CN213027434U - 一种硅链开路保护装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于电路保护领域，具体涉及一种硅链开路保护装置。本实用新型提供的一种硅链开路保护装置，能够在降压硅链发生开路故障时产生相关保护动作，避免直流系统控制母线失电的保护装置。本实用新型提供的一种硅链开路保护装置，硅链电路串接在合闸母线与控制母线之间，包括供电单元、中央处理单元、检测单元和执行单元；供电单元输入端连接合闸母线，供电单元输出端连接中央处理单元；检测单元的输入端检测降压硅链，检测单元的输出端连接中央处理单元；执行单元的电源端连接合闸母线，执行单元的信号端连接中央处理单元，执行单元的执行端连接硅链电路。

Description

一种硅链开路保护装置

技术领域

本实用新型属于电路保护领域，具体涉及一种硅链开路保护装置。

背景技术

变电站直流系统的作用是对站内二次设备供电以及对一次设备进行操作、控制，直流系统母线分为合闸母线和控制母线，合闸母线电压通常在直流242-254V之间，控制母线为站内二次设备提供电源，额定电压一般为220V DC(220V系统)或110V DC(110V系统)。通常在合闸母线与控制母线之间串接降压硅链，满足控制母线的电压要求。降压硅链是由多片二极管串联构成，为能可靠调节母线电压，一般分为5档，每档可调节7V。

控制母线所带二次设备等负载在变电站安全稳定运行中起着重要作用，根据国家电网公司在《预防直流电源系统事故措施》的要求：在合闸母线与控制母线设有降压装置的系统，必须采取有效措施，防止降压装置开路造成控制母线失压。而降压硅链一旦故障，将造成控制母线失电。

实用新型内容

本实用新型提供的一种硅链开路保护装置，能够在降压硅链发生开路故障时产生相关保护动作，避免直流系统控制母线失电的保护装置。

本实用新型提供的一种硅链开路保护装置，硅链电路串接在合闸母线与控制母线之间，包括供电单元、中央处理单元、检测单元和执行单元；供电单元输入端连接合闸母线，供电单元输出端连接中央处理单元；检测单元的输入端检测降压硅链，检测单元的输出端连接中央处理单元；执行单元的电源端连接合闸母线，执行单元的信号端连接中央处理单元，执行单元的执行端连接硅链电路。

作为本实用新型的进一步优化，检测单元包括电压检测模块和电流检测模块；电压检测模块的输入端连接控制母线，电压检测模块的输出端连接中央处理单元；电流检测模块的输入端采用开口霍尔电流传感器，开口霍尔电流传感器的开口端安装于硅链电路，电流检测模块的输出端连接中央处理单元。

作为本实用新型的进一步优化，执行单元包括直流接触器、检修开关和复位按钮；直流接触器的控制线圈接于合闸母线并串接中央处理单元的一幅无源节点，直流接触器的输出常开触点并接于硅链电路的两侧；检修开关并接于硅链电路的两侧；复位按钮串接于直流接触器电源回路中。

作为本实用新型的进一步优化，还包括显示单元，显示单元与中央处理单元连接。

作为本实用新型的进一步优化，显示单元与中央处理单元通过RS485进行通信。

作为本实用新型的进一步优化，中央处理单元内设有告警信号电路。

本实用新型具有以下有益效果：

1、本实用新型利用控制母线电压与硅链电流同时作为硅链是否断链的主要判据，准确可靠。

2、本实用新型结构简易、指示明确、对原有回路不产生附加影响。该装置设计简单，指示明确，在故障时能发出告警信号，同时不影响原硅链的调压功能。

3、本实用新型兼具经济性、实用性。整个装置经济性好，安装无需停电，更换方便，可在变电站直流系统运行时安装，能有效解决硅链开路故障问题。

附图说明

图1是电路接线图；

其中，供电单元1、中央处理单元2、告警信号电路21、检测单元3、电压检测模块31，电流检测模块32、开口霍尔电流传感器32a、执行单元4、直流接触器41、检修开关42、复位按钮43、显示单元5、硅链电路6。

具体实施方式

如图1所示，本实施例中的硅链电路6串接在合闸母线与控制母线之间，本实施例包括供电单元1、中央处理单元2、检测单元3和执行单元4。

供电单元1用于给中央处理单元2供电，供电单元1的输入端连接合闸母线，将电压转换为24V DC后输出给中央处理单元2。

检测单元3用于检测硅链电路6是否正常。本实施例中的检测单元3采用电压检测模块31和电流检测模块32同时对电压和电流进行检测。电压检测模块31的输入端连接控制母线，输出端连接中央处理单元2，用于检测电路中的电压是否正常。电流检测模块32的输入端采用开口霍尔电流传感器32a，开口霍尔电流传感器32a的开口端安装于硅链电路6，电流检测模块32的输出端连接中央处理单元2，用于检测电路中的电流是否正常。

执行单元4的电源端连接合闸母线，执行单元4的信号端连接中央处理单元2，执行单元4的执行端连接硅链电路6。本实施例中的执行单元4包括直流接触器41、检修开关42和复位按钮43。直流接触器41的控制线圈接于合闸母线并串接中央处理单元2的一幅无源节点DK，直流接触器41的输出常开触点并接于硅链电路6的两侧，检修开关42并接于硅链电路6的两侧，复位按钮43串接于直流接触器41电源回路中。

工作原理如下：

如图1所示，正常工作情况下，供电单元1输入端经空开K1接合闸母线电压U_H，输出24V DC为中央处理单元2提供电源。检测单元3中的电压检测模块31经空开K2采得控制母线电压U_L，U_L正常为220V；检测单元3中的电流检测模块32通过安装在硅链电路6前端的开口霍尔电流传感器32a采得控制母线负载电流I_L，I_L正常约为20A，采样频率为10Hz。中央处理单元2收到电压检测模块31和电流检测模块32的正常数据，输出无源节点DK不动作，此时执行单元4的直流接触器41线圈不得电，硅链电路6可正常运行，不影响调压功能。

如果硅链电路6出现开路故障，检测单元3中的电压检测模块31采得的控制母线电压U_L下降为0，电流检测模块32采得的控制母线负载电流I_L下降为0。中央处理单元2内设有压定值Ud和有流定值Id，当U_L<Ud且I_L<Id时，判硅链电路6故障，此时输出无源节点DK闭合，执行单元4的直流接触器41线圈得电并自保持，驱动常开节点闭合，将故障的硅链电路6短接，从而保持控制母线的供电。

在检修人员抵达现场后，投入执行单元4的检修开关42，此时硅链电路6的两端处于等电位状态，可在直流系统不停电条件下更换降压硅链。在故障处理完毕后，检修人员按下执行单元4的复位按钮43，将直流接触器41线圈断电，硅链电路6可投入运行、自动调压，装置将恢复到正常运行状态。

本实施例中的中央处理单元2内设有告警信号电路21。当硅链电路6被短接后，中央处理单元2将启动告警信号电路21，届时将开出一副故障时闭合的无源节点，该节点可接入变电站测控装置将告警信号传至站端后台和调度端，提醒运检人员前来维修。

本实施例还设有显示单元5，显示单元5与中央处理单元2连接并通过RS485通信。当硅链电路6被短接后，中央处理单元2将给显示单元5发送信号，显示单元5将现实显示ERR-1，同时点亮显示单元5内设的告警灯。

本实施例能对自身的两种不正常工作状态发出告警，一种是电源消失，即供电单元1输入端失去电压时，中央处理单元2将开出一副故障时闭合的无源节点，向运检人员发出告警；二是采集异常，即检测单元3采集的电压或电流为0时，中央处理单元2将开出一副故障时闭合的无源节点，同时在显示单元5上显示ERR-2，表示采集异常。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对本实用新型保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的实质和范围。

Claims (6)

1.一种硅链开路保护装置，硅链电路串接在合闸母线与控制母线之间，其特征在于，包括供电单元、中央处理单元、检测单元和执行单元；

供电单元输入端连接合闸母线，供电单元输出端连接中央处理单元；

检测单元的输入端检测降压硅链，检测单元的输出端连接中央处理单元；

执行单元的电源端连接合闸母线，执行单元的信号端连接中央处理单元，执行单元的执行端连接硅链电路。

2.根据权利要求1所述的一种硅链开路保护装置，其特征在于，检测单元包括电压检测模块和电流检测模块；

电压检测模块的输入端连接控制母线，电压检测模块的输出端连接中央处理单元；

电流检测模块的输入端采用开口霍尔电流传感器，开口霍尔电流传感器的开口端安装于硅链电路，电流检测模块的输出端连接中央处理单元。

3.根据权利要求1所述的一种硅链开路保护装置，其特征在于，执行单元包括直流接触器、检修开关和复位按钮；

直流接触器的控制线圈接于合闸母线并串接中央处理单元的一幅无源节点，直流接触器的输出常开触点并接于硅链电路的两侧；

检修开关并接于硅链电路的两侧；

复位按钮串接于直流接触器电源回路中。

4.根据权利要求1所述的一种硅链开路保护装置，其特征在于，还包括显示单元，显示单元与中央处理单元连接。

5.根据权利要求4所述的一种硅链开路保护装置，其特征在于，显示单元与中央处理单元通过RS485进行通信。

6.根据权利要求1所述的一种硅链开路保护装置，其特征在于，中央处理单元内设有告警信号电路。

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