一种户外开关箱自动化设备控制电路的制作方法

    专利2022-07-07  130


    本发明涉及电力自动化技术领域,尤其涉及一种户外开关箱自动化设备控制电路。



    背景技术:

    户外开关箱自动化设备是使用于城市配电网的一种开关设备,为实现电压时间型馈线自动化逻辑,通过在设备内部的控制电路上设计3个电压互感器,如图1所示,其中的电压互感器pt1一侧连接于环进开关的进线侧,电压互感器pt2一侧连接于环出开关的进线侧,电压互感器pt3一侧连接于户外开关箱自动化设备上的母线。基于这种电气结构的户外开关箱自动化设备可完成环进开关和环出开关单侧得电延时合闸以及双侧延时分闸的动作逻辑,同时实现环进开关和环出开关的逻辑联动,即在环进开关的进线侧有压时可延时合闸,使得母线带电,此时环出开关单侧有压延时合闸。

    目前,设计有母线电压互感器的户外开关箱自动化设备体积大,且在母线电压互感器发生故障时易导致户外开关箱自动化设备上的母线存在失压风险,从而降低设备运行的可靠性;另外,当户外开关箱自动化设备的环进开关和环出开关同时来电时,环进开关和环出开关同时合闸将出现合环风险。



    技术实现要素:

    本发明的目的在于克服现有技术的不足,本发明提供了一种户外开关箱自动化设备控制电路,不依赖于传统的母线电压互感器便可实现电压时间型动作逻辑判断,从而提高设备运行的可靠性,同时减少设备体积。

    为了解决上述问题,本发明提出了一种户外开关箱自动化设备控制电路,所述电路包括环进控制器t1、环出控制器t2、开关行程继电器r1、开关行程继电器r2、电压互感器pt1和电压互感器pt2,其中:

    所述电压互感器pt1的一次侧与10kv环进三相电缆中的a相和b相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述的开关行程继电器r1的输出端与所述环出控制器t2相连接;

    所述电压互感器pt2的一次侧与10kv环出三相电缆中的b相和c相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述的开关行程继电器r2的输出端与所述环出控制器t1相连接。

    可选的实施方式,所述电路还包括环进开关k1;

    所述环进开关k1的一端与所述10kv环进三相电缆相连接,所述环进开关k1的另一端与母线bus相连接,且所述环进开关k1和所述开关行程继电器r1联动。

    可选的实施方式,所述电路还包括环出开关k4;

    所述环出开关k4的一端与所述10kv环出三相电缆相连接,所述环出开关k4的另一端与所述母线bus相连接,且所述环出开关k4和所述开关行程继电器r2联动。

    可选的实施方式,所述电路至少还包括支路开关k2和支路开关k3;

    所述支路开关k2的一端与用户侧负载相连接,所述支路开关k2的另一端与所述母线bus相连接;所述支路开关k3的一端与用户侧负载相连接,所述支路开关k3的另一端与所述母线bus相连接。

    在本发明实施例中,环出控制器t2通过采集到的开关行程继电器r1的输出信号及电压互感器pt1的输出电压可完成对设备母线上的带电靖况的判断,进一步实现电压时间型的动作逻辑判断,相比于在传统的户外开关箱自动化设备内部针对性地设计一个母线电压互感器,将避免出现母线失压情况,从而提高设备运行的可靠性,此外,本发明实施例通过以双辅助继电器替代母线电压互感器的功能作用,可减小设备体积,以有效节省安装用地。

    附图说明

    为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见的,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。

    图1是本发明实施例公开的现有户外开关箱自动化设备控制电路的示意图;

    图2是本发明实施例公开的一种户外开关箱自动化设备控制电路的示意图。

    具体实施方式

    下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。

    图2示出了本发明实施例中的一种户外开关箱自动化设备控制电路的示意图,所述电路包括环进控制器t1、环出控制器t2、行程继电器r1、行程继电器r2、电压互感器pt1和电压互感器pt2。电压互感器pt1的一次侧与10kv环进三相电缆中的a相和b相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述的开关行程继电器r1的输出端与所述环出控制器t2相连接;所述电压互感器pt2的一次侧与10kv环出三相电缆中的b相和c相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述的开关行程继电器r2的输出端与所述环出控制器t1相连接。

    基本的,所述电压互感器pt1的一次侧与10kv环进三相电缆相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述行程继电器r1的输出端与所述环出控制器t2相连接;所述电压互感器pt2的一次侧与10kv环出三相电缆相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述行程继电器r2的输出端与所述环进控制器t1相连接。其中,所述电压互感器pt1仅对所述10kv环进三相电缆的ab相电压起作用,所述电压互感器pt2仅对所述10kv环出三相电缆的bc相电压起作用。

    进一步的,所述电路至少还包括支路开关k2和支路开关k3;其中,所述支路开关k2的一端与用户侧负载相连接,所述支路开关k2的另一端与所述母线bus相连接;所述支路开关k3的一端与用户侧负载相连接,所述支路开关k3的另一端与所述母线bus相连接。需要说明的是,本发明实施例未对母线侧所设置的支路开关数量进行限定,所述支路开关k2和所述支路开关k3作为母线与用户侧负载的连接通道,将起到对用户侧负载的保护作用,以及时切断用电故障。

    进一步的,所述电路还包括环进开关k1和环出开关k4;其中,所述环进开关k1的一端与所述10kv环进三相电缆相连接,所述环进开关k1的另一端与母线bus相连接,且所述环进开关k1和所述行程继电器r1联动;所述环出开关k4的一端与所述10kv环出三相电缆相连接,所述环出开关k4的另一端与所述母线bus相连接,且所述环出开关k4和行程辅助继电器r2联动。

    根据图1所示出的现有控制电路示意图,其中的环进控制器t3和环出控制器t4的电压采集功能相对来说较少,且需要借助母线电压互感器pt3来判断母线带电情况,当母线电压互感器pt3发生故障时可能导致户外开关箱自动化设备上的母线失压,不利于设备的安全运行。因此在不改变原有功能(即实现电压时间型动作逻辑判断)的基础上,提出对图1所示出的现有控制电路进行相关器件的改进,以取代母线电压互感器pt3完成相应的功能作用,包括对所述环进控制器t1和所述环出控制器t2的采集功能进行扩展、为所述环进开关k1设定一个联动控制的所述行程继电器r1以及为所述环出开关k4设定一个联动控制的所述行程继电器r2。

    其中,所述环进控制器t1除了具备对所述环进开关k1的独立分合闸控制功能外,也具备与所述环出开关k4动作相关联的“环进环出有压合闸”功能,其作用在于:基于所述10kv环进三相电缆和所述10kv环出三相电缆同时有电压,当该功能投入时可延时控制所述环进开关k1合闸,当该功能退出时可延时不控制所述环进开关k1合闸,避免与所述环出开关k4发生同时合闸现象。而所述环进控制器t1的两个功能启用需依赖于其对所述电压互感器pt1二次侧的电压uab1、所述电压互感器pt2二次侧的电压ubc1以及所述行程继电器r2输出信号的采集。

    同理,所述环出控制器t2除了具备对所述环出开关k4的独立分合闸控制功能外,也具备与所述环进开关k1动作相关联的“环进环出有压合闸”功能,其作用在于:基于所述10kv环进三相电缆和所述10kv环出三相电缆同时有电压,当该功能投入时可延时控制所述环出开关k4合闸,当该功能退出时可延时不控制所述环出开关k4合闸,避免与所述环进开关k1发生同时合闸现象。而所述环出控制器t2的两个功能启用需依赖于其对所述电压互感器pt2二次侧的电压ubc1、所述电压互感器pt1二次侧的电压uab1以及所述行程继电器r1输出信号的采集。

    本发明实施过程包括:(1)假设所述10kv环进三相电缆来电时,所述环进控制器t1基于检测到的uab1为非零值而ubc1为零值且行程继电器的输出信号为分,执行内部的单侧有压延时合闸控制逻辑来控制所述环进开关k1合闸,此时联动控制所述行程继电器r1的输出信号为闭合状态,说明所述环出控制器t2可检测到行程继电器r1的输出信号为闭合状态;与此同时,所述环出控制器t2再基于检测到的uab1为非零值以及ubc1为零值且行程继电器r1的输出信号为闭合状态,执行内部的单侧有压延时合闸控制逻辑来控制所述环出开关k4合闸;(2)基于所述10kv环进三相电缆和所述10kv环出三相电缆同时有电压,所述环进控制器t1检测到uab1和ubc1均为非零值,同时所述环出控制器t2检测到ubc1和uab1均为非零值,则通过控制所述环进控制器t1内部的“环进环出有压合闸”功能投入以及控制所述环出控制器t2内部的“环进环出有压合闸”功能退出,可使得所述环进开关k1处于合闸状态且所述环出开关k4保持分闸状态,以此来避免所述环进开关k1和所述环出开关k4执行同时合闸时所带来的合环运行风险。

    在本发明实施例中,通过采集到电压互感器pt1的输出电压、电压互感器pt2的输出电压、行程继电器r1的输出信号以及辅助继电器r2的输出信号,可完成对设备母线上的带电情况的判断,进一步实现电压时间型的动作逻辑判断,相比于在传统的户外开关箱自动化设备内部针对性地设计一个母线电压互感器,将避免出现母线失压情况,从而提高设备运行的可靠性,同时消除环进开关和环出开关在特定工况下所存在的合环风险;此外,本发明实施例通过以双辅助继电器替代母线电压互感器的功能作用,可减小设备体积,以有效节省安装用地。

    以上对本发明实施例所提供的户外开关箱自动化设备控制电路进行了详细介绍,本文中采用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。


    技术特征:

    1.一种户外开关箱自动化设备控制电路,其特征在于,所述电路包括环进控制器t1、环出控制器t2、开关行程继电器r1、开关行程继电器r2、电压互感器pt1和电压互感器pt2;其中,

    所述电压互感器pt1的一次侧与10kv环进三相电缆中的a相和b相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述电压互感器pt1的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述的开关行程继电器r1的输出端与所述环出控制器t2相连接;

    所述电压互感器pt2的一次侧与10kv环出三相电缆中的b相和c相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环出控制器t2相连接,所述电压互感器pt2的二次侧与所述环进控制器t1相连接,所述的开关行程继电器r2的输出端与所述环出控制器t1相连接。

    2.根据权利要求1所述的户外开关箱自动化设备控制电路,其特征在于,所述电路还包括环进开关k1;

    所述环进开关k1的一端与所述10kv环进三相电缆相连接,所述环进开关k1的另一端与母线bus相连接,且所述环进开关k1和所述开关行程继电器r1联动。

    3.根据权利要求2所述的户外开关箱自动化设备控制电路,其特征在于,所述电路还包括环出开关k4;

    所述环出开关k4的一端与所述10kv环出三相电缆相连接,所述环出开关k4的另一端与所述母线bus相连接,且所述环出开关k4和所述行程继电器r2联动。

    4.根据权利要求3所述的户外开关箱自动化设备控制电路,其特征在于,所述电路还包括但不限于支路开关k2和支路开关k3;

    所述支路开关k2的一端与用户侧负载相连接,所述支路开关k2的另一端与所述母线bus相连接;所述支路开关k3的一端与用户侧负载相连接,所述支路开关k3的另一端与所述母线bus相连接。

    技术总结
    本发明公开了一种户外开关箱自动化设备控制电路,所述电路包括环进控制器T1、环出控制器T2、开关行程继电器R1、开关行程继电器R2、电压互感器PT1和电压互感器PT2;电压互感器PT1的一次侧连接10kV环进三相电缆AB相,电压互感器PT1的二次侧环进控制器T1、环出控制器T2输入端连接;电压互感器PT2的一次侧连接10kV环出三相电缆BC相,电压互感器PT2的二次侧分别与环出控制器T2、环进控制器T1输入端连接,所述开关行程继电器R1的输出端连接环出控制器T2输入端,所述开关行程继电器R2的输出端连接环进控制器T1。所述电路无需母线电压互感器实现电压时间型动作逻辑判断,保障设备可靠性。

    技术研发人员:欧世锋;俞小勇;李克文;陈千懿;黄伟翔;欧阳健娜;吴丽芳
    受保护的技术使用者:广西电网有限责任公司电力科学研究院
    技术研发日:2020.10.10
    技术公布日:2021.03.12

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