本发明涉及电力系统保护装置技术领域,具体而言,是一种模块式操作回路。
背景技术：
电力系统保护装置为保证保护动作的可靠性，都配置有操作回路，操作回路主要起三个作用：a)增加接点容量，如果由保护元件的接点直接通断开关的跳合闸回路，容易导致出口接点烧毁，所以由操作回路的大容量中间继电器来重动；b)增加接点数量，如开关本体所能提供的twj和hwj等接点数量有限，通过操作回路，增加接点从而实现如跳合位指示、控制回路监视、不对应启动重合闸等逻辑功能；c)防止开关跳跃功能。
常规的操作回路为继电器式操作回路，由跳闸继电器、合闸继电器、合后继电器、监视继电器等组成。继电器式操作回路的保护cpu发出跳闸命令后，启动跳闸继电器需要8ms，跳闸继电器tbj和合闸继电器hbj的动作时间需要10ms，保护动作时间长，灵敏性低；继电器触点正常动作时所需电流小，而开关跳闸时产生的大电流会烧毁继电器触点；常规继电器式操作回路采用电磁原理，线圈体积大，占用电路面积大。
技术实现要素：
为解决上述问题特提出本发明，本发明提供一种模块式操作回路，动作时间短，耐高压耐大电流并且体积极小。
一种模块式操作回路，包括跳闸回路和合闸回路，所述跳闸回路包括串联的跳闸触发模块和跳闸电力电子模块，所述跳闸电力电子模块与外部开关的跳闸线圈相连，所述合闸回路包括串联的合闸触发模块和合闸电力电子模块，所述合闸电力电子模块与外部开关的合闸线圈相连，所述跳闸回路和所述合闸回路分别接入操作电源的正负极。
所述跳闸电力电子模块包括正跳闸电力电子模块和负跳闸电力电子模块，所述正跳闸电力电子模块和所述负跳闸电力电子模块并联接入所述跳闸触发模块，所述正跳闸电力电子模块接入操作电源的正极，所述负跳闸电力电子模块接入操作电源的负极，所述正跳闸电力电子模块和所述负跳闸电力电子模块的连接公共端与外部开关的跳闸线圈相连；所述合闸电力电子模块包括正合闸电力电子模块和负合闸电力电子模块，所述正合闸电力电子模块和所述负合闸电力电子模块并联接入所述合闸触发模块，所述正合闸电力电子模块接入操作电源的正极，所述负合闸电力电子模块接入操作电源的负极，所述正合闸电力电子模块和所述负合闸电力电子模块的连接公共端与外部开关的合闸线圈相连。
优选的，所述跳闸触发模块串联一跳闸计时器模块。
优选的，所述合闸触发模块串联一合闸计时器模块。
优选的，所述正跳闸电力电子模块与操作电源正极之间串联一跳闸电阻。
优选的，所述正合闸电力电子模块与操作电源正极之间串联一合闸电阻。
本发明的优点在于，所述触发模块可以发出纳秒级脉冲信号，使操作回路的开通延迟时间降低到纳秒级，比现有继电器式操作回路的动作时间大大降低；所述电力电子模块耐高压并且可以放大电流，能够适应开关跳合闸时产生的大电流，不会出现操作回路被烧毁的问题；所使用的单个模块安装尺寸小，大大减少操作回路所占体积与面积。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，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他的附图。
图1是本发明的模块连接图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例并对照说明书附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，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，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种模块式操作回路，包括跳闸回路和合闸回路，所述跳闸回路包括串联的跳闸触发模块和跳闸电力电子模块，所述跳闸电力电子模块与外部开关的跳闸线圈相连，所述合闸回路包括串联的合闸触发模块和合闸电力电子模块，所述合闸电力电子模块与外部开关的合闸线圈相连，所述跳闸回路和所述合闸回路分别接入操作电源的正负极。
本实施例中，触发模块采用fan73932，电力电子模块采用igbt，电力电子模块的开通延迟时间为140ns，耐压在1000v以上，输出放大电流不低于60a。触发模块接收保护cpu的跳闸或合闸命令，输出2a的小电流命令脉冲，电力电子模块接收触发模块的命令脉冲，将接收到的小电流命令脉冲进行放大并输出跳闸或合闸动作命令。
所述跳闸电力电子模块包括正跳闸电力电子模块和负跳闸电力电子模块，所述正跳闸电力电子模块和所述负跳闸电力电子模块并联接入所述跳闸触发模块，所述正跳闸电力电子模块接入操作电源的正极，所述负跳闸电力电子模块接入操作电源的负极，所述正跳闸电力电子模块和所述负跳闸电力电子模块的连接公共端与外部开关的跳闸线圈相连；电力电子模块发出跳闸动作命令，驱动外部开关的跳闸线圈，使外部开关进行跳闸。
所述合闸电力电子模块包括正合闸电力电子模块和负合闸电力电子模块，所述正合闸电力电子模块和所述负合闸电力电子模块并联接入所述合闸触发模块，所述正合闸电力电子模块接入操作电源的正极，所述负合闸电力电子模块接入操作电源的负极，所述正合闸电力电子模块和所述负合闸电力电子模块的连接公共端与外部开关的合闸线圈相连；电力电子模块发出合闸动作命令，驱动外部开关的合闸线圈，使外接开关进行合闸。
本实施例中，所述跳闸触发模块串联一跳闸计时器模块，所述合闸触发模块串联一合闸计时器模块，计时器模块采用icm7555，计时器模块用于控制触发模块输出命令脉冲的脉冲宽度，以确保电力电子模块可靠的导通或截止。
本实施例中，所述正跳闸电力电子模块与操作电源正极之间串联一跳闸电阻，所述正合闸电力电子模块与操作电源正极之间串联一合闸电阻，跳闸电阻和合闸电阻可以根据不同操作电源的电压电流选择不同阻值，使操作回路适用于各种操作电源，同时可以保护跳闸回路和合闸回路。
本实施例中，操作回路驱动外部开关跳合闸线圈的时间在1000ns之内，比常规继电器式操作回路的毫米级动作时间大大降低。本操作回路的跳合闸线圈电流不低于60a，同时模块化高度集成器件，单模块安装最大尺寸2cm，各模块集成安装尺寸7cm，能够大大减少印制板面积。
1.一种模块式操作回路，包括跳闸回路和合闸回路，其特征在于，所述跳闸回路包括串联的跳闸触发模块和跳闸电力电子模块，所述跳闸电力电子模块与开关的跳闸线圈相连；所述合闸回路包括串联的合闸触发模块和合闸电力电子模块，所述合闸电力电子模块与开关的合闸线圈相连；所述跳闸回路和所述合闸回路分别接入操作电源的正负极。
2.根据权利要求1所述的一种模块式操作回路，其特征在于，所述跳闸电力电子模块包括正跳闸电力电子模块和负跳闸电力电子模块，所述正跳闸电力电子模块和所述负跳闸电力电子模块并联接入所述跳闸触发模块，所述正跳闸电力电子模块接入操作电源的正极,所述负跳闸电力电子模块接入操作电源的负极，所述正跳闸电力电子模块和所述负跳闸电力电子模块的连接公共端与开关的跳闸线圈相连；所述合闸电力电子模块包括正合闸电力电子模块和负合闸电力电子模块，所述正合闸电力电子模块和所述负合闸电力电子模块并联接入所述合闸触发模块，所述正合闸电力电子模块接入操作电源的正极，所述负合闸电力电子模块接入操作电源的负极，所述正合闸电力电子模块和所述负合闸电力电子模块的连接公共端与开关的合闸线圈相连。
3.根据权利要求2所述的一种模块式操作回路，其特征在于，所述跳闸触发模块串联一跳闸计时器模块；所述合闸触发模块串联一合闸计时器模块。
4.根据权利要求2所述的一种模块式操作回路，其特征在于，所述正跳闸电力电子模块与操作电源正极之间接一跳闸电阻；所述正合闸电力电子模块与操作电源正极之间接一合闸电阻。
技术总结