CN217182097U - 矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，包括：三相真空断路器QF1、变压器TB1、电压互感器TB2、电流互感器TA1、TA2、TA3、综合保护控制器QXZB、开关电源ZD、变压器T1‑1、T1‑2、继电器K2、K3、远近程转换开关SW1、远控合闸开关HA1、远控分闸开关FA1、近控合闸开关HA2、近控分闸开关FA2、光耦U3、U4、直流电压供电电路；本实用新型提出的控制电路满足了矿用隔爆型移动变电站高压输入侧的操作要求，能够顺利地对真空断路器进行合闸或分闸操作，各项保护功能完善；可远程或近程控制。

Description

矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路

技术领域

本实用新型涉及一种控制电路，尤其是一种矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路。

背景技术

在煤矿等井下需要配置隔爆型移动变电站，作为各种用电设备的配电装置。矿用隔爆型移动变电站的高压输入侧一般设有高压开关箱，低压输出侧一般设有低压保护箱。在高压开关箱中设有真空断路器，其连接在三相主线路中；需要设计合理的电路对真空断路器进行合闸或分闸操作。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，其可以安全可靠地对真空断路器进行合闸和分闸操作，且具有较强的保护功能。为实现以上技术目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：

本实用新型实施例提供了一种矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，包括：三相真空断路器QF1、变压器TB1、电压互感器TB2、电流互感器TA1、TA2、TA3、综合保护控制器QXZB、开关电源ZD、变压器T1-1、T1-2、继电器K2、K3、远近程转换开关SW1、远控合闸开关HA1、远控分闸开关FA1、近控合闸开关HA2、近控分闸开关FA2、光耦U3、U4、直流电压供电电路；

真空断路器QF1的一侧接三相进线火线A、B、C，另一侧接三相出线火线a、b、c；变压器TB1的初级两端接三相进线火线A、B、C中的任意两相，变压器TB1的次级两端分别接保险FU1一端和保险FU2一端；开关电源ZD的两个输入端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；开关电源ZD的各输出端分别接综合保护控制器QXZB的多个电压输入端和接地端；电压互感器TB2的初级两端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；电压互感器TB2的次级接综合保护控制器QXZB的电压采样输入端；电流互感器TA1、TA2、TA3分别设置在三相出线火线a、b、c上，且分别连接综合保护控制器QXZB的电流采样输入端；

综合保护控制器QXZB包括两个故障开关KG1和KG2，KG1常闭，KG2常开；在综合保护控制器QXZB的第一输出回路中，故障开关KG1、继电器K2的常开触点K2-1和真空断路器QF1的合闸线圈HQ串联；在综合保护控制器QXZB的第二输出回路中，故障开关KG2和继电器K3-1的常开触点K3-1并联，然后与真空断路器QF1的分闸线圈FQ串联；

变压器T1-1的初级两端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；变压器T1-1的次级两端接直流电压供电电路，直流电压供电电路输出正电压VCC1；

变压器T1-2的次级一端接保险F1一端，保险F1另一端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接电容C11的正极和电阻R1的一端，变压器T1-2的次级另一端接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极接电容C11的负极；电阻R1的另一端接电阻R4和R5的一端，以及电阻R6和R7的一端；电阻R4的另一端接光耦U3的输入侧阳极，光耦U3的输入侧阴极接电阻R5的另一端和远近程转换开关SW1中第一联的动端，远近程转换开关SW1中第一联的第一静端接远控合闸开关HA1的一端，远控合闸开关HA1的另一端接二极管D10的阳极；远近程转换开关SW1中第一联的第二静端接近控合闸开关HA2的一端，近控合闸开关HA2的另一端接二极管D13的阳极；电阻R6的另一端接光耦U4的输入侧阳极，光耦U4的输入侧阴极接电阻R7的另一端和远近程转换开关SW1中第二联的动端，远近程转换开关SW1中第二联的第一静端接远控分闸开关FA1的一端，远控分闸开关FA1的另一端接二极管D10的阳极；远近程转换开关SW1中第二联的第二静端接近控分闸开关FA2的一端，近控分闸开关FA2的另一端接二极管D13的阳极；二极管D10和D13的阴极接二极管D7的阳极和电容C11的负极；

光耦U2的输出侧集电极通过电阻R11接正电压VCC1，光耦U2的输出侧发射极接电阻R12的一端、NPN三极管Q2的基极、电容C8的一端和电阻R13的一端；电阻R12的另一端接正电压VCC1，电容C8另一端、电阻R13另一端和三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接二极管D11阳极、继电器K2线圈一端和电容C7一端，电容C7另一端接地；二极管D11的阴极和继电器K2的另一端接正电压VCC1；

光耦U3的输出侧集电极通过电阻R14接正电压VCC1，光耦U3的输出侧发射极接电阻R15的一端、NPN三极管Q3的基极、电容C10的一端和电阻R16的一端；电阻R15的另一端接正电压VCC1，电容C10另一端、电阻R16另一端和三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极接二极管D12阳极、继电器K3线圈一端和电容C9一端，电容C9另一端接地；二极管D12的阴极和继电器K3的另一端接正电压。

进一步地，R12阻值80k欧姆以上，使得光耦U3不导通时，三极管Q2不导通。

进一步地，R15阻值80k欧姆以上，使得光耦U4不导通时，三极管Q3不导通。

进一步地，所述矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路还包括：

压敏电阻RV1、RV2、RV3和RV4；所述压敏电阻RV1、RV2、RV3的一端分别接三相出线火线a、b、c；压敏电阻RV1、RV2、RV3的另一端相接并连接压敏电阻RV4的一端，压敏电阻RV4的另一端接地。

具体地，直流电压供电电路包括二极管D1、D2、D3、D4、电容C1、D3、稳压芯片U1、二极管D9；

二极管D1阳极和二极管D2阴极接变压器T1-1次级一端，二极管D3阳极和二极管D4阴极接变压器T1-1次级另一端，二极管D1阴极和二极管D3阴极接电容C1正极、稳压芯片U1的输入端和二极管D9阴极，二极管D2阳极和二极管D4阳极接电容C1负极、稳压芯片U1接地端和地；稳压芯片U1的输出端接二极管D9阳极和电容C3正极，电容C3负极接地；稳压芯片U1的输出端产生正电压VCC1。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本实用新型提出的控制电路满足了矿用隔爆型移动变电站高压输入侧的操作要求，能够顺利地对真空断路器进行合闸或分闸操作，各项保护功能完善；可远程或近程控制。

附图说明

图1为本实用新型实施例中的控制电路第一部分示意图。

图2为本实用新型实施例中的控制电路第二部分示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

本实用新型实施例提出的矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路（以下简称控制电路），为显示清楚起见，展示在图1和图2中；图1和图2所示电路合起来为整体电路；

本实用新型实施例提出的矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，包括：三相真空断路器QF1、变压器TB1、电压互感器TB2、电流互感器TA1、TA2、TA3、综合保护控制器QXZB、开关电源ZD、变压器T1-1、T1-2、继电器K2、K3、远近程转换开关SW1、远控合闸开关HA1、远控分闸开关FA1、近控合闸开关HA2、近控分闸开关FA2、光耦U3、U4、直流电压供电电路；

真空断路器QF1的一侧接三相进线火线A、B、C，另一侧接三相出线火线a、b、c；变压器TB1的初级两端接三相进线火线A、B、C中的任意两相，变压器TB1的次级两端分别接保险FU1一端和保险FU2一端；开关电源ZD的两个输入端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；开关电源ZD的各输出端分别接综合保护控制器QXZB的多个电压输入端和接地端；电压互感器TB2的初级两端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；电压互感器TB2的次级接综合保护控制器QXZB的电压采样输入端；电流互感器TA1、TA2、TA3分别设置在三相出线火线a、b、c上，且分别连接综合保护控制器QXZB的电流采样输入端；

综合保护控制器QXZB包括两个故障开关KG1和KG2，KG1常闭，KG2常开，综合保护控制器QXZB自检存在故障时KG1断开，KG2闭合；在综合保护控制器QXZB的第一输出回路中，故障开关KG1、继电器K2的常开触点K2-1和真空断路器QF1的合闸线圈HQ串联；在综合保护控制器QXZB的第二输出回路中，故障开关KG2和继电器K3-1的常开触点K3-1并联，然后与真空断路器QF1的分闸线圈FQ串联；

变压器T1-1的初级两端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；变压器T1-1的次级两端接直流电压供电电路，直流电压供电电路输出正电压VCC1；在本实施例中VCC1为+12v；

变压器T1-2的次级一端接保险F1一端，保险F1另一端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接电容C11的正极和电阻R1的一端，变压器T1-2的次级另一端接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极接电容C11的负极；电阻R1的另一端接电阻R4和R5的一端，以及电阻R6和R7的一端；电阻R4的另一端接光耦U3的输入侧阳极，光耦U3的输入侧阴极接电阻R5的另一端和远近程转换开关SW1中第一联的动端，远近程转换开关SW1中第一联的第一静端接远控合闸开关HA1的一端，远控合闸开关HA1的另一端接二极管D10的阳极；远近程转换开关SW1中第一联的第二静端接近控合闸开关HA2的一端，近控合闸开关HA2的另一端接二极管D13的阳极；电阻R6的另一端接光耦U4的输入侧阳极，光耦U4的输入侧阴极接电阻R7的另一端和远近程转换开关SW1中第二联的动端，远近程转换开关SW1中第二联的第一静端接远控分闸开关FA1的一端，远控分闸开关FA1的另一端接二极管D10的阳极；远近程转换开关SW1中第二联的第二静端接近控分闸开关FA2的一端，近控分闸开关FA2的另一端接二极管D13的阳极；二极管D10和D13的阴极接二极管D7的阳极和电容C11的负极；

光耦U2的输出侧集电极通过电阻R11接正电压VCC1，光耦U2的输出侧发射极接电阻R12的一端、NPN三极管Q2的基极、电容C8的一端和电阻R13的一端；电阻R12的另一端接正电压VCC1，电容C8另一端、电阻R13另一端和三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接二极管D11阳极、继电器K2线圈一端和电容C7一端，电容C7另一端接地；二极管D11的阴极和继电器K2的另一端接正电压VCC1；其中R12阻值80k欧姆以上，使得光耦U3不导通时，三极管Q2不导通；

光耦U3的输出侧集电极通过电阻R14接正电压VCC1，光耦U3的输出侧发射极接电阻R15的一端、NPN三极管Q3的基极、电容C10的一端和电阻R16的一端；电阻R15的另一端接正电压VCC1，电容C10另一端、电阻R16另一端和三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极接二极管D12阳极、继电器K3线圈一端和电容C9一端，电容C9另一端接地；二极管D12的阴极和继电器K3的另一端接正电压；其中R15阻值80k欧姆以上，使得光耦U4不导通时，三极管Q3不导通；

上述控制电路的工作原理为：当真空断路器QF1的一侧连接三相进线火线A、B、C后，变压器TB1得电，开关电源ZD即可为综合保护控制器QXZB供电，同时变压器T1-1和T1-2得电；

近控合闸操作：将远近程转换开关SW1拨到近控位置，闭合近控合闸开关HA2，光耦U3导通，使得三极管Q2导通，继电器K2线圈得电，继电器常开触点K2-1闭合，综合保护控制器QXZB的第一输出回路导通，真空断路器QF1的合闸线圈HQ得电，使得真空断路器QF1合闸；如果综合保护控制器QXZB存在故障，故障开关KG1会断开，第一输出回路断开，避免真空断路器QF1误合闸；

近控分闸操作：将远近程转换开关SW1拨到近控位置，闭合近控分闸开关FA2，光耦U4导通，使得赛季个Q3导通，继电器K3线圈得电，继电器常开触点K1-1闭合，综合保护控制器QXZB的第二输出回路导通，真空断路器QF1的分闸线圈FQ得电，使得真空断路器QF1分闸；如果综合保护控制器QXZB存在故障，故障开关KG2会闭合，第二输出回路导通，真空断路器QF1保持分闸；

远控合闸操作和分闸操作，将远近程转换开关SW1拨到远控位置，操作过程与近控合闸操作和分闸操作类似；

当真空断路器QF1合闸后，综合保护控制器QXZB通过电压互感器TB2、电流互感器TA1、TA2、TA3实时监测三相火线上的电压和电流，并提供过载、短路、过压和欠压等故障保护；故障保护时，可以使得故障开关KG1断开，KG2闭合；

作为本实施例的优化，还包括压敏电阻RV1、RV2、RV3和RV4；所述压敏电阻RV1、RV2、RV3的一端分别接三相出线火线a、b、c；压敏电阻RV1、RV2、RV3的另一端相接并连接压敏电阻RV4的一端，压敏电阻RV4的另一端接地；压敏电阻RV1、RV2、RV3和RV4能够起到很好的防雷击保护作用；

具体地，直流电压供电电路包括二极管D1、D2、D3、D4、电容C1、D3、稳压芯片U1、二极管D9；

二极管D1阳极和二极管D2阴极接变压器T1-1次级一端，二极管D3阳极和二极管D4阴极接变压器T1-1次级另一端，二极管D1阴极和二极管D3阴极接电容C1正极、稳压芯片U1的输入端和二极管D9阴极，二极管D2阳极和二极管D4阳极接电容C1负极、稳压芯片U1接地端和地；稳压芯片U1的输出端接二极管D9阳极和电容C3正极，电容C3负极接地；稳压芯片U1的输出端产生正电压VCC1。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照实例对本实用新型进行了详细说明，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精神和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (5)

1.一种矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，其特征在于，包括：三相真空断路器QF1、变压器TB1、电压互感器TB2、电流互感器TA1、TA2、TA3、综合保护控制器QXZB、开关电源ZD、变压器T1-1、T1-2、继电器K2、K3、远近程转换开关SW1、远控合闸开关HA1、远控分闸开关FA1、近控合闸开关HA2、近控分闸开关FA2、光耦U3、U4、直流电压供电电路；

真空断路器QF1的一侧接三相进线火线A、B、C，另一侧接三相出线火线a、b、c；变压器TB1的初级两端接三相进线火线A、B、C中的任意两相，变压器TB1的次级两端分别接保险FU1一端和保险FU2一端；开关电源ZD的两个输入端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；开关电源ZD的各输出端分别接综合保护控制器QXZB的多个电压输入端和接地端；电压互感器TB2的初级两端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；电压互感器TB2的次级接综合保护控制器QXZB的电压采样输入端；电流互感器TA1、TA2、TA3分别设置在三相出线火线a、b、c上，且分别连接综合保护控制器QXZB的电流采样输入端；

综合保护控制器QXZB包括两个故障开关KG1和KG2，KG1常闭，KG2常开；在综合保护控制器QXZB的第一输出回路中，故障开关KG1、继电器K2的常开触点K2-1和真空断路器QF1的合闸线圈HQ串联；在综合保护控制器QXZB的第二输出回路中，故障开关KG2和继电器K3-1的常开触点K3-1并联，然后与真空断路器QF1的分闸线圈FQ串联；

变压器T1-1的初级两端分别接保险FU1另一端和保险FU2另一端；变压器T1-1的次级两端接直流电压供电电路，直流电压供电电路输出正电压VCC1；

变压器T1-2的次级一端接保险F1一端，保险F1另一端接二极管D5的阳极，二极管D5的阴极接电容C11的正极和电阻R1的一端，变压器T1-2的次级另一端接二极管D7的阴极，二极管D7的阳极接电容C11的负极；电阻R1的另一端接电阻R4和R5的一端，以及电阻R6和R7的一端；电阻R4的另一端接光耦U3的输入侧阳极，光耦U3的输入侧阴极接电阻R5的另一端和远近程转换开关SW1中第一联的动端，远近程转换开关SW1中第一联的第一静端接远控合闸开关HA1的一端，远控合闸开关HA1的另一端接二极管D10的阳极；远近程转换开关SW1中第一联的第二静端接近控合闸开关HA2的一端，近控合闸开关HA2的另一端接二极管D13的阳极；电阻R6的另一端接光耦U4的输入侧阳极，光耦U4的输入侧阴极接电阻R7的另一端和远近程转换开关SW1中第二联的动端，远近程转换开关SW1中第二联的第一静端接远控分闸开关FA1的一端，远控分闸开关FA1的另一端接二极管D10的阳极；远近程转换开关SW1中第二联的第二静端接近控分闸开关FA2的一端，近控分闸开关FA2的另一端接二极管D13的阳极；二极管D10和D13的阴极接二极管D7的阳极和电容C11的负极；

光耦U2的输出侧集电极通过电阻R11接正电压VCC1，光耦U2的输出侧发射极接电阻R12的一端、NPN三极管Q2的基极、电容C8的一端和电阻R13的一端；电阻R12的另一端接正电压VCC1，电容C8另一端、电阻R13另一端和三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的集电极接二极管D11阳极、继电器K2线圈一端和电容C7一端，电容C7另一端接地；二极管D11的阴极和继电器K2的另一端接正电压VCC1；

光耦U3的输出侧集电极通过电阻R14接正电压VCC1，光耦U3的输出侧发射极接电阻R15的一端、NPN三极管Q3的基极、电容C10的一端和电阻R16的一端；电阻R15的另一端接正电压VCC1，电容C10另一端、电阻R16另一端和三极管Q3的发射极接地，三极管Q3的集电极接二极管D12阳极、继电器K3线圈一端和电容C9一端，电容C9另一端接地；二极管D12的阴极和继电器K3的另一端接正电压。

2.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，其特征在于，

R12阻值80k欧姆以上，使得光耦U3不导通时，三极管Q2不导通。

3.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，其特征在于，

R15阻值80k欧姆以上，使得光耦U4不导通时，三极管Q3不导通。

4.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，其特征在于，还包括：

压敏电阻RV1、RV2、RV3和RV4；所述压敏电阻RV1、RV2、RV3的一端分别接三相出线火线a、b、c；压敏电阻RV1、RV2、RV3的另一端相接并连接压敏电阻RV4的一端，压敏电阻RV4的另一端接地。

5.如权利要求1所述的矿用隔爆型移动变电站中高压真空断路器的控制电路，其特征在于，

直流电压供电电路包括二极管D1、D2、D3、D4、电容C1、D3、稳压芯片U1、二极管D9；

二极管D1阳极和二极管D2阴极接变压器T1-1次级一端，二极管D3阳极和二极管D4阴极接变压器T1-1次级另一端，二极管D1阴极和二极管D3阴极接电容C1正极、稳压芯片U1的输入端和二极管D9阴极，二极管D2阳极和二极管D4阳极接电容C1负极、稳压芯片U1接地端和地；稳压芯片U1的输出端接二极管D9阳极和电容C3正极，电容C3负极接地；稳压芯片U1的输出端产生正电压VCC1。

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