CN210136418U - 一种监控电路及继电保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及继电保护装置领域，公开了一种监控电路及继电保护装置，所述监控电路包括单稳态电路和与所述单稳态电路的边沿触发引脚连接的CPU，以及和所述单稳态电路的输出引脚连接与逻辑电路的输入端，与逻辑电路的输出端连接开关控制电路，所述CPU为单稳态电路输入喂狗信号，当继电保护装置自身出现问题时，CPU不能及时提供喂狗信号给单稳态电路，单稳态电路的输出由高电平变为低电平，开关控制电路切断对外输出的开关量继电器的电源，使继电保护装置在异常时，不会产生跳闸断电指令，保证电网的稳定运行。本实用新型的喂狗间隔设置在10ms内，可在10ms左右即可检测CPU异常，响应速度快。

Description

一种监控电路及继电保护装置

技术领域

本实用新型涉及继电保护装置技术领域，尤其涉及一种监控电路及继电保护装置。

背景技术

在电力系统中，为保证电力电网系统的稳定安全，继电保护装置是必不可少的设置之一，但继电保护装置本身也为电子设备，同样存在可靠性和稳定性问题，特别是在电力系统干扰大的情况下，继电保护装置本身的可靠性就尤为重要。在实际电力系统运行中，由于继电保护装置本身原因故障，导致线路跳闸，电机、发电机停运时有发生，造成了重大电力事故。这就需要加强继电保护装置的可靠性。当电力系统发生故障时，继电保护装置需要在三四十毫秒内判断故障并切除故障点，继电器跳闸出口动作时间一般仅为几个毫秒。但当继电保护装置本身异常时，其错误出口也仅为几个毫秒。而现成的一些看门狗芯片，其监控时间一般都为几百毫秒，甚至几秒，其不能够有效监控继电保护装置，防止继电保护装置错误出口跳闸，而一些软件的防误跳措施，因为用软件来处理，仍无法有效杜绝错误出口跳闸。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供了一种监控电路当继电保护设备异常时，能在快速监测保护装置的异常，有效防止保护装置错误地对外出口跳闸。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种监控电路，包括单稳态电路和与所述单稳态电路的边沿触发引脚连接的CPU，以及和所述单稳态电路的输出引脚连接的与逻辑电路，与逻辑电路的输出端连接开关控制电路，所述CPU为单稳态电路输入喂狗信号，喂狗信号的间隔小于10ms，所述开关控制电路用于控制对外输出的开关量继电器的电源的通断。

作为上述技术方案的改进，所述单稳态电路包括74HC123芯片，所述74HC123芯片的1Cext引脚和1Rext引脚分别连接有第一RC定时电路，所述74HC123芯片的2Cext引脚和2Rext引脚分别连接有第二RC定时电路，所述74HC123芯片的1A引脚接地，1B引脚通过电阻R3和CPU的喂狗信号输出端连接，1Q引脚与所述与逻辑电路的一输入端相连，

与2A引脚连接，2B引脚和2CLR引脚分别连接VCC引脚，

引脚与所述与逻辑电路的另一输入端相连。

作为上述技术方案的改进，所述第一RC定时电路21的延时时间t1的范围为4ms-8ms，所述第二RC定时电路的延时时间t2的范围为8ms-10ms。

作为上述技术方案的改进，所述开关控制电路包括光电耦合器U3和第一继电器U4，光电耦合器U3的输入端和与逻辑电路的输出端连接，光电耦合器U3的输出端和第一继电器U4连接，第一继电器U4用于控制开关量继电器的电源的通断。

作为上述技术方案的改进，所述第一RC定时电路包括电阻R1和电容C1，电容C1的两端分别连接74HC123芯片的1Cext引脚和1Rext引脚，电阻R1的两端分别连接1Cext引脚和VCC引脚；所述第二RC定时电路包括电阻R2和电容C2，电容C2的两端分别连接74HC123芯片的2Cext引脚和2Rext引脚，电阻R2的两端分别连接2Cext引脚和VCC引脚。

作为上述技术方案的改进，所述与逻辑电路包括相互串联的与非门U2A和与非门U2B，与非门U2A的输入端分别与74HC123芯片的1Q引脚和

引脚连接，与非门U2B的输出端与光电耦合器U3的输入端连接。

本实用新型还提供一种继电保护装置，包括上述监控电路。

本实用新型的有益效果有：

本实用新型的一种监控电路，包括单稳态电路和与所述单稳态电路的边沿触发引脚连接的CPU，以及和所述单稳态电路的输出引脚连接与逻辑电路的输入端，与逻辑电路的输出端连接开关控制电路，所述CPU为单稳态电路输入喂狗信号，当继电保护装置自身出现问题时，CPU不能及时提供喂狗信号给单稳态电路，单稳态电路的输出由高电平变为低电平，开关控制电路通过与逻辑电路接收电平信号后，切断对外输出的开关量继电器的电源，使继电保护装置在异常时，不会对外出口动作，不会产生跳闸断电指令，保证电网的稳定运行。本实用新型的喂狗间隔设置在10ms内，可在10ms左右即可检测CPU异常，响应速度快。

本实用新型还提供一种继电保护装置，包括上述监控电路，具有相同的有益效果。

附图说明

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步说明，其中：

图1是本实用新型较优实施例的电路原理图。

具体实施方式

参见图1，本实用新型的一种监控电路，包括单稳态电路2和与所述单稳态电路2的边沿触发引脚连接的CPU1，以及和所述单稳态电路2的输出引脚连接的与逻辑电路3，与逻辑电路3的输出端连接开关控制电路4，所述CPU1为单稳态电路2输入喂狗信号，所述开关控制电路4用于控制对外输出的开关量继电器的电源的通断。所述开关控制电路4可以为继电器开关控制电路4或三极管开关电路，本实施例中，开关控制电路4包括光电耦合器U3和第一继电器U4，光电耦合器U3的输入端和与逻辑电路3的输出端连接，光电耦合器U3的输出端和第一继电器U4连接，第一继电器U4用于控制开关量继电器的电源的通断。所述CPU1为单稳态电路2输入喂狗信号，所述喂狗信号的间隔小于10ms，当继电保护装置自身出现问题时，CPU1不能及时提供喂狗信号给单稳态电路2，单稳态电路2不能在喂狗时间间隔内接收到喂狗信号，其输出由高电平变为低电平，光电耦合器U3通过与逻辑电路3接收电平信号后，使第一继电器U4的电源断开，也即切断对外输出的开关量继电器的电源。这样，继电保护装置在异常时，能在10ms内检测到CPU1是否异常，并在开关量继电器动作前即可快速切断对外出口电源，使开关量继电器失效，保证开关量继电器不会对外出口动作，不会产生跳闸断电指令，保证电网的稳定运行。

进一步，所述单稳态电路2可以为单稳态触发芯片构成的电路，实现单稳态输出，具体的，包括74HC123芯片，所述74HC123芯片的1Cext引脚和1Rext引脚分别连接有第一RC定时电路21，所述74HC123芯片的2Cext引脚和2Rext引脚分别连接有第二RC定时电路22，所述74HC123芯片的1A引脚接地，1B引脚通过电阻R3和CPU1的喂狗信号输出端连接，1Q引脚与所述与逻辑电路3的一输入端相连，

与2A引脚连接，2B引脚和2CLR引脚分别连接VCC引脚，

引脚与所述与逻辑电路3的另一输入端相连。所述第一RC定时电路21包括电阻R1和电容C1，电容C1的两端分别连接74HC123芯片的1Cext引脚和1Rext引脚，电阻R1的两端分别连接1Cext引脚和VCC引脚；所述第二RC定时电路22包括电阻R2和电容C2，电容C2的两端分别连接74HC123芯片的2Cext引脚和2Rext引脚，电阻R2的两端分别连接2Cext引脚和VCC引脚。

进一步，定时电路的延时时间t＝K*RC，其中R、C分别为接入电阻电容的大小，调整电阻和电容的值可以调节延时时间的长短。优选的，通过调整R1和C1的阻值和容值，使第一RC定时电路21的延时时间t1在4ms-8ms之间，即喂狗时间必须小于4ms，调整R2和C2的阻容值，使第二RC定时电路22的延时时间t2设定在8ms-10ms之间。当装置正常运行时，CPU1不断地对1B脚输入喂狗信号，喂狗脉宽间隔小于1ms，此时1Q持续输出高电平，

持续输出低电平，由于没有脉冲触发，

输出高电平，2Q输出低电平。1Q和

通过与逻辑电路3，输出一个有效使能信号到光电耦合器U3，光电耦合器U3驱动第一继电器U4，使第一继电器U4闭合，接通24V电压源，给对外输出的开关量继电器供电。当装置异常时，CPU1的喂狗信号超过R1和C1设定的延时时间仍无法提供，1Q将输出将变为低电平输出，而

输出高电平，需直到有新的喂狗信号到了后，1Q和

才会恢复，

的电平变化输入到2A端，也将导致

输出一个由R2和C2设定的时间的低电平脉宽。当输出1Q和

信号输入到与逻辑电路3上，其任何一个电平为低电平，都将使与逻辑电路3输出一个低电平信号，低电平信号通过光电耦合器U3，将使第一继电器U4断开，也即断开了对外出口的开关量继电器的24V电源，使开关量继电器不会出口动作。从而保证继电保护装置在异常时，不会对外出口动作，不会产生跳闸断电指令，保证电网的稳定运行。本实施例监控响应速度快，在CPU1出现异常4ms内即可产生电平转换，快速切断开关量继电器的电源。

进一步，所述与逻辑电路3包括相互串联的与非门U2A和与非门U2B，与非门U2A的输入端分别与74HC123芯片的1Q引脚和

引脚连接，与非门U2B的输出端与光电耦合器U3的输入端连接。与逻辑电路3的实现方式不限于本实施例，例如直接用与门替代或其他实现与逻辑的电路组合也应当视为本实用新型的保护范围。

本实施例还提供一种继电保护装置，包括上述监控电路，具有相同的有益效果。

以上所述，只是本实用新型的较佳实施方式而已，但本实用新型并不限于上述实施例，只要其以任何相同或相似手段达到本实用新型的技术效果，都应属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.一种监控电路，其特征在于：包括单稳态电路(2)和与所述单稳态电路(2)的边沿触发引脚连接的CPU(1)，以及和所述单稳态电路(2)的输出引脚连接的与逻辑电路(3)，与逻辑电路(3)的输出端连接开关控制电路(4)，所述CPU(1)为单稳态电路(2)输入喂狗信号，所述喂狗信号的间隔小于10ms，所述开关控制电路(4)用于控制对外输出的开关量继电器的电源的通断。

2.根据权利要求1所述的一种监控电路，其特征在于：所述单稳态电路(2)包括74HC123芯片，所述74HC123芯片的1Cext引脚和1Rext引脚分别连接有第一RC定时电路(21)，所述74HC123芯片的2Cext引脚和2Rext引脚分别连接有第二RC定时电路(22)，所述74HC123芯片的1A引脚接地，1B引脚通过电阻R3和CPU(1)的喂狗信号输出端连接，1Q引脚与所述与逻辑电路(3)的一输入端相连，

与2A引脚连接，2B引脚和2CLR引脚分别连接VCC引脚，

引脚与所述与逻辑电路(3)的另一输入端相连。

3.根据权利要求2所述的一种监控电路，其特征在于：所述第一RC定时电路(21)的延时时间t1的范围为4ms-8ms，所述第二RC定时电路(22)的延时时间t2的范围为8ms-10ms，所述喂狗信号的间隔小于4ms。

4.根据权利要求1所述的一种监控电路，其特征在于：所述开关控制电路(4)包括光电耦合器U3和第一继电器U4，光电耦合器U3的输入端和与逻辑电路(3)的输出端连接，光电耦合器U3的输出端和第一继电器U4连接，第一继电器U4用于控制开关量继电器的电源的通断。

5.根据权利要求2或3所述的一种监控电路，其特征在于：所述第一RC定时电路(21)包括电阻R1和电容C1，电容C1的两端分别连接74HC123芯片的1Cext引脚和1Rext引脚，电阻R1的两端分别连接1Cext引脚和VCC引脚；所述第二RC定时电路(22)包括电阻R2和电容C2，电容C2的两端分别连接74HC123芯片的2Cext引脚和2Rext引脚，电阻R2的两端分别连接2Cext引脚和VCC引脚。

6.根据权利要求1所述的一种监控电路，其特征在于：所述与逻辑电路(3)包括相互串联的与非门U2A和与非门U2B，与非门U2A的输入端分别与74HC123芯片的1Q引脚和

引脚连接，与非门U2B的输出端与光电耦合器U3的输入端连接。

7.一种继电保护装置，其特征在于：包括如权利要求1-6任一所述的监控电路。

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