断路器分合闸线圈控制电路及其监测保护电路制造技术

本发明专利技术涉及一种断路器分合闸线圈控制电路及其监测保护电路，主处理器电路还连接一路监测保护电路，该路监测保护电路包括A/D转换电路、以及用于采集合闸回路和分闸回路电流的电流互感器，所述电流互感器经过所述A/D转换电路连接所述主处理器电路；还设有另一路监测保护电路，该路监测保护电路包括一个逻辑处理电路、隔离电路和对应的检测电路，所述检测电路连接所述电子开关驱动电路。本发明专利技术的监测保护电路分为两路，通过两方面途径获取信息，分析分合闸线圈情况，大大提高了可靠性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种断路器分合闸线圈控制电路，特别是其监测保护电路。
技术介绍
在中压配电网中，断路器对电力系统的安全稳定运行起着重要作用。目前一般都是采用智能单元连接断路器，需要操作断路器时，通过后台终端或调度远方装置发出命令给智能单元，智能单元再向断路器操作机构发出分/合命令，操作机构一般能够正确响应信号进行断路器分合闸。在电网发生故障时，智能单元能迅速做出响应，并以毫秒级的速度去执行分闸动作，从而迅速的隔离故障。实践证明，断路器操作机构的稳定性不高，会现如机构内部卡滞、拒分、拒合等现象。特别是分、合闸电源为直流时，使用继电器进行分合闸控制，断路器的辅助触点在分合直流的时候电弧严重且不容易熄灭影响寿命。由于分合闸线圈容量都是按照短时通电设计的，便很容易因通电时间过长损坏。因此，现有技术中也出现了采用电子开关取代继电器进行控制的方式（如专利文献CN104157509A），也有继电器与电子开关组合使用的方式（如专利文献CN103414167）。电子开关采用IGBT、VMOSFET等全控型功率器件，例如，通过设定导通时间，使电子开关仅在导通时间内接通合闸回路，这样串在合闸回路中的辅助常闭触点（延时断开的常闭触点）就不需要开断直流电流，不会影响寿命。由于对分合闸线圈的保护、控制非常重要，有些断路器产品还设计有用于分合闸监测继电器或者电路，以便在故障或不当操作时损毁分合闸线圈本身和控制部分。如专利文献CN103414167披露的方案，通过单片机CUP采集分合闸回路的电气量，结合断路器辅助触点的开关状态，在线圈烧毁前断开通电回路从而保护分合闸线圈。但是，这种方案完全依赖霍尔传感器，可靠性低，而且，通过单片机将电流值进行采样A/D转换处理，处理速度不够快，影响对设备的保护。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种分合闸线圈的监测保护电路，用以解决现有技术的监控保护可靠性差的问题；并且进一步解决处理速度慢得问题。同时还提供了一种使用该监测保护电路的分合闸线圈控制电路。为实现上述目的，本专利技术的方案包括：一种断路器分合闸线圈控制电路，包括主处理器电路，主处理器电路通过输出触发电路连接电子开关驱动电路，输出触发电路用于形成触发信号，电子开关驱动电路用于根据所述触发信号驱动分闸回路和合闸回路中的分闸电子开关与合闸电子开关；所述主处理器电路还连接一路监测保护电路，该路监测保护电路包括A/D转换电路、以及用于采集合闸回路和分闸回路电流的电流互感器，所述电流互感器经过所述A/D转换电路连接所述主处理器电路；还设有另一路监测保护电路，该路监测保护电路包括一个逻辑处理电路、隔离电路和对应的检测电路，所述检测电路连接所述电子开关驱动电路，用于根据电子开关驱动电路的输出形成对应的逻辑信号，并将这些逻辑信号经过所述隔离电路送入所述逻辑处理电路，逻辑处理电路根据输入的逻辑信号进行判断，所述判断结果也用于生成所述触发信号；所述检测电路为以下三种电路的一种或多种：过流检测电路，用于检测电子开关驱动电路的输出电流是否大于正常值范围；断线检测电路，用于检测分、合闸线圈回路是否处于断开状态；电压检测电路，用于检测分闸、合闸回路的供电电压。 进一步的，整流电路输出连接合闸回路和分闸回路，合闸回路中串设有合闸电子开关和合闸电流检测单元，分闸回路中串设有分闸电子开关和分闸电流检测单元；所述过流检测电路、断线检测电路分为两组，一组对应合闸电子开关，另一组对应分闸电子开关，每组包括：一个比较器，一个切换电路，一个基准高电压电路和一个基准低电压电路，比较器同相输入端连接对应的电流检测单元，反相输入端连接切换电路的输出端，切换电路的输入端分别连接所述一个基准高电压电路和一个基准低电压电路，比较器输出端连接隔离电路；当切换电路切换到基准高电压电路时，为过流检测电路工作状态，当切换电路切换到基准低电压电路时，为断线检测电路工作状态。进一步的，所述电流检测单元为采样电阻。进一步的，所述电压检测电路连接整流电路输出端。本专利技术还提供了一种断路器分合闸线圈监测保护电路，所述断路器分合闸线圈监测保护电路分为两路，一路包括主处理器电路、A/D转换电路、以及用于采集合闸回路和分闸回路电流的电流互感器，所述电流互感器经过所述A/D转换电路连接所述主处理器电路；另一路包括一个逻辑处理电路、隔离电路和对应的检测电路，所述检测电路连接所述电子开关驱动电路，用于根据电子开关驱动电路的输出形成对应的逻辑信号，并将这些逻辑信号经过所述隔离电路送入所述逻辑处理电路；逻辑处理电路根据输入的逻辑信号进行判断，所述判断结果用于生成所述电子开关驱动电路的触发信号所述检测电路为以下三种电路的一种或多种：过流检测电路，用于检测电子开关驱动电路的输出电流是否大于正常值范围；断线检测电路，用于检测分、合闸线圈回路是否处于断开状态；电压检测电路，用于检测分闸、合闸回路的供电电压。 进一步的，整流电路输出连接合闸回路和分闸回路，合闸回路中串设有合闸电子开关和合闸电流检测单元，分闸回路中串设有分闸电子开关和分闸电流检测单元；所述过流检测电路、断线检测电路分为两组，一组对应合闸电子开关，另一组对应分闸电子开关，每组包括：一个比较器，一个切换电路，一个基准高电压电路和一个基准低电压电路，比较器同相输入端连接对应的电流检测单元，反相输入端连接切换电路的输出端，切换电路的输入端分别连接所述一个基准高电压电路和一个基准低电压电路，比较器输出端连接隔离电路；当切换电路切换到基准高电压电路时，为过流检测电路工作状态，当切换电路切换到基准低电压电路时，为断线检测电路工作状态。进一步的，所述电流检测单元为采样电阻。进一步的，所述电压检测电路连接整流电路输出端。本专利技术的监测保护电路分为两路，通过两方面途径获取信息，分析分合闸线圈情况，大大提高了可靠性。而且，主处理器实时高精度采样分合闸线圈电流，记录分析分合闸线圈电流波形，及时输出过流报警信号。同时加设逻辑处理电路，一旦检测到过流信号，直接停止分合闸动作，增加电流保护的灵活性，逻辑处理电路属于硬件逻辑，因此能够从硬件和软件两方面保护分合闸回路。附图说明图1是本专利技术的一种实施方式的电路框图；图2是本专利技术的另一种实施方式的电路框图；图3是图2的电路原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步详细的说明。如图1所示是本专利技术的断路器分合闸线圈控制电路的电路框图。实线框内部分是断路器分合闸线圈控制电路，实线框外部分是与控制电路相关的断路器部分，如分闸回路、合闸回路、辅助触点、电源等。现有技术中的控制电路，包括主处理器电路、输出触发电路、电子开关驱动电路、A/D转换电路、电流互感器。其中主处理器电路、输出触发电路、电子开关驱动电路构成主要的控制部分，主处理器电路用于接收远方调度遥控或就地控制的分合闸命令，经过输出触发电路、电子开关驱动电路输出到分、合闸线圈。其中的电流互感器及A/D转换电路，构成第一路监测保护电路，进行分、合闸电流电压实时采样，发现异常及时停止分合闸动作，并且上传至后台终端或调度远方装置，及时发现问题，及时维护。具体的，电流互感器可以采用霍尔电流传感器，执行分、合闸动作时，霍尔电流传感器采样录波分、合闸线圈电流，主处理器分析电流波形，记录分合闸次数，判断分合闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种断路器分合闸线圈控制电路，包括主处理器电路，主处理器电路通过输出触发电路连接电子开关驱动电路，输出触发电路用于形成触发信号，电子开关驱动电路用于根据所述触发信号驱动分闸回路和合闸回路中的分闸电子开关与合闸电子开关；所述主处理器电路还连接一路监测保护电路，该路监测保护电路包括A/D转换电路、以及用于采集合闸回路和分闸回路电流的电流互感器，所述电流互感器经过所述A/D转换电路连接所述主处理器电路；其特征在于，还设有另一路监测保护电路，该路监测保护电路包括一个逻辑处理电路、隔离电路和对应的检测电路，所述检测电路连接所述电子开关驱动电路，用于根据电子开关驱动电路的输出形成对应的逻辑信号，并将这些逻辑信号经过所述隔离电路送入所述逻辑处理电路，逻辑处理电路根据输入的逻辑信号进行判断，所述判断结果也用于生成所述触发信号；所述检测电路为以下三种电路的一种或多种：过流检测电路，用于检测电子开关驱动电路的输出电流是否大于正常值范围；断线检测电路，用于检测分、合闸线圈回路是否处于断开状态；电压检测电路，用于检测分闸、合闸回路的供电电压。

【技术特征摘要】
1.一种断路器分合闸线圈控制电路，包括主处理器电路，主处理器电路通过输出触发电路连接电子开关驱动电路，输出触发电路用于形成触发信号，电子开关驱动电路用于根据所述触发信号驱动分闸回路和合闸回路中的分闸电子开关与合闸电子开关；所述主处理器电路还连接一路监测保护电路，该路监测保护电路包括A/D转换电路、以及用于采集合闸回路和分闸回路电流的电流互感器，所述电流互感器经过所述A/D转换电路连接所述主处理器电路；其特征在于，还设有另一路监测保护电路，该路监测保护电路包括一个逻辑处理电路、隔离电路和对应的检测电路，所述检测电路连接所述电子开关驱动电路，用于根据电子开关驱动电路的输出形成对应的逻辑信号，并将这些逻辑信号经过所述隔离电路送入所述逻辑处理电路，逻辑处理电路根据输入的逻辑信号进行判断，所述判断结果也用于生成所述触发信号；所述检测电路为以下三种电路的一种或多种：过流检测电路，用于检测电子开关驱动电路的输出电流是否大于正常值范围；断线检测电路，用于检测分、合闸线圈回路是否处于断开状态；电压检测电路，用于检测分闸、合闸回路的供电电压。2.根据权利要求1所述的一种断路器分合闸线圈控制电路，其特征在于，整流电路输出连接合闸回路和分闸回路，合闸回路中串设有合闸电子开关和合闸电流检测单元，分闸回路中串设有分闸电子开关和分闸电流检测单元；所述过流检测电路、断线检测电路分为两组，一组对应合闸电子开关，另一组对应分闸电子开关，每组包括：一个比较器，一个切换电路，一个基准高电压电路和一个基准低电压电路，比较器同相输入端连接对应的电流检测单元，反相输入端连接切换电路的输出端，切换电路的输入端分别连接所述一个基准高电压电路和一个基准低电压电路，比较器输出端连接隔离电路；当切换电路切换到基准高电压电路时，为过流检测电路工作状态，当切换电路切换到基准低电压电路时，为断线检测电路工作状态。3.根据权利要求2所述的一种断路器分合闸线圈控制电路，其特征在于，所述电流检测单元为采样电阻。4.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：魏明，张国跃，黄银才，李文艺，周仁领，柳俊岗，柴娜，张世阳，陈阳，廉继英，
申请(专利权)人：天津平高智能电气有限公司，平高集团有限公司，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：天津;12