一步地，所述电流继电器包括正负输入端、正负输出端和正负电源端；所述电流继电器内部设有常开触点；

所述正负输入端与所述第一电流检测器的两端连接，所述常开触点的两端与所述正负输出端连接，所述正负输出端与所述二次控制回路连接；正电源端与所述二次控制回路连接，负电源端接地。

进一步地，所述二次控制回路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、时间继电器、启动按钮、控制按钮、运行指示灯、跳闸指示灯和电源指示灯；

所述第一继电器的线圈的一端通过所述启动按钮、所述控制按钮连接正直流电源端，负直流电源端、所述第一继电器的线圈的另一端接地，所述第一继电器的第一触点与所述启动按钮并联；

所述第二继电器的线圈的一端分别与所述第一继电器的第二触点的一端、所述时间继电器的触点的一端连接，所述第一继电器的第二触点的另一端与所述第二继电器的触点的一端连接，所述第二继电器的触点的另一端连接正直流电源端，所述第二继电器的触点的两端还连接所述一次回路；所述时间继电器的触点的另一端与所述电流继电器的正输出端连接，所述第三继电器的线圈的一端与所述电流继电器的负输出端连接，所述第三继电器的线圈的另一端、所述第二继电器的线圈的另一端接地；所述时间继电器的线圈与所述第二继电器的线圈并联；

所述第一继电器的第三触点的一端连接正直流电源端，所述第一继电器的第三触点的另一端分别与所述电流继电器的正电源端、所述运行指示灯的一端连接，所述运行指示灯的另一端接地；所述第三继电器的触点的一端连接正直流电源端，所述第三继电器的触点的另一端通过跳闸指示灯接地，所述第三继电器的触点的两端还连接所述一次回路；所述电源指示灯的一端连接正直流电源端，另一端接地。

进一步地，所述二次控制回路还包括双闸开关和保险丝；

所述双闸开关和所述保险丝均设置在所述二次控制回路的入口处。

进一步地，所述便携式继电保护装置还包括第二电流检测器和电流表；

所述第二电流检测器设置在一次回路处，以检测所述一次回路中的电缆电流；所述第二电流检测器与所述电流表连接。

进一步地，所述第一电流检测器和所述第二电流检测器均是最大量程为200A、二次输出为0～200mA的电流互感器。

进一步地，所述电流继电器均是量程为0～200mA、工作电源为24V的直流过电流继电器。

进一步地，所述一次回路包括抽屉以及与所述抽屉串联的电机；所述抽屉包括断路器、接触器、热继电器和分闸回路；

所述第一电流检测器设置在所述抽屉的输出端的电缆处；所述第二继电器的触点的两端分别与所述接触器的常开触点的两端连接；所述第三继电器的触点的两端分别接入所述分闸回路。

进一步地，所述便携式继电保护装置还包括端子排；

所述电流继电器通过所述端子排与所述第一电流检测器连接，所述二次控制回路通过所述端子排与所述一次回路连接；所述端子排上与所述第一电流检测器的连接处设有接地点。

进一步地，所述便携式继电保护装置还包括箱体，所述箱体上设有通孔；

所述二次控制回路、所述电流继电器和所述端子排设置在所述箱体内，所述端子排通过所述通孔与所述第一电流检测器、所述一次回路接线。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

通过第一电流检测器检测一次回路中的电缆电流，并将其转为毫安级的电流信号送至电流继电器，当电流达到保护值后，触发电流继电器动作，进而二次控制回路动作，输出跳闸信号至一次回路，从而断开一次回路电源，实现对一次回路中电机的精确保护，且适用于某些特殊领域的电机；电流继电器和二次控制回路设置在箱体内，可自由移动、携带方便；电流检测器在端子排上的接线做接地处理，安全可靠。

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是本发明实施例一提供的便携式继电保护装置的结构示意图；

图2是本发明实施例一提供的便携式继电保护装置的部分结构示意图；

图3是本发明实施例一提供的便携式继电保护装置的二次控制回路的结构示意图；

图4是本发明实施例一提供的便携式继电保护装置的端子排的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

本发明实施例提供了一种便携式继电保护装置，参见图1，包括二次控制回路1、电流继电器2和第一电流检测器3；

所述第一电流检测器3设置在一次回路4处，以检测所述一次回路中的电缆电流；所述第一电流检测器3与所述电流继电器2连接，所述电流继电器2与所述二次控制回路1连接，所述二次控制回路1与所述一次回路4连接。

需要说明的是，第一电流检测器检测运行设备(即一次回路)电缆的电流，并将其转换成毫安级的电流信号，电流信号随后被送至电流继电器与预先设定值进行比较，当电流大小超过预先设定值时，电流将触发电流继电器动作，按照用户预先设定的需求，通过二次控制回路对一次回路发出保护信号，达到保护的目的。

进一步地，如图2所示，所述电流继电器XI包括正负输入端A3、A4，正负输出端A5、A6和正负电源端A1、A2；所述电流继电器XI内部设有常开触点IE；

所述正负输入端A3、A4与所述第一电流检测器TI1的两端连接，所述常开触点IE的两端与所述正负输出端A5、A6连接，所述正负输出端A5、A6与所述二次控制回路1连接；正电源端A1与所述二次控制回路1连接，负电源端A2接地。

需要说明的是，电流继电器是型号为JDL112-X52HF2J的直流过电流继电器，量程为0～200mA，工作电源为24V，能够满足现场使用需求。

电流继电器通过正负输入端A3、A4输入第一电流检测器输出的电流，将该电流与预先设定值进行比较，若该电流大小超过预先设定值，则闭合常开触点IE，进而通过正负输出端A5、A6触发二次回路动作。

进一步地，如图3所示，所述二次控制回路1包括第一继电器KM1、第二继电器KM2、第三继电器3、时间继电器KT1、启动按钮SB2、控制按钮SB1、运行指示灯HA1、跳闸指示灯HA2和电源指示灯HA3；

所述第一继电器的线圈KM11的一端通过所述启动按钮SB2、所述控制按钮SB1连接正直流电源端DC+，负直流电源端DC-、所述第一继电器的线圈KM11的另一端接地，所述第一继电器的第一触点KM12与所述启动按钮SB2并联；

所述第二继电器的线圈KM21的一端分别与所述第一继电器的第二触点KM13的一端、所述时间继电器的触点KT12的一端连接，所述第一继电器的第二触点KM13的另一端与所述第二继电器的触点KM22的一端连接，所述第二继电器的触点KM22的另一端连接正直流电源端D+，所述第二继电器的触点KM22的两端还连接所述一次回路4；所述时间继电器的触点KT12的另一端与所述电流继电器XI的正输出端A5连接，所述第三继电器的线圈KM31的一端与所述电流继电器XI的负输出端A6连接，所述第三继电器的线圈KM31的另一端、所述第二继电器的线圈KM21的另一端接地；所述时间继电器的线圈KT11与所述第二继电器的线圈KM21并联；

所述第一继电器的第三触点KM14的一端连接正直流电源端D+，所述第一继电器的第三触点KM14的另一端分别与所述电流继电器XI的正电源端A1、所述运行指示灯HA1的一端连接，所述运行指示灯HA1的另一端接地；所述第三继电器的触点KM32的一端连接正直流电源端D+，所述第三继电器的触点KM32的另一端通过跳闸指示灯HA2接地，所述第三继电器的触点KM32的两端还连接所述一次回路4；所述电源指示灯HA3的一端连接正直流电源端D+，另一端接地。

进一步地，所述二次控制回路1还包括双闸开关JA和保险丝FU；

所述双闸开关JA和所述保险丝FU均设置在所述二次控制回路1的入口处。

需要说明的是，二次控制回路能够进行启动和停止整个继电保护装置的二次回路的检测，能够采集现场电机的启动，并自动计时45S，启动检测回路，如果检测到整个回路过流，保护装置发出保护信号，切断一次回路。

进一步地，如图2所示，所述便携式继电保护装置还包括第二电流检测器TI2和电流表PA；

所述第二电流检测器TI2设置在一次回路4处，以检测所述一次回路中的电缆电流；所述第二电流检测器TI2与所述电流表PA连接。

进一步地，所述第一电流检测器和所述第二电流检测器均是最大量程为200A、二次输出为0～200mA的电流互感器。

需要说明的是，为了能够精确采集现场75A的电流信号，采用Q50电流互感器，该互感器的量程最大为200A，二次输出电流为0～200mA，能够准确采集现场信号，满足要求。

进一步地，如图2所示，所述一次回路4包括抽屉以及与所述抽屉串联的电机41；所述抽屉包括断路器B1、接触器B2、热继电器B3和分闸回路(图中未示出)；

所述第一电流检测器TI1设置在所述抽屉的输出端的电缆处；所述第二继电器的触点KM22的两端分别与所述接触器的常开触点的两端连接；所述第三继电器的触点KM32的两端分别接入所述分闸回路。

需要说明的是，当现场需要检测时，将二次控制回路与一次回路连接。当需要启动电机时，提前启动保护装置的回路，先在电流继电器XI中设置好定值，闭合双闸开关JA及保险FU，按下保护装置的启动按钮SB2，保护箱做好检测准备。电机启动后，接触器的常开触点闭合，保护装置收到电机启动的信号，时间继电器KT1开始计时，45S后，如果电流继电器XI还测到电机回路有75A的电流，表明盘车有堵转情况发生。其中，为保证现场继电器动作的准确性，需事先用继保仪对该继电器的定值进行校验。

当发生堵转情况时，二次控制回路的第三继电器KM3动作，常开触点KM32闭合，输出跳闸信号，一次回路中抽屉的分闸继电器接通后，分闸继电器动作，接触器分开，断开电源，实现对电机的保护。

进一步地，所述便携式继电保护装置还包括端子排；

所述电流继电器通过所述端子排与所述第一电流检测器连接，所述二次控制回路通过所述端子排与所述一次回路连接；所述端子排上设有接地点。

具体地，如图4所示，端子排BN设有16个端子。电流继电器XI的正负输入端A3、A4分别与端子排BN的第9、10端连接，第一电流检测器TI1的两端与端子排BN的第9、10端连接，从而实现电流继电器与第一电流检测器的连接；电流表PA的正负输输入端分别与端子排BN的第11、12端连接，第二电流检测器TI2的两端与端子排BN的第11、12端连接，从而实现电流表与第二电流检测器的连接；同时，端子排BN的第10、12端与第13端连接且接地，从而使第一电流检测器TI1、第二电流检测器TI2的一端接地，避免因电流检测器开路造成触电风险。

另外，第三继电器的触点KM32的两端与端子排BN的第7、8端连接，一次回路中的分闸回路与端子排BN的第7、8端连接，使得第三继电器的触点KM32闭合时，一次回路中的分闸回路导通；第二继电器的触点KM22的两端与端子排BN的第5、6端连接，一次回路中的接触器的常开触点KA3的两端连接，使得电机启动接触器的常开触点KA3闭合时，二次控制回路能够收到电机启动的信号。

进一步地，所述便携式继电保护装置还包括箱体，所述箱体上设有通孔；

所述二次控制回路、所述电流继电器和所述端子排设置在所述箱体内，所述端子排通过所述通孔与所述第一电流检测器、所述一次回路接线。

需要说明的是，二次控制回路、电流继电器和端子排安装在箱体内，箱门上安装电流表、指示灯、启停按钮，箱体侧面或上部预留有通孔，方便外部接线。箱体内二次控制回路的所有元器件均能在DC220±10％内可靠工作，箱体提供给箱外接触器的常开触点KA3回路的电流不大于5A，提供给箱外分闸回路的电流负载能力不小于2A。

本发明实施例通过第一电流检测器检测一次回路中的电缆电流，并将其转为毫安级的电流信号送至电流继电器，当电流达到保护值后，触发电流继电器动作，进而二次控制回路动作，输出跳闸信号至一次回路，从而断开一次回路电源，实现对一次回路中电机的精确保护，且适用于某些特殊领域的电机；电流继电器和二次控制回路设置在箱体内，可自由移动、携带方便；电流检测器在端子排上的接线做接地处理，安全可靠。

综上所述，本发明实施例提供的便携式继电保护装置在进行相关试验过程中，成功保护了主盘车电机，解决了上游设计和供货不及时的问题，实现了主盘车可用，为发电机冲转做好了准备。通过现场运用，本发明取得了较好的实用效果：

该继电保护装置可实现0～200A的电流保护和0～999S的时间保护范围，其电流和时间的范围能够满足绝大部分设备对电流和时间保护需求。在使用前，工作人员将定值设定好，为保证电流动作的精确度，可使用继保仪将定值较对正确，实现精确动作。据了解目前其他项目部未有类似装置出现，经过查询，其他领域也未出现这款设备；

该装置拓展性较强，由于本身继电器的调整范围是0～200mA,可直接更换手持式的CT及两处接线，几分钟便可完成改动，同时用户也可以根据实际需求，更换电流继电器，能够满足用户更大范围的需求；

该装置安全可靠：该装置将工业厂房或办公室随处可用的220V交流电源变为24V，作为二次回路工作电压，同时该装置将手持式CT在箱子内的接线做了接地处理，安全可靠；

该装置使用方便，便于携带：该装置将所有设备安装到一个的小三箱内，可自由移动，携带方便。另外，该装置能够目前受制于条件及经费的限制，箱子的集成性可以进一步提高，方便性能能够有更大的提升空间。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种便携式继电保护装置，其特征在于，包括二次控制回路、电流继电器和第一电流检测器；

所述第一电流检测器设置在一次回路处，以检测所述一次回路中的电缆电流；所述第一电流检测器与所述电流继电器连接，所述电流继电器与所述二次控制回路连接，所述二次控制回路与所述一次回路连接。

2.根据权利要求1所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述电流继电器包括正负输入端、正负输出端和正负电源端；所述电流继电器内部设有常开触点；

所述正负输入端与所述第一电流检测器的两端连接，所述常开触点的两端与所述正负输出端连接，所述正负输出端与所述二次控制回路连接；正电源端与所述二次控制回路连接，负电源端接地。

3.根据权利要求2所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述二次控制回路包括第一继电器、第二继电器、第三继电器、时间继电器、启动按钮、控制按钮、运行指示灯、跳闸指示灯和电源指示灯；

所述第一继电器的线圈的一端通过所述启动按钮、所述控制按钮连接正直流电源端，负直流电源端、所述第一继电器的线圈的另一端接地，所述第一继电器的第一触点与所述启动按钮并联；

所述第二继电器的线圈的一端分别与所述第一继电器的第二触点的一端、所述时间继电器的触点的一端连接，所述第一继电器的第二触点的另一端与所述第二继电器的触点的一端连接，所述第二继电器的触点的另一端连接正直流电源端，所述第二继电器的触点的两端还连接所述一次回路；所述时间继电器的触点的另一端与所述电流继电器的正输出端连接，所述第三继电器的线圈的一端与所述电流继电器的负输出端连接，所述第三继电器的线圈的另一端、所述第二继电器的线圈的另一端接地；所述时间继电器的线圈与所述第二继电器的线圈并联；

所述第一继电器的第三触点的一端连接正直流电源端，所述第一继电器的第三触点的另一端分别与所述电流继电器的正电源端、所述运行指示灯的一端连接，所述运行指示灯的另一端接地；所述第三继电器的触点的一端连接正直流电源端，所述第三继电器的触点的另一端通过跳闸指示灯接地，所述第三继电器的触点的两端还连接所述一次回路；所述电源指示灯的一端连接正直流电源端，另一端接地。

4.根据权利要求3所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述二次控制回路还包括双闸开关和保险丝；

所述双闸开关和所述保险丝均设置在所述二次控制回路的入口处。

5.根据权利要求1所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述便携式继电保护装置还包括第二电流检测器和电流表；

所述第二电流检测器设置在一次回路处，以检测所述一次回路中的电缆电流；所述第二电流检测器与所述电流表连接。

6.根据权利要求1所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述第一电流检测器和所述第二电流检测器均是最大量程为200A、二次输出为0～200mA的电流互感器。

7.根据权利要求1所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述电流继电器是量程为0～200mA、工作电源为24V的直流过电流继电器。

8.根据权利要求3所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述一次回路包括抽屉以及与所述抽屉串联的电机；所述抽屉包括断路器、接触器、热继电器和分闸回路；

所述第一电流检测器设置在所述抽屉的输出端的电缆处；所述第二继电器的触点的两端分别与所述接触器的常开触点的两端连接；所述第三继电器的触点的两端分别接入所述分闸回路。

9.根据权利要求1所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述便携式继电保护装置还包括端子排；

所述电流继电器通过所述端子排与所述第一电流检测器连接，所述二次控制回路通过所述端子排与所述一次回路连接；所述端子排上与所述第一电流检测器的连接处设有接地点。

10.根据权利要求9所述的便携式继电保护装置，其特征在于，所述便携式继电保护装置还包括箱体，所述箱体上设有通孔；

所述二次控制回路、所述电流继电器和所述端子排设置在所述箱体内，所述端子排通过所述通孔与所述第一电流检测器、所述一次回路接线。