一种断路器合闸控制回路断线监视系统

摘要

本发明实施例公开了一种断路器合闸控制回路断线监视系统，包括直流电源、微机保护测控装置、手车式断路器的工作位置辅助接点、断路器的辅助接点、弹簧储能辅助接点和合闸线圈，通过保护测控装置上的跳位监视绿灯的亮或灭，可及时获知合闸回路是否完好。并通过上述相关辅助接点控制回路，将手车式断路器未在工作位置、断路器在分闸位置、弹簧未储能等开关开入量信息分别传输至微机保护测控装置。当断路器合闸控制回路的某一或某几个外部合闸条件不具备时，直流电源将接通其相对应的辅助接点，接通至微机保护测控装置，值班人员便可从微机保护测控装置上查看故障报警信息。可实时获悉合闸控制回路故障原因，及时采取有效措施，确保断路器快速合闸。

说明书

技术领域

本发明涉及断路器控制回路技术领域，特别是涉及一种断路器合闸控制回路断线监 视系统。

背景技术

在变电站内，断路器是电力系统的重要组成部分，断路器合闸控制回路的完好与否， 直接影响操作和保护命令能否正确执行，关系到电力系统能否安全稳定运行。当断路器 合闸控制回路出现故障点，将导致断路器不能正常合闸，此时需要根据监视回路中报警 系统的提示，查找出故障点并进行修复，使断路器实现正常顺利合闸，保证供电可靠性。

常规的监视断路器合闸控制回路完整性的方法主要采用绿灯监视回路直接监视和 采用跳、合位继电器常闭接点串联启动中央信号的间接监视。绿灯监视回路主要通过监 视绿灯亮和灭，来判断操作电源和合闸回路是否完整；而跳、合位继电器常闭接点串联 启动中央信号的间接监视回路则是通过跳、合位继电器的常闭辅助接点来监视分合闸控 制回路，当合闸控制回路异常时，跳、合位继电器同时断电，串联的跳、合位继电器辅 助常闭接点导通，中央信号屏发出“控制回路断线”的信号。

但是，上述断路器控制回路断线监测方法对于合闸控制回路，仅能监视整个合闸控 制回路故障，不能明确给出合闸回路中的具体故障元件，而且监测方法落后、可靠性较 差，进而导致检修效率较低。

发明内容

本发明实施例中提供了一种断路器合闸控制回路断线监视系统，以实现对断路器合 闸控制回路断线故障信息的有效监测、报警，从而较快地查找故障原因，处理故障，实 现快速顺利合闸送电、保证供电运行的可靠性和稳定性。

为了解决上述技术问题，本发明实施例公开了如下技术方案：

一种断路器合闸控制回路断线监视系统，包括直流电源、微机保护测控装置、断路 器的手车工作位置常开接点、断路器的第一辅助常闭接点、弹簧储能常开接点、合闸线 圈、与所述手车工作位置常开接点相对应的手车工作位置辅助常闭接点、与所述第一辅 助常闭接点相对应的第二辅助常闭接点、以及与所述弹簧储能常开接点相对应的弹簧储 能辅助常闭接点，其中：

所述直流电源正极的一路连接所述微机保护测控装置的跳位监视绿灯，所述跳位监 视绿灯连接所述微机保护测控装置的跳位继电器线圈，所述跳位继电器线圈连接所述手 车工作位置常开接点，所述手车工作位置常开接点连接所述第一辅助常闭接点，所述第 一辅助常闭接点连接所述弹簧储能常开接点，所述弹簧储能常开接点连接所述合闸线圈， 所述合闸线圈最终连接所述直流电源的负极；

所述直流电源正极的另一路连接所述手车工作位置辅助常闭接点的一端，所述手车 工作位置辅助常闭接点的另一端连接所述微机保护测控装置第一接线端子，所述第一接 线端子最终连接所述微机保护测控装置的负电源线接线端子；

所述第二辅助常闭接点的一端与所述手车工作位置辅助常闭接点并联连接、另一端 连接所述微机保护测控装置第二接线端子，所述第二接线端子最终连接所述微机保护测 控装置的负电源线接线端子；

所述弹簧储能辅助常闭接点的一端与所述第二辅助常闭接点并联连接、另一端与所 述微机保护测控装置的第三接线端子连接，所述第三接线端子最终与所述微机保护测控 装置的负电源线接线端子连接。

所述微机保护测控装置的负电源线接线端子连接所述直流电源的负极、正电源线接 线端子连接所述直流电源的正极。

优选地，所述断路器合闸控制回路断线监视系统还包括控制回路断线报警回路，其 中：

所述控制回路断线报警回路包括跳位继电器常闭接点和合位继电器常闭接点；

所述微机保护测控装置的第四接线端子与所述弹簧储能辅助常闭接点并联连接，且 与所述微机保护测控装置的正电源线接线端子并联连接；

所述跳位继电器常闭接点的一端与所述第四接线端子连接，另一端与所述合位继电 器常闭接点的一端连接；

所述合位继电器常闭接点的另一端与所述微机保护测控装置的第五接线端子连接；

所述第五接线端子最终与所述微机保护测控装置的负电源线接线端子连接。

优选地，所述断路器合闸控制回路断线监视系统还包括：

与所述微机保护测控装置连接，用于接收所述微机保护测控装置输出的开关量开入 信号，并进行相应报警和文字显示的后台监控机。

优选地，所述微机保护测控装置和所述后台监控机之间设置有用于对接收到的信号 进行整理汇总的通讯管理机。

优选地，所述通讯管理机分别与所述微机保护测控装置和所述后台监控机通过通讯 线连接。

优选地，所述的微机保护测控装置的通讯接口与所述的通讯管理机相连接，用于输 出开关量开入信号至所述的通讯管理机。

优选地，所述直流电源的供电电压为220V。

由以上技术方案可见，本发明实施例提供的一种断路器合闸控制回路断线监视系 统，包括直流电源、微机保护测控装置、断路器的手车工作位置常开接点、断路器的第 一辅助常闭接点、弹簧储能常开接点和合闸线圈，以及与所述手车工作位置常开接点相 对应的手车工作位置辅助常闭接点、与所述第一辅助常闭接点相对应的第二辅助常闭接 点、与所述弹簧储能常开接点相对应的弹簧储能辅助常闭接点；并通过上述元件组成合 闸控制回路断线监视回路，以及手车工作位置常开接点、第一辅助常闭接点和弹簧储能 常开接点三个接点异常运行报警监视回路。

当断路器合闸控制回路的外部合闸条件，如手车工作位置接点、断路器的第一辅助 常闭接点或弹簧储能常开接点中的，某一或某几个外部合闸条件不具备时，所述微机保 护测控装置上的跳位监视绿灯HG不亮，同时所述直流电源将分别接通其相对应的另外辅 助接点，接通至微机保护测控装置，运行值班人员便可以从微机保护测控装置上查看故 障报警信息。因此，可实时获悉微机保护测控装置输出的监测信号，对合闸控制回路故 障原因，做出判断，从而及时采取有效措施，确保断路器合闸快速、高效，确保了断路 器的安全可靠运行。

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，显而易见地，对于本领域普通技术人员而 言，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为本发明实施例提供的一种断路器合闸控制回路断线监视系统的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种断路器合闸控制回路断线监视系统的结构示意 图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本发明中的技术方案，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做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本 发明保护的范围。

本发明提供了一种断路器合闸控制回路断线监视系统，以实现对断路器合闸控制回 路断线及外部合闸条件故障信息的有效监测、报警。

参见图1，为本发明实施例提供的一种断路器合闸控制回路断线监视系统的结构示 意图，主要包括断路器合闸控制回路断线监视回路以及合闸操作控制回路。

所述断路器合闸控制回路断线监视回路包括直流电源KM、微机保护测控装置11、 断路器的手车工作位置常开接点S9、断路器的第一辅助常闭接点QF1、弹簧储能常开接 点S1、合闸线圈HQ、与所述手车工作位置常开接点相对应的手车工作位置辅助常闭接点 S91、与所述第一辅助常闭接点QF1相对应的第二辅助常闭接点QF11、以及与所述弹簧 储能常开接点S1相对应的弹簧储能辅助常闭接点S11。

其中，所述直流电源KM的正极通过电压小空气开关正极端子101，其中一路连接所 述微机保护测控装置11的跳位监视绿灯HG，所述跳位监视绿灯HG连接所述微机保护测 控装置11的跳位继电器线圈TWJ，所述跳位继电器线圈TWJ连接所述手车工作位置常开 接点S9，所述手车工作位置常开接点S9连接所述第一辅助常闭接点QF1，所述第一辅助 常闭接点QF1连接所述弹簧储能常开接点S1，所述弹簧储能常开接点S1连接所述合闸 线圈HQ，所述合闸线圈HQ通过电压小空气开关负极端子102连接所述直流电源KM的负 极。在合闸控制回路完整时，所述的微机保护测控装置11的跳位监视绿灯HG亮，同时 所述的跳位继电器线圈TWJ得电，其继电器辅助接点动作。

所述直流电源KM的正极的另一路连接所述手车工作位置辅助常闭接点S91的一端， 所述手车工作位置辅助常闭接点的另一端S91连接所述微机保护测控装置11第一接线端 子1nD5，所述第一接线端子1nD5最终连接所述微机保护测控装置11的负电源线接线端 子P2。

所述第二辅助常闭接点QF11的一端与所述手车工作位置辅助常闭接点S91并联连 接、另一端所述微机保护测控装置第二接线端子1nD4连接，所述第二接线端子1nD4最 终连接所述微机保护测控装置11的负电源线接线端子P2。

所述弹簧储能辅助常闭接点S11的一端与所述第二辅助常闭接点并联连接QF11、另 一端与所述微机保护测控装置的第三接线端子1nD3连接，所述第三接线端子1nD3最终 与所述微机保护测控装置11的负电源线接线端子P2连接。

所述微机保护测控装置11的负电源线接线端子P2连接所述电压小空气开关负极端 子102、正电源线接线端子P1连接所述电压小空气开关负极端子101。

所述直流电源KM的供电电压为220V。

通过以上相关接点回路，便能将手车式断路器未在工作位置、断路器在分闸位置、 弹簧未储能等开关开入量信息传输至所述微机保护测控装置11。

本实施例中，手车式断路器的位置状态是通过机械触点来判断的，当断路器小车推 进时，通过连接在断路器上的机构连板，碰触行程开关，使得在不同的位置触发不同的 触点状态，接通各自的回路，从而判断断路器是在试验位置还是在工作位置。当手车式 断路器推至工作位置时，手车工作位置常开接点S9闭合，为下一步的合闸创造一条件； 如果手车式断路器未推至工作位时，则手车工作位置常开接点S9不闭合，合闸回路不通， 跳位监视绿灯HG不亮，相应的，手车工作位置辅助常闭接点S91不会动作，即仍保持接 通状态，并可在所述微机保护测控装置11上发出“手车式断路器未在工作位置”的报警 和文字显示信息，提示值班人员注意。

进一步的，当断路器在分闸位时，如果断路器第一辅助常闭接点QF1接触不良或其它 原因损坏，也可使得合闸回路不通，所述跳位监视绿灯HG不亮，相应的，所述第二辅助 常闭接点QF11，维持常闭的状态，所述微机保护测控装置11会发出“断路器在分闸位” 信息，据此可知断路器第一辅助常闭接点QF1存在接点不通的故障。

弹簧储能接点和上述的手车式断路器位置的两组接点是同样的道理。当弹簧储满能 时，所述弹簧储能常开接点S1闭合，而所述弹簧储能辅助常闭接点S11断开，此时， 微机保护测控装置则不会发出“弹簧未储能”报警信息。反之，当弹储未满能时，所述 弹簧储能常开接点S1不闭合,会使合闸回路不通，跳位监视绿灯HG不亮，而所述弹簧储 能辅助常闭接点S11不动作，保持接通状态，即接点维持常闭的状态，所述微机保护测 控装置11将会发出“弹簧未储能”报警信息。

当断路器合闸控制回路的外部合闸条件，如所述手车工作位置常开接点S9、所述第 一辅助常闭接点QF1和所述弹簧储能常开接点S1中的某一或某几个合闸条件不具备时， 所述直流电源KM将分别接通其相对应的辅助接点，接通至所述微机保护测控装置11， 并发出具体故障报警信息，实现了合闸控制回路断线的监测报警功能。因此，可实时获 悉微机保护测控装置输出的监测信号，对合闸控制回路故障原因，做出判断，从而及时 采取有效措施，确保断路器合闸快速、高效，确保了断路器的安全可靠运行。

为进一步完善监测报警信息，本实施例还提供了断路器合位监视回路和控制回路断 线报警回路。参见图2，为本发明实施例提供的另一种断路器合闸控制回路断线监视系 统的结构示意图。

所述断路器合位监视回路包括直流电源KM、合位监视红灯HR、合位继电器线圈HWJ、 断路器辅助常开接点QF2、分闸线圈TQ。

所述断路器合位监视回路直流电源的正极和断路器跳位监视回路直流电源KM的正 极并联连接，所述断路器合位监视回路直流电源的正极连接所述微机保护测控装置11 的合位监视红灯HR，所述合位监视红灯HR与所述合位继电器线圈HWJ连接，所述合位 继电器线圈HWJ与所述断路器辅助常开接点QF2连接，所述断路器辅助常开接点QF2与 所述分闸线圈TQ的一端连接，所述分闸线圈TQ的另一端与所述合闸线圈HQ中与直流电 源负极相连的一端并联连接、且最终连接所述直流电源KM的负极。

所述控制回路断线报警回路包括跳位继电器常闭接点TWJ1和合位继电器常闭接点 HWJ1；所述微机保护测控装置11的第四接线端子1nB3与所述弹簧储能辅助常闭接点S11 并联连接，且与所述微机保护测控装置11的正电源线接线端子P1并联连接；所述跳位 继电器常闭接点TWJ1的一端与所述第四接线端子1nB3连接，另一端与所述合位继电器 常闭接点HWJ1的一端连接；所述合位继电器常闭接点HWJ1的另一端与所述微机保护测 控装置11第五接线端子1nB8连接；所述第五接线端子1nB8最终与所述微机保护测控装 置11的负电源线接线端子P2连接。

所述微机保护测控装置11能自动检测断路器分合位继电器的状态，在断路器处于 分闸位置，当断路器合闸控制回路的某一或某几个外部合闸条件不具备时，跳位监视回 路不通，所述微机保护测控装置11面板的跳位监视绿灯HG不亮，所述跳位继电器线圈 TWJ也不得电，所述跳位继电器常闭接点TWJ1复位接通；同样，所述断路器常开接点QF2， 断开了合位监视回路，所述合位继电器HWJ线圈不得电，所述合位继电器常闭接点HWJ1 复位接通。断路器分合位置的两组继电器常闭接点串联接通了“控制回路断线”的报警 回路，并在保护测控装置液晶面板上显示“控制回路断线”。

为方便后台人员随时了解断路器合闸控制回路断线具体情况，在上述实施例的基础 上，还包括：后台监控机12。

所述后台监控机12放置在控制室内，与所述微机保护测控装置11连接，用于接收 所述微机保护测控装置11输出的“控制回路断线”以及手车式断路器未在工作位置、断 路器在分闸位置、弹簧未储能等开关量开入信号，并进行相应报警和文字显示。

其中，所述后台监控机12发出的报警信号可以为光报警、声报警或是声光报警。

所述后台监控机12可以将接收到的“控制回路断线”以及手车式断路器未在工作 位置、断路器在分闸位置、弹簧未储能等开关量开入信号转换成对应的文字在屏幕上显 示，为方便提醒后台人员，显示的字幕可以闪烁的方式出现。

为进一步优化上述实施例，在所述微机保护测控装置11和所述后台监控机12之间 设置有通讯管理机13，对接收到的所述微机保护测控装置11输出的信号进行整理汇总， 并传输至所述后台监控机12。

所述微机保护测控装置11上设置有CAN(ControllerAreaNetwork，控制器局域 网总线)通讯接口，如图2中的标记S3和S4，所述微机保护测控装置11通过CAN通讯 线与所述通讯管理机13连接，同时，所述通讯管理机13与所述后台监控机12间也采用 通讯线连接。

本实施例提供的断路器合闸控制回路断线监视回路能够实时监测合闸控制回路是 否完整，当合闸控制回路的某一或某几个外部合闸条件不具备时，所述微机保护测控装 置11面板的跳位监视绿灯不亮，同时跳位继电器线圈TWJ也不得电，跳位继电器TWJ 常闭接点和合位继电器HWJ1的常闭接点一起接通“控制回路断线”信号回路，所述微机 保护测控装置11上电后会自动检测断路器分合位继电器的状态。控制回路正常时，无论 断路器处在合位还是分位，两个位置继电器的常闭点总有一个是断开的。当两个位置接 点同时闭合时，所述微机保护测控装置11屏幕液晶面板即刻显示“控制回路断线”报警 信息。当断路器合闸控制回路的外部合闸条件，如断路器手车工作位置接点S9、断路器 的第一辅助常闭点QF1、弹簧储能接点S1中的某一或某几个条件不具备时，所述直流电 源KM将分别接通其相对应的另外一组辅助接点，接通至所述微机保护测控装置11，所 述微机保护测控装置11通过通讯接口，将“控制回路断线”及相关故障的开关量开入信 息通过通讯网线传递到通讯管理机13、再经通讯网线接线至后台监控机12。由后台监控 机通过声光、文字等形式发出具体故障报警信息，实现了合闸控制回路断线的监测报警 功能。因此，运行值班人员无需去现场巡视，通过后台监控机，可实时获悉微机保护测 控装置输出的监测信号，对合闸控制回路故障原因，做出判断。

本实施例以目前常见的弹簧储能操动型机构手车式断路器合闸控制回路为例，当 然，对于SF6气体绝缘介质的断路器或其他非手车式断路器，在合闸控制回路中的外部 合闸条件可能串有SF6低气压闭锁继电器常闭接点、断路器与隔离刀闸闭锁保护的微动 开关常开接点，或者还有上下隔离刀闸辅助常开接点等，其工作原理也基本相同。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将 一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操 作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何 其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者 设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过 程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一 个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在 另外的相同要素。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本发明。 对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一 般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发 明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点 相一致的最宽的范围。