CN211554229U - 一种断路器跳合闸回路全工况监视电路 - Google Patents
一种断路器跳合闸回路全工况监视电路 Download PDFInfo
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Abstract
一种断路器跳合闸回路全工况监视电路，它包括合闸监视回路、合闸回路、跳闸监视回路、跳闸回路、第一断路器本体、第二断路器本体，第一断路器本体包括合闸线圈YC、常开触点S1、常闭触点S2、常闭触点S3，常开触点S1与合闸回路监视继电器HJS的线圈部分串联，常闭触点S3的A端分别与合闸回路监视继电器HJS线圈部分的A端以及合闸自保持继电器SHJ的线圈部分连接，本实用新型的目的是提供一种能很好的对断路器跳合闸回路进行全工况监视的，包含跳合闸回路、跳合闸线圈、联锁回路的综合监测的断路器跳合闸回路全工况监视电路。
Description
技术领域
本实用新型涉及继电保护领域，具体涉及一种断路器跳合闸回路全工况监视电路。
背景技术
传统断路器跳合闸回路监控，如图1所示，利用的是HWJ、TWJ监视继电器实现，它的原理是HWJ监视继电器并联在跳闸出口接点两端，再串联入跳闸线圈回路，在断路器合位时，实现对跳闸回路的监视。TWJ监视继电器并联在合闸出口接点两端，再串联入合闸线圈回路，在断路器分位时，实现对合闸回路的监视。
显而易见，HWJ监视继电器只有在断路器合位时，才能起到监视作用，TWJ监视继电器只有在断路器分位时，才能起到监视作用，它们的监视功能受断路器状态的直接影响，这是传统方法的明显缺点。
由于这一原因，常常将TWJ和HWJ常闭接点串联起来至监控报警，报控制回路断线，不能明确的直接指出到底是合闸回路还是跳闸回路断线，对于运行人员来说不够直观。
CN201510156299-断路器跳合闸线圈全工况监视回路实用新型专利中，利用在跳、合闸线圈两端设计一个外加注入电源回路从而实现跳合闸线圈全工况监视，它的缺点主要有：
1)只能对跳合闸线圈是否断线进行监视，而对于跳合闸线圈是否存在匝间短路，不具备监视功能；
2)它不能够监视跳合闸线圈以外的联锁回路。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种能很好的对断路器跳合闸回路进行全工况监视的，包含跳合闸回路、跳合闸线圈、联锁回路的综合监测的断路器跳合闸回路全工况监视电路。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：
一种断路器跳合闸回路全工况监视电路，它包括合闸监视回路、合闸回路、跳闸监视回路、跳闸回路、第一断路器本体、第二断路器本体，第一断路器本体包括合闸线圈YC、常开触点S1、常闭触点S2、常闭触点S3，常开触点S1与合闸回路监视继电器HJS的线圈部分串联，常闭触点S3的A端分别与合闸回路监视继电器HJS线圈部分的A端以及合闸自保持继电器SHJ的线圈部分连接；
第二断路器本体包括跳闸线圈YO、常闭触点S4、常开触点S5、常开触点S6，常闭触点S4与跳闸回路监视继电器TJS的线圈部分串联，常开触点S6的A端分别与跳闸回路监视继电器的线圈部分的A端连接以及跳闸自保持继电器TBIJ的线圈部分连接。
上述合闸回路包括合闸自保持继电器的线圈部分SHJ、合闸自保持继电器的常开触点SHJ1、手合接点1SHJ、重合闸出口接点ZHJ；合闸自保持继电器的常开触点SHJ1、重合闸出口接点ZHJ、手合接点1SHJ在并联之后与合闸自保持继电器的线圈部分SHJ串联。
还包括监控系统，用于采集合闸回路断线、跳闸回路断线、合闸脉冲电流异常、跳闸脉冲电流异常四个报警信号，提醒运行维护人员及时处理故障，型号例如中水科H9000监控系统；断路器控制柜，通过信号灯用于实现合闸回路断线、跳闸回路断线、合闸回路正常、跳闸回路正常电气显示，便于运行维护人员巡检观察，型号例如ABB HEC8A；保护装置，用于采集合闸回路断线、跳闸回路断线、合闸脉冲电流异常、跳闸脉冲电流异常四个报警信号，提醒运行维护人员及时处理故障，便于维护人员查询报警开入记录，型号例如南瑞继保RCS-985GW。合闸回路监视继电器HJS的常闭接点HJS1接入监控公共端与合闸回路断线端之间；常闭接点HJS3送入断路器控制柜并与第一信号灯串联；常开接点HJS4送入断路器控制柜并与第二信号灯串联；合闸脉冲电流监视继电器YCJ的线圈部分与第一断路器本体的B端串接，合闸脉冲电流监视继电器的常开接点YCJ1接入监控公共端与合闸脉冲电流异常端之间，合闸脉冲电流监视继电器的常开接点YCJ2接入保护装置的开入公共端与合闸脉冲电流异常端之间。
上述跳闸回路监视继电器TJS的常闭接点TJS1接入监控公共端与跳闸回路断线端之间，常闭接点TJS3送至断路器控制柜并与第三信号灯串联，常开接点TJS4送至断路器控制柜并与第四信号灯串联；跳闸脉冲电流监视继电器YOJ的线圈部分与第二断路器本体的B端串联，跳闸脉冲电流监视继电器的常开接点YOJ1接入监控系统的监控公共端与跳闸脉冲电流异常端之间，跳闸脉冲电流监视继电器的常开接点YOJ2送至保护装置的开入公共端与跳闸脉冲电流异常端之间。
本实用新型的有益效果是：
1)本实用新型利用电压继电器与并联的断路器机构辅助常开、常闭接点的电路组合，实现了不受断路器状态影响的对跳合闸回路的全工况监视，监视范围广，设计简单、可靠。
2)本实用新型利用串联在跳合闸回路的电流继电器，监视跳合闸脉冲电流，实现对跳合闸线圈的匝间短路的监视，利于运行维护人员提前预知故障信息，与跳合闸回路监视继电器一起配合，实现对跳合闸线圈的完全监视。
3)本实用新型将跳合闸回路监视继电器的常闭接点、常开接点，跳合闸回路脉冲电流监视继电器的常开接点，引出至监控系统、保护装置、信号灯回路，指示跳合闸回路正常，实现对跳合闸回路断线、分合闸脉冲电流异常的准确报警，准确判断故障范围，提高作业效率和设备可靠性。
附图说明
图1是传统断路器跳合闸回路监视电路示意图；
图2是本实用新型的电路图；
图3是本实用新型中报警回路示意图；
图4是本实用新型与便携式录波仪连接后实测跳合闸脉冲电流示意图。
具体实施方式
如图2所示，它包括合闸监视回路、合闸回路、跳闸监视回路、跳闸回路、第一断路器本体1、第二断路器本体2，第一断路器本体1包括合闸线圈YC、常开触点S1、常闭触点S2、常闭触点S3，常开触点S1与合闸回路监视继电器HJS的线圈部分串联，常闭触点S3的A端分别与合闸回路监视继电器HJS线圈部分的A端以及合闸自保持继电器SHJ的线圈部分连接；
所述第二断路器本体2包括跳闸线圈YO、常闭触点S4、常开触点S5、常开触点S6，常闭触点S4与跳闸回路监视继电器TJS的线圈部分串联，常开触点S6的A端分别与跳闸回路监视继电器的线圈部分的A端连接以及跳闸自保持继电器TBIJ的线圈部分连接。
其中，在图2中，各个元件说明如下：
HJS：合闸回路监视继电器；S1：断路器机构常开辅助接点；S2、S3：断路器机构常闭辅助接点；YC：合闸线圈；YCJ：合闸脉冲电流监视继电器；1SHJ：手合接点；ZHJ：重合闸出口接点；SHJ：合闸自保持继电器；SHJ1：合闸自保持接点。
TJS：跳闸回路监视继电器；S4：断路器机构常闭辅助接点；S5、S6：断路器机构常开辅助接点；YO：跳闸线圈；YOJ：跳闸脉冲电流监视继电器；STJ：手分接点；TJQ、TJR、TJF、TJ：保护装置或操作箱出口接点；TBIJ：跳闸自保持继电器；TBIJ1：跳闸自保持接点。
其中，在图3中，各个元件说明如下：
HJS1、HJS2、HJS3：合闸回路监视继电器常闭接点；HJS4：合闸回路监视继电器常开接点；TJS1、TJS2、TJS3：跳闸回路监视继电器常闭接点；TJS4：跳闸回路监视继电器常开接点；YCJ1、YCJ2：合闸脉冲电流监视继电器常开接点；Y OJ1、YOJ2：跳闸脉冲电流监视继电器常开接点；1HD：合闸回路断线红色信号灯；2HD：跳闸回路断线红色信号灯；3HD：合闸回路正常绿色信号灯；4HD：跳闸回路正常绿色信号灯。
将合闸回路监视继电器HJS常闭接点HJS1送至监控系统，报合闸回路断线信号，常闭接点HJS2送至保护装置，作为合闸回路断线开入信号，常闭接点HJ S3送至断路器控制柜面板或操作箱，启动红色信号灯回路1HD，指示合闸回路断线，常开接点HJS4送至断路器控制柜面板或操作箱，启动绿色信号灯回路3HD，指示合闸回路正常。将合闸脉冲电流监视继电器常开接点YCJ1送至监控系统，报合闸脉冲电流异常，常开接点YCJ2送至保护装置，作为合闸脉冲电流异常开入信号。
将跳闸回路监视继电器TJS，常闭接点TJS1送至监控系统，报跳闸回路断线信号，常闭接点TJS2送至保护装置，作为跳闸回路断线开入信号，常闭接点TJS3送至断路器控制柜面板或操作箱，启动红色信号灯回路2HD，指示跳闸回路断线,常开接点TJS4送至断路器控制柜面板或操作箱，启动绿色信号灯回路4HD，指示跳闸回路正常。将合闸脉冲电流监视继电器常开接点YOJ1送至监控系统，报跳闸脉冲电流异常，常开接点YOJ2送至保护装置，作为跳闸脉冲电流异常开入信号。
合闸回路监视继电器HJS为电压型继电器，通过并联的辅助接点S1、S3，与合闸线圈YC、合闸脉冲电流监视继电器YCJ、联锁回路串联，当断路器在分位时，合闸回路监视继电器HJS通过辅助接点S3与合闸线圈YC导通，从而实现监视功能。当断路器在合位时，合闸回路监视继电器HJS通过辅助接点S1与合闸线圈YC导通，从而实现监视功能。辅助接点S2的作用是，当断路器由分到合的过程中，及时切断合闸线圈，防止合闸线圈长期励磁烧毁，同时可以保护合闸自保持接点SHJ1，防止自保持接点开断容量不够而烧坏，当断路器在合位时，有效地切断合闸回路。当断路器在状态转换过程中(S1不通、S3也不通)，为防止合闸回路监视继电器HJS短时失电而误报警，选型时HJS带延时返回功能，返回时间可整定为100ms从而躲开断路器的状态转换过程。合闸回路监视继电器HJS线圈直阻要与合闸线圈直阻相配合，防止合闸线圈误动作。合闸脉冲电流监视继电器YCJ，为电流继电器，过流动作，动作电流定值可整定，将便携式录波串联接入合闸回路中，可以记录到合闸脉冲电流，读取波形中合闸脉冲稳态电流记为IC，合闸脉冲电流监视继电器YCJ电流定值按记录到的合闸脉冲稳态电流IC，考虑1.05倍的可靠系数来整定。合闸脉冲电流监视继电器YCJ电流定值范围选择需使得1.05IC落在定值区间内。通过监视合闸脉冲稳态电流，间接的监视合闸线圈，如果合闸线圈出现匝间短路，合闸脉冲稳态电流会变大，合闸脉冲电流监视继电器动作，常开接点闭合报警，如果合闸线圈出现断线，则合闸回路监视继电器HJS返回，常闭接点导通，也会报警，进而实现对合闸线圈的完全监视。
合闸回路监视继电器HJS的选型：
1、额定电压为合闸控制回路的额定电压，一般选为DC 220V；
2、带有至少3对常闭接点，1对常开接点；
3、带有延时返回功能，延时返回定值可整定，定值建议为100ms；
4、根据DL/T 596《电力设备预防性试验规程》要求，低于30％的额定电压，合闸线圈不应动作。考虑一定的裕度，合闸监视回路导通时，合闸线圈分压不超过20％的额定电压。合闸回路监视继电器HJS与合闸线圈YC的分压比例按照8:2设计，即监视继电器HJS的直阻要大于合闸线圈YC直阻的4倍。设合闸线圈YC直阻为Rc，合闸监视继电器直阻为Rh，则Rh＞4Rc，合闸线圈YC直阻Rc可以利用万用表实测或者根据技术手册得到；
5、合闸监视继电器HJS的动作电压Udz可选为Udz＞0.55Un，Un为额定电压，防止继电器负端直流一点接地时，继电器误动作。
合闸回路脉冲电流监视继电器选型：
1、电流型继电器，过电流动作，电流定值可整定；
2、过电流定值选择1.05IC，IC为便携式录波仪实测的合闸脉冲稳态电流；
3、过流定值1.05IC需落在电流定值整定区内；
4、带有至少两对常开接点。
跳闸回路监视继电器TJS为电压型继电器，通过并联的辅助接点S4、S6，与跳闸线圈YO、跳闸脉冲电流监视继电器YOJ、联锁回路串联，当断路器在合位时，跳闸回路监视继电器TJS通过辅助接点S6与合闸线圈YO导通，从而实现监视功能。当断路器在分位时，跳闸回路监视继电器TJS通过辅助接点S4与跳闸线圈YO导通，从而实现监视功能。辅助接点S5的作用是，当断路器由合到分的过程中，及时切断跳闸线圈，防止跳闸线圈长期励磁烧毁，同时可以保护跳闸自保持接点TBIJ1，防止自保持接点开断容量不够而烧坏，当断路器在分位时，有效地切断跳闸回路。当断路器在状态转换过程中(S6不通、S4也不通)，为防止跳闸回路监视继电器TJS短时失电而误报警，选型时TJS带延时返回功能，返回时间可整定为100ms从而躲开断路器的状态转换过程。跳闸回路监视继电器TJS线圈直阻要与跳闸线圈直阻相配合，防止跳闸线圈误动作。跳闸脉冲电流监视继电器YOJ，为电流继电器，过流动作，动作电流定值可整定，将便携式录波串联接入跳闸回路中，可以记录到跳闸脉冲电流，读取波形中跳闸脉冲稳态电流记为IO，跳闸脉冲电流监视继电器YOJ电流定值按记录到的跳闸脉冲稳态电流IO，考虑1.05倍的可靠系数来整定。跳闸脉冲电流监视继电器YOJ电流定值范围选择需使得1.05IO落在定值区间内。通过监视跳闸脉冲稳态电流，间接的监视跳闸线圈，如果跳闸线圈出现匝间短路，跳闸脉冲稳态电流会变大，跳闸脉冲电流监视继电器动作，常开接点闭合报警，如果跳闸线圈出现断线，则跳闸回路监视继电器TJS返回，常闭接点导通，也会报警，进而实现对跳闸线圈的完全监视。
跳闸回路监视继电器TJS的选型：
1、额定电压为跳闸控制回路的额定电压，一般选为DC 220V；
2、带有至少3对常闭接点，一对常开接点；
3、带有延时返回功能，延时返回定值可整定，定值建议为100ms；
4、根据DL/T 596《电力设备预防性试验规程》要求，低于30％的额定电压，跳闸线圈不应动作。考虑一定的裕度，跳闸监视回路导通时，跳闸线圈分压不超过20％的额定电压。跳闸回路监视继电器TJS与合闸线圈YO的分压比例按照8:2设计，即监视继电器TJS的直阻要大于跳闸线圈YO直阻的4倍。设合闸线圈YO直阻为Ro，跳闸监视继电器直阻为Rt，则Rt＞4Ro，跳闸线圈YO直阻Ro可以利用万用表实测或者根据技术手册得到；
5、跳闸监视继电器TJS的动作电压Udz可选为Udz＞0.55Un，Un为额定电压，防止继电器负端直流一点接地时，继电器误动作。
跳闸回路脉冲电流监视继电器选型：
1、电流型继电器，过电流动作，电流定值可整定；
2、过电流定值选择1.05IO，IO为便携式录波仪实测的跳闸脉冲稳态电流；
3、过流定值1.05IO需落在电流定值整定区内；
4、带有至少两对常开接点。
如图3所示，当合闸回路断线时，合闸回路监视继电器HJS返回，常闭接点HJS1闭合，送至监控系统，报合闸回路断线信号，常闭接点HJS2送至保护装置，作为合闸回路断线开入信号，常闭接点HJS3送至断路器控制柜面板或操作箱，启动红色信号灯回路1HD，指示合闸回路断线。当合闸回路正常时，合闸回路监视继电器HJS励磁，常开接点HJS4闭合，送至断路器控制柜面板或操作箱，启动绿色信号灯回路3HD，指示合闸回路正常。当合闸脉冲电流超过定值1.05IC时，合闸脉冲电流监视继电器YCJ动作，常开接点YCJ1闭合，送至监控系统，报合闸脉冲电流异常，此时提醒运行维护人员合闸线圈可能存在匝间短路等异常，需择机进行进一步检查处理，利于提前预知故障，常开接点YCJ2送至保护装置，作为合闸脉冲电流异常开入信号，利于维护人员查询异常开入记录。当合闸脉冲电流正常时，合闸脉冲电流监视继电器不励磁，接点YCJ1、YCJ2不闭合。
当跳闸回路断线时，跳闸回路监视继电器TJS返回，常闭接点TJS1闭合，送至监控系统，报跳闸回路断线信号，常闭接点TJS2送至保护装置，作为跳闸回路断线开入信号，常闭接点TJS3送至断路器控制柜面板或操作箱，启动红色信号灯回路2HD，指示跳闸回路断线。当跳闸回路正常时，跳闸回路监视继电器TJS励磁，常开接点TJS4闭合，送至断路器控制柜面板或操作箱，启动绿色信号灯回路4HD，指示跳闸回路正常。当跳闸脉冲电流超过定值1.05IO时，跳闸脉冲电流监视继电器YOJ动作，常开接点YOJ1闭合，送至监控系统，报跳闸脉冲电流异常，此时提醒运行维护人员跳闸线圈可能存在匝间短路等异常，需择机进行进一步检查处理，利于提前预知故障，常开接点YOJ2送至保护装置，作为跳闸脉冲电流异常开入信号，利于维护人员查询异常开入记录。当跳闸脉冲电流正常时，跳闸脉冲电流监视继电器不励磁，接点YOJ1、YOJ2不闭合。
Claims (4)
1.一种断路器跳合闸回路全工况监视电路，它包括合闸监视回路、合闸回路、跳闸监视回路、跳闸回路、第一断路器本体(1)、第二断路器本体(2)，其特征在于：所述第一断路器本体(1)包括合闸线圈YC、常开触点S1、常闭触点S2、常闭触点S3，常开触点S1与合闸回路监视继电器HJS的线圈部分串联，常闭触点S3的A端分别与合闸回路监视继电器HJS线圈部分的A端以及合闸自保持继电器SHJ的线圈部分连接；
所述第二断路器本体(2)包括跳闸线圈YO、常闭触点S4、常开触点S5、常开触点S6，常闭触点S4与跳闸回路监视继电器TJS的线圈部分串联，常开触点S6的A端分别与跳闸回路监视继电器的线圈部分的A端连接以及跳闸自保持继电器TBIJ的线圈部分连接。
2.根据权利要求1所述的断路器跳合闸回路全工况监视电路，其特征在于：所述合闸回路包括合闸自保持继电器的线圈部分SHJ、合闸自保持继电器的常开触点SHJ1、手合接点1SHJ、重合闸出口接点ZHJ；合闸自保持继电器的常开触点SHJ1、重合闸出口接点ZHJ、手合接点1SHJ在并联之后与合闸自保持继电器的线圈部分SHJ串联。
3.根据权利要求2所述的断路器跳合闸回路全工况监视电路，其特征在于：还包括监控系统(3)，用于采集合闸回路断线、跳闸回路断线、合闸脉冲电流异常、跳闸脉冲电流异常四个报警信号，提醒运行维护人员及时处理故障；断路器控制柜(4)，通过信号灯用于实现合闸回路断线、跳闸回路断线、合闸回路正常、跳闸回路正常电气显示，便于运行维护人员巡检观察；保护装置(5)，用于采集合闸回路断线、跳闸回路断线、合闸脉冲电流异常、跳闸脉冲电流异常四个报警信号，提醒运行维护人员及时处理故障，便于维护人员查询报警开入记录；合闸回路监视继电器HJS的常闭接点HJS1接入监控公共端与合闸回路断线端之间；常闭接点HJS3送入断路器控制柜(4)并与第一信号灯串联；常开接点HJS4送入断路器控制柜(4)并与第二信号灯串联；合闸脉冲电流监视继电器YCJ的线圈部分与第一断路器本体(1)的B端串接，合闸脉冲电流监视继电器的常开接点YCJ1接入监控公共端与合闸脉冲电流异常端之间，合闸脉冲电流监视继电器的常开接点YCJ2接入保护装置(5)的开入公共端与合闸脉冲电流异常端之间。
4.根据权利要求3所述的断路器跳合闸回路全工况监视电路，其特征在于：所述跳闸回路监视继电器TJS的常闭接点TJS1接入监控公共端与跳闸回路断线端之间，常闭接点TJS3送至断路器控制柜(4)并与第三信号灯串联，常开接点TJS4送至断路器控制柜(4)并与第四信号灯串联；跳闸脉冲电流监视继电器YOJ的线圈部分与第二断路器本体(2)的B端串联，跳闸脉冲电流监视继电器的常开接点YOJ1接入监控系统的监控公共端与跳闸脉冲电流异常端之间，跳闸脉冲电流监视继电器的常开接点YOJ2送至保护装置(5)的开入公共端与跳闸脉冲电流异常端之间。
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|---|---|---|---|
| GR01 | Patent grant | ||
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