CN2539274Y - 综合数字继电器 - Google Patents
综合数字继电器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN2539274Y CN2539274Y CN 01272780 CN01272780U CN2539274Y CN 2539274 Y CN2539274 Y CN 2539274Y CN 01272780 CN01272780 CN 01272780 CN 01272780 U CN01272780 U CN 01272780U CN 2539274 Y CN2539274 Y CN 2539274Y
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- circuit
- relay
- chip microcomputer
- signal
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Abstract
一种综合数字继电器属继电保护技术领域，其组成是电压、电流互感器(1)、(2)连于电压电流采样电路(3)，通过A/D转换电路(7)连于单片机(8)，脉冲量输入电路(4)、开关量输入电路(5)、看门狗电路(6)分别连于单片机，显示器(10)通过显示控制器(9)与单片机相连，单片机通过驱动接口(11)连于分合闸电路及信号继电器(12)，单片机还分别连于串行通讯接口(13)、状态信号电路(14)及位置信号电路(15)。具有工作可靠，拉弧能力强，功能齐全的特点。
Description
技术领域
本实用新型所涉及的是一种综合数字继电器，属继电保护技术领域。
背景技术
随着电力系统的发展，综合数字继电器已成为继电保护的发展方向，已逐步取代了传统的电磁的继电器保护。综合数字继电器的出现使电力系统保护的二次设计更简单，可靠性更高，保护功能更完善，便于信息的管理与交换，维护调试工作量小。因我国电力系统的控制电路大多采用直流电源，断开点的拉弧能力很重要。随着综合数字继电器的体积日趋紧凑，对继电器的拉弧能力就显得更重要，更为迫切。但现有的这类综合数字继电器的拉弧能力普遍都较差，常出现接点烧坏现象。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种工作可靠，拉弧能力强，适合于我国应用的保护功能齐全的综合数字继电器。本综合数字继电器的组成是，电压电流互感器连于电压电流采样电路再通过A/D转换电路连于单片机，看门狗电路、开关量输入电路、脉冲量输入电路各自分别连于单片机，显示器通过显示控制器与单片机相连，分合闸电路及信号继电器通过驱动接口与单片机相连，串行通讯接口、状态信号电路、位置信号电路分别与单片机相连。
本综合数字继电器与现有技术相比，系统的运行情况一目了然，工作可靠。同时还有经光电隔离的串行通讯接口与单片机相连，可实现与远方调度中心进行通信，可实现遥测、遥信、遥控、遥调功能，并可实现定值的远方查询及整定，远方保护压板投退等远方控制功能。
附图说明
图1、综合数字继电器组成方框图。
图2、综合数字继电器的分合闸电路原理图。
图3-9为该综合数字继电器的实施例图。
图1中标号名称：1、电压互感器PT，2、电流互感器CT，3、电压电流采样电路，4、脉冲量输入电路，5、开关量输入电路，6、看门狗电路，7、A/D转换电路，8、单片机，9、显示控制器，10、显示器，11、驱动接口，12、分合闸电路及信号继电器，13、串行通讯接口，14、状态信号电路，15、位量信号电路。
图2中符号名称：J1、控制继电器，J2、自保持继电器，D1、D2是二极管。
图3是单片机(CPU)电路组成图。图中各方框图名称：(A)是阻容滤波电路，(B)是上拉电阻，(C)是E2PROM存储器，(D)是运放器，(E)是看门狗电路，U1是单片机(CPU)，U5是锁存器，U15是RAM贮存器，U16是ROM贮存器。
图4中各方框图名称：(F)是串行通信接口电路，(G)是信号继电器控制电路，(H)是可编程逻辑电路。
图5是开关量输入电路。
图6是电压电流采样电路。
图7中各方框图名称：(I)是指示灯驱动电路，(J)是键盘控制电路。
图8是电压电流互感器。
图9是电源电路。
具体实施方式
根据附图叙述本综合数字继电器的具体实施方式及工作原理。
由图1的组成框图可知，本综合数字继电器的组成是，电压互感器1与电流互感器2连于电压电流采样电路3再通过A/D转换器7连于单片机(CPU)8；脉冲量输入电路4，并关量输入电路5，看门狗电路6以及串行通信接口电路13，状态信号电路14和位置信号电路15分别各自连于单片机8；显示器10通过显示控制器9连于单片机8；分合闸电路及信号继电器12通过驱动接口11连于单片机。
分合闸电路如图2所示。即在分合闸电路出口串联一个控制继电器J1，直接利用继电器触点作为分合闸控制接点，在分合闸回路中还串联一个自保持继电器J2，控制继电器常开触点与自保持继电器的常开触点并联，同时连于自保持继电器的线圈一端。因自保持继电器释放电压电流很小，必须是控制回路有明显断开点才能释放。如断路器辅助接点未断开，控制回路中没有断开点，则保持继电器一直吸合，其触点与控制继电器的触点并联，控制继电器触点不会拉弧，直到控制回路有断点后，自保持继电器才释放。这样就使断路器辅助接点未断开时装置的分闸出口就不会释放，保证不会因为触点烧坏而无法使用。为了使自保持继电器有一个稳定的工作电压，在继电器上并联两个串联的非线性二极管D1与D2，当正向导通时使二极管上的压降正好可保证自保持继电器正常工作。PA200综合数字继电器，控制继电器可选用松下继电器ST2-12V，触头容量为380VAC，8A。自保持继电器可选用松下继电器ST2-1.5V，启动电压约为0.9V，释放电压约0.35V。二极管可选用大功率二极管6A10。
图3～9是以PA200为例的综合数字继电器实施图，分述如下，
图3是单片机(CPU)电路组成图，其中，单片机(CPU)U1，具有A/D转换功能，采用16位80C196单片机。阻容滤波电路A共有8路，每路由电阻与电容并联后分别连于单片机U1，阻容滤波电路A的输入信号AINB1～AINB8来自于图6所示的电压电流采样电路。上拉电阻B有6路，每路电阻的一端分别与之对应的运放器D的运放器相连后连于单片机，运放器D的输出TXDEN1连于图4中的串行通信接口电路F，SIG1～SIG4及SIGQD连于图4中的信号继电器控制电路G，6个上拉电阻的另一端均与电压为+5V的电源相连。与单片机U1相连的看门狗电路E，定时产生复位信号，以防止单片机U1中程序乱跑时能自动复位，采用MAX705芯片(其中FIN接点连于图6左下角运放器2262输出端)。单片机外扩的程序贮存器ROM和数据贮存器RAM及锁存器U5通过总线AD连于单片机，(ADSS总线连于液晶显示电路属现有技术)，程序贮存器ROM采用27512芯片，数据贮存器RAM采用62256芯片。为实现地址和数据线复用，锁存器U5，采用74HC573芯片.与单片机相连的贮存器C是两片E2PROM，采用25F016芯片。
图4中三个电路分别是串行通信接口电路F，信号继电器控制电路G和可编程逻辑电路H。其中串行通信接口电路F中的输入信号TXD1、RXD、YXDEN1来自于单片机，各自经光电隔离芯片521-2、521-2、521-1实现光电隔离，发送至两片专用通讯芯片MAX487输入端，输出端连至通讯接口，实现通讯功能。信号继电器控制电路G的5个输入信号来自于图3中运放器D的输出信号，经光电隔离芯片隔离后，再经驱动芯片MC1413驱动图8中右边各信号继电器DSP2A。可编程逻辑电路H包括一片PAL22V10芯片和两片74HC245芯片通过总线AD连于单片机，其中PAL22V10以扩展单片机的外围接口，输出ROM、RAM芯片的控制信号。两片74HC245芯片分别用来引入来自于图5开关量输入电路的开关量信号和图7中的键盘控制电路J的控制信号。
图5是开关量输入电路，其输入端的XIN1～CIN8连于图4中可编程逻辑电路H中U13这一芯片74HC245的输出端，此各输入信号经各自的光电隔离芯片分别连于二极管D2～D9正极，而这8个二极管的负极均与光电隔离芯片中的发光二极管正极COM1相连。电阻VR1A～VR1H的一端均连于电压为+5V的电源，另一端分别连于各自的光电隔离芯片。电容C12～C25并联后连于电压+5V的电源与接地之间。即开关量信号经滤波和光电隔离后送入单片机中进行控制。
图6是电压电流采样电路，其输入端信号ADIN1～ADIN8来自于图8的电压电流互感电路的电压电流信号，此电压电流信号经各自的运放器放大后送入图3单片机电路中的阻容滤波电路A的输入端。
图6中左下角的两个运放器2262是用于连接测频仪器，其中FIN接点连于图3中看门狗电路E的FIN接点。
图7中有指示灯驱动电路I和键盘控制电路J。键盘控制电路中的KEY1～KEY8键盘的芯片SN74LS245与指示灯驱动电路I中的驱动芯片SN74LS273对应相连，驱动芯片SN74LS273的输出端与发光二极管D1～D6的负极相连接。键盘控制电路J中的键盘S1～S2连于图3单片机电路中的上拉电阻B。
图8是电压互感器PT和电流互感器CT电路。电网中采样的电压信号一般为100V、电流信号一般为5A，保护电流最大可至100A，要让单片机能进行A/D转换，需将电压电流信号经电压电流变换器转换成小电压、小电流信号，经放大后送至单片机。
图8右边电路是信号继电器DSP2A，连于图4中信号继电器控制电路G的MC1413芯片输出端。
图8中间的电路是控制回路断线监测电路，并联在图2TJ+与TJ之间。
图9是电源电路，为提高电源的抗干扰能力，该电源电路由市电经抗雷电路连于抗干扰电路再连于专用电源模块4NIC-KM10，其输出经滤波电路获得-12V、+5V和+12V的输出电压。
未提到的电路均为现有技术。
本综合数字继电器的基本工作原理是，从电网一次设备电流互感器CT及电压互感器PT采样来的电压电流信号，经电压电流采样电路的精密电压电流变换器采样，经低通滤波后，再经8选1多路开关，高精度运算放大器放大，即幅保护，变换成一定幅度的交流电压信号，经A/D转换后的数字量通过单片机运算、处理，同时，单片机接收经光电隔离的脉冲信号和遥控输入信号量以及通过键盘查询，整定定值等候输入信号，所有信号经单片机运算、处理后，发出相应的跳合闸信号和告警信号到驱动接口电路，驱动接口电路将这些信号送到出口继电器板，出口继电器板上的跳合闸继电器触点接通断路器的跳合闸回路，告警信号继电器接通告警回路。同时单片机发出相应的位置，状态信号，所有信号测量，保护动作值，跳合闸变位记录，整定过程，查询过程，故障，遥控量，时间等均在显示器上显示。
Claims (2)
1、一种综合数字继电器，其特征在于，电压电流互感器分别连于电压电流采样电路，再通过A/D转换电路连于单片机；看门狗电路、开关量输入电路、脉冲量输入电路各自分别连于单片机，显示器通过显示控制器与单片机相连，分合闸电路及信号继电器通过驱动接口与单片机相连，串行通讯接口、状态信号电路、位置信号电路均各自分别连于单片机。
2、根据权利要求1所述的综合数字继电器，其特征在于分合闸电路出口串联一个控制继电器，直接利用继电器触点作为分合闸控制接点，在分合闸回路中串联一个自保持继电器，控制继电器的常开触点与自保持继电器的常开触点并联，同时连于自保持继电器线圈，自保持继电器还并联两个串联的二极管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01272780 CN2539274Y (zh) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | 综合数字继电器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN 01272780 CN2539274Y (zh) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | 综合数字继电器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN2539274Y true CN2539274Y (zh) | 2003-03-05 |
Family
ID=33677876
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN 01272780 Expired - Lifetime CN2539274Y (zh) | 2001-12-12 | 2001-12-12 | 综合数字继电器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN2539274Y (zh) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102044858A (zh) * | 2009-10-21 | 2011-05-04 | 郴州郴电科技有限公司 | 多功能控制器 |
| CN103326337A (zh) * | 2012-03-19 | 2013-09-25 | 长沙润迅通信设备有限公司 | 一种安全可靠的电流互感器保护装置 |
| CN104155889A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-19 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 高精度开关控制器 |
| CN105406489A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-16 | 无锡市锡容电力电器有限公司 | 一种分组自动投切补偿柜用保护装置 |
-
2001
- 2001-12-12 CN CN 01272780 patent/CN2539274Y/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102044858A (zh) * | 2009-10-21 | 2011-05-04 | 郴州郴电科技有限公司 | 多功能控制器 |
| CN103326337A (zh) * | 2012-03-19 | 2013-09-25 | 长沙润迅通信设备有限公司 | 一种安全可靠的电流互感器保护装置 |
| CN104155889A (zh) * | 2014-08-29 | 2014-11-19 | 北京华力创通科技股份有限公司 | 高精度开关控制器 |
| CN105406489A (zh) * | 2015-12-22 | 2016-03-16 | 无锡市锡容电力电器有限公司 | 一种分组自动投切补偿柜用保护装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103066621B (zh) | 一种应用于微电网与公共电网连接的静态开关及控制方法 | |
| CN1909326A (zh) | 低压智能防盗计量箱 | |
| CN201466500U (zh) | 多功能智能配电箱 | |
| CN102882187B (zh) | 基于cpld的光伏逆变器保护装置及方法 | |
| CN106549411A (zh) | 分布式电源并网装置 | |
| CN102522731A (zh) | 智能重合闸控制器 | |
| CN102545388A (zh) | 一种永磁机构断路器智能控制器 | |
| CN201408981Y (zh) | 单相智能型用电保护器 | |
| CN107394789A (zh) | 一种智能动态电压恢复器 | |
| CN201766346U (zh) | 智能型电动机综合保护器 | |
| CN2539274Y (zh) | 综合数字继电器 | |
| CN202906572U (zh) | 一种永磁机构断路器智能控制器 | |
| CN202363891U (zh) | 智能重合闸控制器 | |
| CN201503462U (zh) | Led信号机分散式故障报警单元 | |
| CN201994717U (zh) | 向断路器控制单元智能供电的控制装置 | |
| CN202871720U (zh) | 一种自吸式双线圈欠压脱扣器电路 | |
| CN202050256U (zh) | 基于dsp的ups控制系统 | |
| CN201349129Y (zh) | 一种电力馈线保护装置 | |
| CN205193156U (zh) | 一种具有自适应保护的智能电表 | |
| CN207304008U (zh) | 一种智能动态电压恢复器 | |
| CN2865098Y (zh) | 电源避雷器 | |
| CN206272139U (zh) | 一种配电终端的电子式防跳及分、合闸监视装置 | |
| CN2822005Y (zh) | 低压智能防盗计量箱 | |
| CN106410658B (zh) | 一种配电终端的电子式防跳及分、合闸监视装置 | |
| CN2720451Y (zh) | 数字式pt二次压降自动计量补偿器 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Expiration termination date: 20111212 Granted publication date: 20030305 |