CN214850636U - 一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，包括：通过光纤通信的第一光端机和第二光端机；第一光端机与安全联锁系统电连接，用于将安全联锁系统输出的远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由电信号转换为光信号并发送至第二光端机；第二光端机用于将远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由光信号转换为电信号；第二光端机与高压隔离开关机构电连接，用于根据远程合闸控制信号产生隔离开关合闸动作信号并发送至高压隔离开关机构，并根据远程分闸控制信号产生隔离开关分闸动作信号并发送至高压隔离开关机构。本实用新型提供的技术方案，可有效杜绝隔离开关因人员误操作、误信号干扰和机构自身故障等引起的异动。

Description

一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统

技术领域

本实用新型涉及电网控制技术领域，尤其涉及一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统。

背景技术

现有的隔离开关控制方式为操作人员在就地模式下通过近距离手摇或电缆直连控制，以及操作隔离开关机构内的分合闸按钮来实现隔离开关的分合闸操作；该系列操作方式存在的弊端如下：

供电段的远程RTU、消防的远程切非的不稳定均可对隔离开关造成误动作影响设备及作业人员的人身安全；接触网高压电下行会对操作人员和登顶作业人员及设备造成损毁和人生伤害；操作人员的误动作、隔离机构箱自身的故障均可造成隔离开关误动作导致设备损毁及人身伤害。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，以从根本上杜绝隔离开关因人员误操作、误信号干扰和机构自身故障等引起的异动，充分保障操作人员和登顶作业人身设备安全。

本实用新型实施例提供了一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，包括：第一光端机和第二光端机；所述第一光端机和所述第二光端机通过光纤实现通信；

所述第一光端机设置于分控柜，与安全联锁系统电连接，用于将所述安全联锁系统输出的远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由电信号转换为光信号并发送至所述第二光端机；

所述第二光端机设置于光电隔离控制箱，用于将所述远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由光信号转换为电信号；所述第二光端机与高压隔离开关机构电连接，用于根据所述远程合闸控制信号产生隔离开关合闸动作信号并发送至所述高压隔离开关机构，并根据所述远程分闸控制信号产生隔离开关分闸动作信号并发送至所述高压隔离开关机构。

本实用新型中，在分控柜一端设置第一光端机，能够获取安全联锁系统输出的控制信号，具体可以包括远程合闸控制信号和远程分闸控制信号，第一光端机能够将上述控制信号由电信号转换为光信号，并发送至光电隔离控制箱总的第二光端机，第二光端机再次将光信号转换为电信号，并输出隔离开关合闸动作信号和隔离开关分闸动作信号至高压隔离开关机构。由于实施了电—光-电的转换，当高压下行时，只击毁前端的第二光端机，确保了第一光端机之后的安全联锁系统的安全正常运行，即切断了高压隔离开关机构与安全联锁监控系统的电气联系。

附图说明

图1是本实用新型实施例提供的一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统的结构示意图；

图2是本实用新型实施例提供的另一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统的结构示意图；

图3是本实用新型实施例提供的另一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本实用新型，而非对本实用新型的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本实用新型相关的部分而非全部结构。

图1是本实用新型实施例提供的一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统的结构示意图，如图1所示，本实用新型实施例提供了一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，包括：

第一光端机11和第二光端机12；第一光端机11和第二光端机12通过光纤实现通信；

第一光端机11设置于分控柜，与安全联锁系统电连接，用于将安全联锁系统输出的远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由电信号转换为光信号并发送至第二光端机12；

第二光端机12设置于光电隔离控制箱，用于将远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由光信号转换为电信号；第二光端机12与高压隔离开关机构电连接，用于根据远程合闸控制信号产生隔离开关合闸动作信号并发送至高压隔离开关机构，并根据远程分闸控制信号产生隔离开关分闸动作信号并发送至高压隔离开关机构。

第二光端机12还用于将隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关合闸到位状态反馈信号和隔离开关分闸到位状态反馈信号发送至所述第一光端机。

本实用新型实施例中，在分控柜一端设置第一光端机，能够获取安全联锁系统输出的控制信号，具体可以包括远程合闸控制信号和远程分闸控制信号，第一光端机能够将上述控制信号由电信号转换为光信号，并发送至光电隔离控制箱总的第二光端机，第二光端机再次将光信号转换为电信号，并输出隔离开关合闸动作信号和隔离开关分闸动作信号至高压隔离开关机构；第二光端机将隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关合闸到位状态反馈信号和隔离开关分闸到位状态反馈信号发送至所述第一光端机。由于实施了电—光-电的转换，当高压下行时，只击毁前端的第二光端机，确保了第一光端机之后的安全联锁系统的安全正常运行，即切断了高压隔离开关机构与安全联锁监控系统的电气联系。

以上是本实用新型的核心思想，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。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。

第一光端机11和第二光端机12实现了光电隔离，有效隔离开高压端和安全联锁系统，对安全联锁系统进行有效保护。光电隔离是指安全联锁系统将采集到的隔离机构的刀闸状态反馈信号和远程控制分、合闸信号通过光端机将电信号转换为光信号以光缆传输，再通过光端机将光信号转换为电信号的方式实现安全联锁监控系统与隔离机构的通讯。由于实施了电—光-电的转换，当高压下行时，只击毁前端的发射光端机，确保了接收光端机之后的安全联锁设备的安全正常运行。光电隔离为各信号均为光缆传输的设计，防止接触网高压电下行对安全联锁监控系统设备造成损坏，也杜绝了信号传输过程中短路引起故障。

可选的，继续参考图1，第二光端机12还用于将隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关合闸到位状态反馈信号和隔离开关分闸到位状态反馈信号发送至第一光端机11。第二光端机12能够将高压端的隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关合闸到位状态反馈信号和隔离开关分闸到位状态反馈信号以光信号的形式传输至第一光端机11，并可由第一光端机11传输至安全联锁系统，便于安全联锁系统对高压隔离开关机构的工作状态进行获取，并为设备的维护及故障检修提供了精准的依据和判断。

图2是本实用新型实施例提供的另一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统的结构示意图，可选的，基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，还可以包括：总电源管控继电器13、第一接触器线圈141、第一接触器主触头142和第一隔离变压器15；总电源管控继电器13、第一接触器线圈141和第一接触器主触头142设置于分控柜；第一隔离变压器15设置于光电隔离控制箱；总电源管控继电器13分别连接总电源和第一接触器线圈141；第一接触器主触头142分别与总电源和第一隔离变压器15的第一侧连接；第一隔离变压器15的第二侧与高压隔离开关机构控制电源和高压隔离开关机构电机电源连接。

本实施例的关键点在于实现光电隔离电源管控，即切断了高压隔离开关机构与库内设备系统的电气控制联系，也实现只有在隔离开关机构在满足允许分闸或合闸条件时才能供电，隔离开关分闸或合闸到位后自动断开隔离机构箱电源的情况，彻底杜绝隔离开关误动作的情况发生；充分保障操作人员、登顶作业人员的人身及设备安全。

如图2所示，当隔离开关机构在满足允许分闸或合闸条件时，总电源管控继电器13导通，为第一接触器线圈141供电，第一接触器线圈141得电后，第一接触器主触头主触头142导通，总电源能够连接至第一隔离变压器15的第一侧，使得第一隔离变压器15的第二侧获取电压，为高压隔离开关机构控制电源和高压隔离开关机构电机电源供电，从而实现为隔离开关机构的分闸或合闸提供电源。

电源管控是指当需要并满足进行分合闸作业的条件时，通过PLC逻辑控制实现管控总电源的接触器吸合的方式使隔离开关机构控制电源回路和电机电源接通得电，隔离开关才能进行分合闸。动作完毕后，系统自动切断隔离开关机构电源防止隔离机构因长时间带电引起的误动作。并通过隔离变压器的形式隔离安全联锁和隔离开关机构之间的联系，实现电气隔离。

电源管控采用电缆控制，采用第一隔离变压器15实现电气隔离，与既有的光电隔离构成双链路冗余控制，大大提高安全可靠性检修作业期间隔离开关电机不得电，实现隔离开关机构的安全供电，根本杜绝隔离开关异动。

图3是本实用新型实施例提供的另一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统的结构示意图，可选的，总电源管控继电器13具体用于在第一光端机11输出隔离开关分闸到位状态反馈信号或隔离开关合闸到位状态反馈信号时断开，从而进一步提高安全可靠性，检修作业期间隔离开关电机不得电，实现隔离开关机构的安全供电，彻底杜绝隔离开关误动作的情况发生；充分保障操作人员、登顶作业人员的人身及设备安全。

具体的，如图3所示，第一接触器主触头142能够提供控制隔离开关电机的电源，电机带动刀闸完成分闸或合闸动作，当刀闸满足条件需要动作去分、合闸时将第一接触器主触头142导通，则隔离开关电机才会有电，隔离开关的刀闸才能动作，合闸或分闸的动作完成后，将第一接触器主触头142断开，那么电机就没电了，这样才能起到电机不会误动的作用。也即，需要隔离开关电机动作的时候才为电机供电(就是图3中的GKL\GKN)，隔里开关电机动作完了，将电机的供电通过第一接触器主触头142断开，这样才能起到防止误动作的发生，而电机动作完成的标志一般为隔离开关的刀闸到位状态，则当隔离开关合闸到位或者分闸到位时，第一接触器主触头142均需要断开。第一光端机11通过光纤接收到第二光端机12采集到的隔离开关分闸到位状态反馈信号或隔离开关合闸到位状态反馈信号时，总电源管控继电器13断开，从而控制第一接触器主触头142断开。

可选的，当在未进行分合闸作业时，第一光端机11输出隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号或隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号时总电源管控继电器13处于断开状态。

可选的，当在未进行分合闸作业时，第一接触器主触头142的触点状态反馈信号有输出时锁闭隔离开关可以合闸动作信号和隔离开关可以分闸动作信号。

本实施例中，增加三个信号反馈作为联锁控制的条件和报警记录，提高了控制的可靠性和完善了操作记录，并为设备的维护及故障检修提供了精准的依据和判断。上述三个信号反馈包括：隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号；隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号；第一接触器主触头的触点状态反馈信号。

当在未进行分合闸作业时，隔离开关的分闸或合闸继电器触点反馈给出了吸合信号，则锁闭隔离开关可以合闸动作信号和隔离开关可以分闸动作信号的输出，管控电源的继电器和接触器不会吸合，隔离开关控制机构无法得电，同时系统报警；当在未进行分合闸作业时，第一接触器主触头的触点状态反馈信号反馈给出了吸合信号，则锁闭隔离开关可以合闸动作信号和隔离开关可以分闸动作信号的输出，现场收不到分、合闸指示隔离开关无法远动控制，同时系统报警。

可选的，继续参考图2和图3，基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统还可以包括：应急钥匙开关16；应急钥匙开关16分别与总电源和第一接触器线圈141电连接，用于实现高压隔离开关机构的应急供电。

本实施例在分控柜内增加了应急钥匙开关16，实现对隔离开关控制机构的应急供电；当库内安全联锁系统出现故障不能进行远控分合闸控制时，可将该应急钥匙开关16打至常闭位，第一接触器主触头142吸合起到给隔离机构箱应急供电的作用。

综上，光电隔离电源管控，即切断了高压隔离开关机构与安全联锁监控系统的电气联系，也实现只有在隔离开关机构在满足允许分闸或合闸条件时才能供电的情况，彻底杜绝隔离开关误动作的情况发生。从根本上杜绝隔离开关因人员误操作、误信号干扰和机构自身故障等引起的异动，充分保障操作人员和登顶作业人身设备安全。

注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行了较为详细的说明，但是本实用新型不仅仅限于以上实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (7)

1.一种基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，其特征在于，包括：第一光端机和第二光端机；所述第一光端机和所述第二光端机通过光纤实现通信；

所述第一光端机设置于分控柜，与安全联锁系统电连接，用于将所述安全联锁系统输出的远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由电信号转换为光信号并发送至所述第二光端机；

所述第二光端机设置于光电隔离控制箱，用于将所述远程合闸控制信号和远程分闸控制信号由光信号转换为电信号；所述第二光端机与高压隔离开关机构电连接，用于根据所述远程合闸控制信号产生隔离开关合闸动作信号并发送至所述高压隔离开关机构，并根据所述远程分闸控制信号产生隔离开关分闸动作信号并发送至所述高压隔离开关机构。

2.根据权利要求1所述的基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，其特征在于，所述第二光端机还用于将隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号、隔离开关合闸到位状态反馈信号和隔离开关分闸到位状态反馈信号发送至所述第一光端机。

3.根据权利要求1所述的基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，其特征在于，还包括：总电源管控继电器、第一接触器线圈、第一接触器主触头和第一隔离变压器；所述总电源管控继电器、第一接触器线圈和所述第一接触器主触头设置于所述分控柜；所述第一隔离变压器设置于光电隔离控制箱；

所述总电源管控继电器分别连接总电源和第一接触器线圈；所述第一接触器主触头分别与所述总电源和所述第一隔离变压器的第一侧连接；所述第一隔离变压器的第二侧与高压隔离开关机构控制电源和高压隔离开关机构电机电源连接。

4.根据权利要求3所述的基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，其特征在于，所述总电源管控继电器具体用于在所述第一光端机输出隔离开关分闸到位状态反馈信号或隔离开关合闸到位状态反馈信号时断开。

5.根据权利要求3所述的基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，其特征在于，当在未进行分合闸作业时，所述第一光端机输出隔离开关合闸继电器触点状态反馈信号或隔离开关分闸继电器触点状态反馈信号时所述总电源管控继电器处于断开状态。

6.根据权利要求3所述的基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，其特征在于，当在未进行分合闸作业时，所述第一接触器主触头的触点状态反馈信号有输出时锁闭所述隔离开关合闸动作信号和隔离开关分闸动作信号。

7.根据权利要求3所述的基于接触网隔离开关的光电隔离电源控制系统，其特征在于，还包括：应急钥匙开关；

所述应急钥匙开关分别与所述总电源和所述第一接触器线圈电连接，用于实现所述高压隔离开关机构的应急供电。

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