防止误操作的微机保护装置的制作方法

本发明涉及一种微机保护装置，尤其是涉及一种能够防止误分合断路器、防止带负荷分合隔离开关、防止带电挂/合接地开关和防止带接地开关时合断路器的防止误操作的微机保护装置。

背景技术：

微机型保护装置是用于测量、控制、保护、及通讯一体化的一种经济型保护；针对配网终端高压配电室量身定做，以三段式无方向电流保护为核心，配备电网参数的监视及采集功能，可省掉传统的电流表、电压表、功率表、频率表、电度表等，并可以通过通讯口将测量数据及保护信息远传上位机，方便实现配网自动化；装置根据配网供电的特性在装置内集成了备用电源自投功能，可灵活实现进线备投及母分备投功能。通过微机保护装置操作面板上的操作按键输入相应的操作指令，从而实现相应开关的开合闸，并能够将相应的执行指令通过操作面板上的显示屏进行显示，便于观察。

目前电力系统五防的防止方法主要由户内高压电磁锁、隔离开关与接地开关辅助触点来实现。现有技术每台高压开关柜需要接入三到五台高压电磁锁来实现，同时用接地开关辅助触点接入高压开关柜合闸回路来实现，造成设备资源的浪费和辅助触点的不可靠性，很容易造成误操作；同时分合断路器分合闸回路操作只要能靠近开关的人员都可以手动操作分合闸，用电安全没有安全性，随意性比较大，不利于现场管理。

技术实现要素：

为了解决现有技术中所存在的问题，本发明的目的在于提供一种能够防止误分合断路器、防止带负荷分合隔离开关、防止带电挂/合接地开关和防止带接地开关时合断路器的防止误操作的微机保护装置，该装置在现有的微机保护装置中集成防止误分合断路器模块、防止带负荷分合隔离开关模块、防止带电挂/合接地开关和防止带接地开关时合断路器模块，既能够实现微机保护装置的基本功能，又能够实现五防，便于管理。

为了实现本发明的目的，所采用的技术方案是：

防止误操作的微机保护装置,在微机保护装置中集成防止误分合断路器模块、防止带负荷分合隔离开关模块、防止带电挂/合接地开关模块以及防止带接地开关时合断路器模块；

所述防止误分合断路器模块包括跳闸保护回路、合闸保护回路、控制电源、空气开关和控制母线，所述控制母线的正负端分别依次通过所述空气开关和所述控制电源连接至所述跳闸保护回路及所述合闸保护回路的两端；

所述防止带负荷分合隔离开关模块包括第一高压电流检测电路、第一采集电路、第一中央处理器、第一开关及第一闭锁线圈，所述第一高压电流检测电路的输出端通过所述第一采集电路连接至所述第一中央处理器的信号输入端，所述第一中央处理器的信号输出端输出控制信号控制所述第一开关开合，所述第一开关与所述第一闭锁线圈串联，所述第一闭锁线圈控制隔离开关分合，当第一闭锁线圈导通时，隔离开关不能进行分合操作；

所述防止带电挂/合接地开关模块包括第二高压电流检测电路、第二采集电路、第二中央处理器、第二开关及第二闭锁线圈，所述第二高压电流检测电路的输出端通过所述第二采集电路连接至所述第二中央处理器的信号输入端，所述第 二中央处理器的信号输出端输出控制信号控制所述第二开关开合，所述第二开关与所述第二闭锁线圈串联，所述第二闭锁线圈控制接地开关分合，当第二闭锁线圈导通时，接地开关不能进行分合操作；

所述防止带接地开关时合断路器模块包括接地开关辅助触点、光电耦合器以及第三中央处理器，所述接地开关辅助触点的常开触点与所述光电耦合器的一路输入连接，所述接地开关辅助触点的常闭触点连接控制母线的零线-km，所述光电耦合器的另一路输入连接控制母线的火线+km，所述光电耦合器的输出端连接至所述第三中央处理器；当接地开关闭合时，所述接地开关辅助触点闭合，所述第三中央处理器锁止，不执行用户通过人机交互界面输入合闸操作。

本发明技术方案将防止误分合断路器模块、防止带负荷分合隔离开关模块、防止带电挂/合接地开关模块以及防止带接地开关时合断路器模块集成到现有的微机保护装置内，同时，结合现有微机保护装置能够实现在高压断路器对地短路时发出跳闸指令，使高压断路器qf断开，从而既实现了微机保护装置的基本保护功能，又实现了五防功能，提高了用电安全性。此外本发明通过电路内部检测到的电流值来控制相应断路器及开关的开合，从而实现了智能化，减少了人工操作，从而降低了误操作的概率。

为了能够使本发明所提供微机保护装置能够及时的感应到高压断路器对地短路电流，及时地断开高压断路器，本发明所作的改进是：所述防止带接地开关时合断路器模块还包括第三高压电流检测电路和第三采集电路，所述第三高压电流检测电路的输出端通过所述第三采集电路连接至所述第三中央处理器的信号输入端。

附图说明

图1为本发明防止误操作的微机保护装置的原理结构框图；

图2为本发明防止误操作的微机保护装置所记载的防止误分合断路器模块的一种原理图；

图3为本发明防止误操作的微机保护装置所记载的防止带负荷分合隔离开关模块的一种原理图；

图4为本发明防止误操作的微机保护装置所记载的防止带电挂/合接地开关模块的一种原理图；

图5为本发明防止误操作的微机保护装置所记载的防止带接地开关时合断路器模块的一种原理图。

具体实施方式

为了进一步的说明本发明的技术方案，在此结合附图和具体的实施了进行说明。

【实施例一】

参照图1-5所示，本发明提供的一种防止误操作的微机保护装置，该微机保护装置中集成了防止误分合断路器模块、防止带负荷分合隔离开关模块、防止带电挂/合接地开关模块以及防止带接地开关时合断路器模块。其中：

所述防止误分合断路器模块通过微机保护装置的控制面板输入控制指令实现开关的合闸、跳闸的控制，其包括用于实现跳闸的跳闸保护回路、用于实现合闸的合闸保护回路、以及控制电源c1、空气开关zk和控制母线，其中控制母线指高压开关设备二次侧用电源线。具体的连接方式是所述控制母线的正负端+km/－km,控制母线的正负端为火线或零线，或者正直流电或负直流电；分别 依次通过所述空气开关zk和所述控制电源c1连接至所述跳闸保护回路及所述合闸保护回路的两端；该模块需要操作人员通过微机保护装置操作界面需要输入密码，密码不正确时无法进行分合闸操作。从而大大的提高了安全性，有效地防止了非值班人员进行误操作。

所述防止带负荷分合隔离开关模块包括用于检测高压电流的第一高压电流检测电路、用于采集第一高压电流检测电路输出信号的第一采集电路、用于处理电流信号并通过处理的电流信号输出控制信号控制第一开关闭合的第一中央处理器、用于使第一闭锁线圈k1通电的第一开关及用于锁止电力系统中的隔离开关qs的第一闭锁线圈；所述第一高压电流检测电路的输出端通过所述第一采集电路连接至所述第一中央处理器的信号输入端，所述第一中央处理器的信号输出端输出控制信号控制所述第一开关开合，所述第一开关与所述第一闭锁线圈k1串联，所述第一闭锁线圈k1控制隔离开关qs分合，当第一闭锁线圈k1导通时，隔离开关qs不能进行分合操作；

该模块通过第一高压电流检测电路检测电流，当第一高压电流检测电路检测到有电流时，通过第一采集电路采样电流信号至第一中央处理器，第一中央处理器检测到电流信号，驱动第一开关的触点c5-c6闭合，此时第一闭锁线圈k1通电导通，从而使得隔离开关qs不能进行分合操作。此模块通过检测电流，从而保证了在有流(有负荷)的情况下不能操作隔离开关qs，进而防止了在大电流下进行分合产生的高压电动势。

所述防止带电挂/合接地开关模块包括用于检测高压电流的第二高压电流检测电路、用于采集第二高压电流检测电路输出信号的第二采集电路、用于处理电流信号并通过处理的电流信号输出控制信号控制第二开关闭合第二中央处理器、用于使第二闭锁线圈k2通电的第二开关及用于锁止电力系统中的接地开关jd 的第二闭锁线圈k2，具体的连接关系为所述第二高压电流检测电路的输出端通过所述第二采集电路连接至所述第二中央处理器的信号输入端，所述第二中央处理器的信号输出端输出控制信号控制所述第二开关开合，所述第二开关与所述第二闭锁线圈k2串联，所述第二闭锁线圈k2控制接地开关jd分合，当第二闭锁线圈导通时，接地开关jd不能进行分合操作；

该模块通过第二高压电流检测电路检测回路中的电流，当检测到有电流时，通过第二采集电路采样至第二中央处理器，第二中央处理器检测到电流信号并输出控制信号，驱动第二开关的触点c7-c8闭合，此时第二闭锁线圈k2通电导通，使得接地开关jd不能进行分合操作。该模块通过检测电流，从而保证了在有流(有负荷)的情况下不能操作接地开关jd开合，进而防止了在大电流下进行分合产生的对地短路。

所述防止带接地开关时合断路器模块包括接地开关辅助触点iqf、光电耦合器oc以及第三中央处理器，所述接地开关辅助触点iqf的常开触点与所述光电耦合器oc的一路输入连接，所述接地开关辅助触点iqf的常闭触点连接控制母线的-km，所述光电耦合器oc的另一路输入连接控制母线+km，所述光电耦合器oc的输出端连接至所述第三中央处理器；当接地开关jd闭合时，所述接地开关辅助触点iqf闭合，所述第三中央处理器锁止，不执行用户通过人机交互界面输入合闸操作。

此模块接地开关jd为合位时，接地开关辅助触点iqf为闭合状态，此时控制母线火线端+km通过光电耦合器oc发光源向控制母线的零线端-km导通，光电耦合器oc发光，光电耦合器oc受光器接受到光信号导通，第三中央处理器i/o采集串联于光电耦合器oc受光器两端亦同时导通，第三中央处理器执行软件命令进行锁止，此时就算用户操作面板进行合闸(密码正确)，第三中央处理器也 拒绝执行合闸命令；同时拒绝执行合闸命令通过微机保护装置的操作板上的显示屏进行显示，以便操作员能够直观地了解。

【实施例二】

本实施例在实施例一中所记载的防止带接地开关时合断路器模块还增加了第三高压电流检测电路和第三采集电路，所述第三高压电流检测电路的输出端通过所述第三采集电路连接至所述第三中央处理器的信号输入端。该实施例在接地开关辅助触点1qf发生故障时，第三中央处理器检测不到接地开关jd闭合信号。此时合闸，高压一次电流通过高压断路器qf，流向接地开关jd，对地短路；此时第三高压电流检测电路检测到相应的对地短路电流，使第三中央处理器发出跳闸指令，使高压断路器qf断开，从而保证了用电安全。

本申请所记载的合闸保护回路和跳闸保护回路可以采用现有技术中的任何一种，在此提供的合闸保护回路主要由串联的合闸开关hj和合闸线圈hq组成；所述跳闸保护回路主要由串联的跳闸开关tj和跳闸线圈tq组成，如图2所示。此外，本申请所记载的第一高压电流检测电路、第二高压电流检测电路及第三高压电流检测电路可以采用现有的任何一种能够检测高电流的电路实现，在此提供的是主要由高压电流互感器组成。如图3-5所示，第一高压电流检测电路由高压电流互感器taa1和tac1组成，taa1和tac1的输出分别输入至第一采集电路；第二高压电流检测电路由高压电流互感器taa2和tac2组成，taa2和tac2的输出分别输入至第二采集电路；第三高压电流检测电路由高压电流互感器taa3和tac3组成，taa3和tac3的输出分别输入至第三采集电路。

在此，本申请所记载的第一采集电路、第二采集电路及第三采集电路可以采用任何一种能够实现电流采集的电路，在此，本申请所提供的是第一采集电路、第二采集电路及第三采集电路主要由电流互感器组成。如图3-5所示，第一 采集电路由电流互感器ta1和tc1组成，ta1和tc1的输入分别接第一高压电流检测电路的输出，ta1和tc1的输出分别接入第一中央处理器；第二采集电路由电流互感器ta2和tc2组成，ta2和tc2的输入分别接第二高压电流检测电路的输出，ta2和tc2的输出分别接入第二中央处理器；第三采集电路由电流互感器ta3和tc3组成，ta3和tc3的输入分别接第二高压电流检测电路的输出，ta3和tc3的输出分别接入第三中央处理器。

本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。