開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，包括依次串聯(lián)并形成保護(hù)回路的保護(hù)開關(guān)、電流取樣元件、電流判別電路、延時(shí)單元、故障判斷電路和開關(guān)驅(qū)動(dòng)元件；所述保護(hù)開關(guān)的輸入端和電流取樣單元的輸出端分別與需要防燒保護(hù)的分合閘線圈相連，實(shí)現(xiàn)保護(hù)回路串接至分合閘線圈回路；還包括為保護(hù)回路供電的工作電源和用于告警的狀態(tài)指示，所述狀態(tài)指示包括電源指示燈、故障指示燈；所述電流取樣元件采用霍爾傳感器；所述保護(hù)開關(guān)采用電力電子開關(guān)。結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、加裝方便，線路切斷可靠徹底，可避免分合閘線圈燒損毀壞，具備保護(hù)功能；具備對(duì)分合閘線圈回路進(jìn)行有效的監(jiān)視功能，保護(hù)動(dòng)作發(fā)生有相應(yīng)告警指示，方便檢修人員檢查維修。
【專利說明】開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)保護(hù)裝置，特別是涉及一種開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域，具體是對(duì)高壓斷路器分、合閘線圈進(jìn)行保護(hù)的二次回路保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]高壓斷路器在分、合閘操作過程中經(jīng)常發(fā)生分、合閘線圈燒毀的事故。眾所周知，分、合閘線圈都是按照短時(shí)間通電設(shè)計(jì)的，它不能長(zhǎng)時(shí)間通電。分、合閘線圈的燒毀主要是由于斷路器輔助接點(diǎn)、斷路器電磁機(jī)構(gòu)等故障，而使斷路器分、合閘線圈回路的電流不能及時(shí)得到正常切斷所造成的。
[0003]目前國(guó)內(nèi)電力系統(tǒng)使用的斷路器分合、閘線圈回路雖然有一些保護(hù)與監(jiān)視的措施，但是，這些措施要么只能提供簡(jiǎn)單而不全面的監(jiān)視，但卻不具備保護(hù)功能；要么雖然有保護(hù)監(jiān)視功能，但由于設(shè)計(jì)太復(fù)雜，導(dǎo)致安裝不便和可靠性不高。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的主要目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種新型結(jié)構(gòu)的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，特別適用于對(duì)高壓斷路器分合閘線圈進(jìn)行防燒保護(hù)。
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供結(jié)構(gòu)緊湊、體積小巧、加裝方便、性能可靠、制作成本低、適用范圍廣的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，不僅線路切斷可靠徹底，可避免分合閘線圈燒損毀壞，具備保護(hù)功能；而且具備對(duì)分合閘線圈回路進(jìn)行有效的監(jiān)視功能，保護(hù)動(dòng)作發(fā)生有相應(yīng)告警指示，方便檢修人員檢查維修，從而保證電力輸配電系統(tǒng)的正常運(yùn)行；極具有產(chǎn)業(yè)上的利用價(jià)值。
[0006]為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0007]—種開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，包括依次串聯(lián)并形成保護(hù)回路的保護(hù)開關(guān)、電流取樣元件、電流判別電路、延時(shí)單元、故障判斷電路和開關(guān)驅(qū)動(dòng)元件。
[0008]其中，所述保護(hù)開關(guān)的輸入端和電流取樣單元的輸出端分別與需要防燒保護(hù)的分合閘線圈相連，實(shí)現(xiàn)保護(hù)回路串接至分合閘線圈回路；所述電流取樣元件采用霍爾傳感器；所述保護(hù)開關(guān)采用電力電子開關(guān)。
[0009]同時(shí)，還包括為保護(hù)回路供電的工作電源和用于告警的狀態(tài)指示，所述狀態(tài)指示包括電源指示燈、故障指示燈。
[0010]本實(shí)用新型進(jìn)一步設(shè)置為:所述保護(hù)開關(guān)上并接有用于保護(hù)回路失電時(shí)為分合閘線圈提供防燒保護(hù)的失電保護(hù)元件。
[0011]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:所述失電保護(hù)元件為一組機(jī)械保護(hù)開關(guān)，所述機(jī)械保護(hù)開關(guān)用于保護(hù)回路所用工作電源出現(xiàn)故障時(shí)操作人員進(jìn)行正常的分合閘操作。
[0012]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:所述機(jī)械保護(hù)開關(guān)包括兩組閉合接點(diǎn)，其中一組閉合接點(diǎn)用于與分合閘線圈相連，另一組閉合接點(diǎn)用于與狀態(tài)指示相連。
[0013]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:所述狀態(tài)指示還包括保護(hù)開關(guān)切斷分合閘線圈回路時(shí)，可被驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮的光字牌、和被遠(yuǎn)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的遙信輸入回路。
[0014]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:所述電源指示燈為顯示電源正常運(yùn)行的綠色指示燈。
[0015]本實(shí)用新型更進(jìn)一步設(shè)置為:所述故障指示燈為顯示保護(hù)開關(guān)切斷分合閘線圈回路的紅色指示燈。
[0016]本實(shí)用新型的工作原理是:當(dāng)高壓斷路器等開關(guān)的分合閘線圈回路出現(xiàn)故障、而不能及時(shí)切斷分合閘操作電流的時(shí)候，保護(hù)裝置經(jīng)過電流取樣、電流判別、在整定的延時(shí)時(shí)間到達(dá)后、電流仍沒有消失，即確認(rèn)分合閘線圈回路出現(xiàn)故障，就立即通過驅(qū)動(dòng)元件來驅(qū)動(dòng)電力電子開關(guān)切斷分合閘線圈回路的電流，確保分合閘線圈不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間通電而燒毀；切斷的同時(shí)發(fā)出信號(hào)指示，用于顯示保護(hù)開關(guān)切斷分合閘線圈回路的故障指示燈被點(diǎn)亮。
[0017]本實(shí)用新型的保護(hù)裝置還提供了保護(hù)裝置自身失電情況的分合閘線圈保護(hù)措施，具體要求是當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)生電源故障等情況時(shí)不影響開關(guān)正常的分合閘操作，通過在保護(hù)裝置的電力電子開關(guān)上并接一組機(jī)械保護(hù)開關(guān)來實(shí)現(xiàn)。在保護(hù)裝置正常工作的情況下，機(jī)械保護(hù)開關(guān)斷開而不影響保護(hù)裝置的正常保護(hù)功能；當(dāng)保護(hù)裝置出現(xiàn)電源故障等不能正常工作的情況時(shí)，機(jī)械保護(hù)開關(guān)則閉合，其中機(jī)械保護(hù)開關(guān)包括兩組閉合接點(diǎn)，其一組閉合接點(diǎn)使開關(guān)分合閘線圈的回路連接正常，不影響操作人員正常分閘和合閘操作，而另一組閉合接點(diǎn)則點(diǎn)亮光字牌或驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的遙信輸入回路等狀態(tài)指示需求。
[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果有:
[0019]1、保護(hù)裝置與分合閘線圈回路串接結(jié)構(gòu)，加裝方便，安裝調(diào)試容易，也有利于更換；更主要的是電流切斷可靠徹底，可避免分合閘線圈燒損毀壞，具備保護(hù)功能。
[0020]2、使用霍爾傳感器對(duì)分合閘線圈回路的高壓直流操作電流進(jìn)行取樣，確保取樣可靠，同時(shí)大大拓展保護(hù)裝置的適應(yīng)場(chǎng)合。
[0021]3、使用電力電子開關(guān)器件作為切斷故障分合閘線圈回路直流操作電流的保護(hù)開關(guān)，不僅可減小保護(hù)裝置的體積、實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)緊湊，而且提高保護(hù)裝置的可靠性、延長(zhǎng)使用壽命O
[0022]4、具備對(duì)分合閘線圈回路進(jìn)行有效的監(jiān)視功能，保護(hù)動(dòng)作發(fā)生有相應(yīng)告警指示，方便檢修人員檢查維修，節(jié)省了大量排除故障時(shí)所需的人力和處理故障的時(shí)間，同時(shí)故障發(fā)生時(shí)能保證準(zhǔn)確跳閘保護(hù)，避免故障擴(kuò)大，大大縮短停電時(shí)間，創(chuàng)造優(yōu)良的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。
[0023]5、具備失電保護(hù)功能，使分合閘線圈得到更全面的可靠保護(hù)；而采用延時(shí)時(shí)間可選的措施滿足不同開關(guān)分合閘線圈要求，擴(kuò)大了適用范圍。
[0024]上述內(nèi)容僅是本實(shí)用新型技術(shù)方案的概述，為了更清楚的了解本實(shí)用新型的技術(shù)手段，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本實(shí)用新型開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合說明書附圖，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
[0027]如圖1所示，一種開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，包括依次串聯(lián)并形成保護(hù)回路的保護(hù)開關(guān)、電流取樣元件、電流判別電路、延時(shí)單元、故障判斷電路和開關(guān)驅(qū)動(dòng)元件。
[0028]其中，所述保護(hù)開關(guān)的輸入端和電流取樣單元的輸出端分別與需要防燒保護(hù)的分合閘線圈相連，實(shí)現(xiàn)保護(hù)回路串接至分合閘線圈回路；所述電流取樣元件采用霍爾傳感器；所述保護(hù)開關(guān)采用電力電子開關(guān)。
[0029]同時(shí)，還包括為保護(hù)回路供電的工作電源和用于告警的狀態(tài)指示，所述狀態(tài)指示包括電源指示燈、故障指示燈；所述電源指示燈為顯示電源正常運(yùn)行的綠色指示燈；所述故障指示燈為顯示保護(hù)開關(guān)切斷分合閘線圈回路的紅色指示燈。所述狀態(tài)指示還包括保護(hù)開關(guān)切斷分合閘線圈回路時(shí)，可被驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮的光字牌、和被遠(yuǎn)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的遙信輸入回路。
[0030]當(dāng)開關(guān)分合閘線圈回路由于機(jī)械故障等原因而不能及時(shí)切斷回路操作電流的時(shí)候，保護(hù)裝置經(jīng)過電流取樣、判別、延時(shí)、故障判別后，如在整定的延時(shí)時(shí)間到達(dá)后、電流仍沒有消失，即確認(rèn)分合閘線圈回路出現(xiàn)故障，就立即通過驅(qū)動(dòng)元件來驅(qū)動(dòng)電力電子開關(guān)切斷分合閘線圈回路的電流，使分合閘線圈不至于長(zhǎng)時(shí)間通電而燒毀，從而保護(hù)了分合閘線圈；保護(hù)裝置的電力電子開關(guān)切斷分合閘線圈回路操作電流的同時(shí)，點(diǎn)亮安設(shè)在保護(hù)裝置面板上的用于顯示切斷狀態(tài)的紅色指示燈，并驅(qū)動(dòng)繼電器點(diǎn)亮光字牌或者驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的遙信輸入回路，以表示某開關(guān)分閘線圈或者合閘線圈回路出現(xiàn)了故障，便于現(xiàn)場(chǎng)工作人員及時(shí)查找并排除故障。
[0031]為了保證當(dāng)保護(hù)裝置發(fā)生電源故障等情況時(shí)不影響開關(guān)正常分合閘操作，所述保護(hù)開關(guān)上并接有用于保護(hù)回路失電時(shí)為分合閘線圈提供防燒保護(hù)的失電保護(hù)元件；所述失電保護(hù)元件為一組機(jī)械保護(hù)開關(guān)。
[0032]在保護(hù)裝置正常工作的情況下，機(jī)械保護(hù)開關(guān)斷開而不影響保護(hù)裝置的正常保護(hù)功能；當(dāng)保護(hù)裝置出現(xiàn)電源故障等不能正常工作的情況時(shí)，機(jī)械保護(hù)開關(guān)則閉合。所述機(jī)械保護(hù)開關(guān)包括兩組閉合接點(diǎn)，其中一組閉合接點(diǎn)使開關(guān)分合閘線圈的回路連接正常，不影響操作人員正常分閘和合閘操作，而另一組閉合接點(diǎn)則點(diǎn)亮光字牌或驅(qū)動(dòng)遠(yuǎn)動(dòng)裝置的遙信輸入回路等狀態(tài)指示需求。
[0033]在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)及自動(dòng)控制系統(tǒng)中，電參量的采集取樣是必不可少的環(huán)節(jié)，同時(shí)也是影響保護(hù)裝置整體性能的重要環(huán)節(jié)。本實(shí)用新型的保護(hù)裝置采用霍爾傳感器來對(duì)分合閘線圈回路的操作電流進(jìn)行取樣，一方面解決了直流電參量取樣測(cè)量時(shí)的隔離問題，另一方面由于霍爾傳感器體積小、線性度好、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)，大大拓展了保護(hù)裝置的適應(yīng)范圍及適用場(chǎng)合。
[0034]傳統(tǒng)的切斷各種信號(hào)的開關(guān)都采用機(jī)械繼電器的方法，使用機(jī)械繼電器雖然成本較低、驅(qū)動(dòng)電路簡(jiǎn)單，但在切斷高壓直流電流的時(shí)候繼電器的接點(diǎn)容量和繼電器體積是一對(duì)矛盾，一般體積較大、不易現(xiàn)場(chǎng)安裝調(diào)試，而且在切斷回路的瞬間由于拉弧的作用繼電器接點(diǎn)很容易發(fā)生粘連而無法切斷。本實(shí)用新型的保護(hù)裝置采用高壓電力電子開關(guān)來切斷故障線圈回路的直流操作電流。利用電力電子開關(guān)沒有機(jī)械觸點(diǎn)，在切斷高壓信號(hào)的時(shí)候沒有拉弧現(xiàn)象，因此，用非常小的體積的電力電子開關(guān)就能夠可靠的切斷幾百乃至上千瓦的直流功率，不但使保護(hù)裝置的體積可以做的很小，使保護(hù)裝置的可靠性得到大幅提高，也大大拓展了保護(hù)裝置的適應(yīng)范圍。
[0035]本實(shí)用新型的保護(hù)裝置可達(dá)到的技術(shù)指標(biāo):電源輸入范圍測(cè)試可滿足額定電壓的±20%范圍要求；裝置耐壓性能測(cè)試為2000V、1分鐘；承受的最大電流不小于5A ;最大電流時(shí)裝置的壓降不大于1.5V ;延時(shí)的時(shí)間及精度分別為0.1秒-0.5秒5級(jí)可選、精度優(yōu)于± 5% ;抗干擾性能測(cè)試表現(xiàn)為被控線圈回路施加干擾小電流、裝置可靠不動(dòng)作。
[0036]以上所述，僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型，任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍內(nèi)，當(dāng)可利用上述揭示的技術(shù)內(nèi)容做出些許更動(dòng)或修飾為等同變化的等效實(shí)施例，但凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所作的任何的簡(jiǎn)單修改、等同變化與修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，其特征在于:包括依次串聯(lián)并形成保護(hù)回路的保護(hù)開關(guān)、電流取樣元件、電流判別電路、延時(shí)單元、故障判斷電路和開關(guān)驅(qū)動(dòng)元件； 所述保護(hù)開關(guān)的輸入端和電流取樣單元的輸出端分別與需要防燒保護(hù)的分合閘線圈相連，實(shí)現(xiàn)保護(hù)回路串接至分合閘線圈回路； 還包括為保護(hù)回路供電的工作電源和用于告警的狀態(tài)指示，所述狀態(tài)指示包括電源指示燈、故障指示燈； 所述電流取樣元件采用霍爾傳感器；所述保護(hù)開關(guān)采用電力電子開關(guān)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，其特征在于:所述保護(hù)開關(guān)上并接有用于保護(hù)回路失電時(shí)為分合閘線圈提供防燒保護(hù)的失電保護(hù)元件。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，其特征在于:所述失電保護(hù)元件為一組機(jī)械保護(hù)開關(guān)，所述機(jī)械保護(hù)開關(guān)用于保護(hù)回路所用工作電源出現(xiàn)故障時(shí)操作人員進(jìn)行正常的分合閘操作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，其特征在于:所述機(jī)械保護(hù)開關(guān)包括兩組閉合接點(diǎn)，其中一組閉合接點(diǎn)用于與分合閘線圈相連，另一組閉合接點(diǎn)用于與狀態(tài)指示相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，其特征在于:所述狀態(tài)指示還包括保護(hù)開關(guān)切斷分合閘線圈回路時(shí)，可被驅(qū)動(dòng)點(diǎn)亮的光字牌、和被遠(yuǎn)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)的遙信輸入回路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，其特征在于:所述電源指示燈為顯示電源正常運(yùn)行的綠色指示燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)分合閘線圈防燒保護(hù)裝置，其特征在于:所述故障指示燈為顯示保護(hù)開關(guān)切斷分合閘線圈回路的紅色指示燈。
【文檔編號(hào)】H02H7/22GK204243738SQ201420652082
【公開日】2015年4月1日 申請(qǐng)日期:2014年11月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月4日
【發(fā)明者】王友, 王磊, 匡宇 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 江蘇省電力公司, 江蘇省電力公司檢修分公司