一种断路器保护电路的制作方法

1.本发明涉及电力领域，尤其涉及一种断路器保护电路。


背景技术：

2.在变电站、发电厂等电力设施中，往往应用断路器来保护设备安全性。以三相断路器为例，当断路器三相不一致往往采用断路器本体的三相不一致保护，不再另外设置三相不一致保护。
3.然而，在实际运行中，断路器本体二次回路可靠性相对较低，二次回路中采用的时间继电器、中间继电器等关键元器件的运行可靠性较差，导致保护动作不能可靠执行。而且，现有的保护动作判据比较简单，可能由于某个电子器件老化、故障而导致保护动作误触发。
4.如何提高断路器保护动作触发可靠性，是本技术所要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本技术实施例的目的是提供一种断路器保护电路，用以解决断路器保护动作触发可靠性低的问题。
6.第一方面，提供了一种断路器保护电路，包括：
7.连接在电源正极与电源负极之间的触发支路，所述触发支路包括串联连接的断路器第一常闭辅助接点组、断路器常开辅助接点组和时间继电器组，其中，所述断路器第一常闭辅助接点组包括多个并联连接的断路器常闭辅助接点，所述断路器常开辅助接点组包括多个并联连接的断路器常开辅助接点，所述时间继电器组包括多个并联连接的时间继电器；
8.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的判断支路，所述判断支路包括串联连接的断路器第二常闭辅助接点组、时间继电器辅助接点组和中间继电器，其中，所述断路器第二常闭辅助接点组包括多个并联连接的断路器常闭辅助接点，所述时间继电器辅助接点组包括多个并联连接的时间继电器辅助接点；
9.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的跳闸支路，所述跳闸支路包括串联连接的断路器常开辅助接点、中间继电器常开辅助接点和断路器跳闸线圈，所述断路器跳闸线圈用于在受电时控制断路器跳闸。
10.可选的，所述判断支路中的时间继电器辅助接点组包括多条并联连接的时间继电器辅助接点子支路，其中，至少一条所述时间继电器辅助接点子支路包括多个串联连接的时间继电器辅助接点。
11.可选的，所述断路器保护电路还包括：
12.连接在电源正极与电源负极之间的气压保护电路，所述气压保护电路包括串联连接的六氟化硫气体密度计组、气体压力闭锁继电器，其中，所述六氟化硫气体密度计组包括多个并联连接的六氟化硫气体密度计，所述六氟化硫气体密度计用于测量断路器所在位置
的六氟化硫气体密度，所述气体压力闭锁继电器用于在至少一个六氟化硫气体密度计的量值低于预设气体压力时断开所述中间继电器的通电回路。
13.可选的，所述判断支路还包括：
14.与断路器第二常闭辅助接点组、时间继电器辅助接点组和中间继电器串联连接的气体压力闭锁继电器常闭辅助接点。
15.可选的，所述触发支路中的多个时间继电器包括至少两种型号的时间继电器。
16.第二方面，提供了一种断路器保护电路，应用于三相断路器，包括：
17.连接在电源正极与电源负极之间的触发支路，所述触发支路包括串联连接的断路器第一常闭辅助接点组、断路器常开辅助接点组和时间继电器组，其中，所述断路器第一常闭辅助接点组包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的断路器常闭辅助接点，所述断路器常开辅助接点组包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的断路器常开辅助接点，所述时间继电器组包括并联连接的3个时间继电器；
18.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的判断支路，所述判断支路包括串联连接的断路器第二常闭辅助接点组、时间继电器辅助接点组和中间继电器，其中，所述断路器第二常闭辅助接点组包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的断路器常闭辅助接点，所述时间继电器辅助接点组包括3条并联连接的时间继电器辅助接点子支路，其中，至少一条所述时间继电器辅助接点子支路包括多个串联连接的时间继电器辅助接点；
19.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的3条分别与断路器三相对应的跳闸支路，所述跳闸支路包括串联连接的断路器常开辅助接点、中间继电器常开辅助接点和断路器跳闸线圈，其中，串联在同一条支路上的所述断路器常开辅助接点、所述中间继电器常开辅助接点和所述断路器跳闸线圈对应于断路器的同一相，所述断路器跳闸线圈用于在受电时控制断路器跳闸。
20.可选的，所述时间继电器组包括并联连接的第一时间继电器、第二时间继电器和第三时间继电器；
21.所述时间继电器辅助接点组包括并联连接的第一时间继电器辅助接点子支路、第二时间继电器辅助接点子支路、第三时间继电器辅助接点子支路；
22.其中，所述第一时间继电器辅助接点子支路包括串联连接的第一时间继电器常开辅助接点和第二时间继电器常开辅助接点；
23.所述第二时间继电器辅助接点子支路包括串联连接的第二时间继电器常开辅助接点和第三时间继电器常开辅助接点；
24.所述第三时间继电器辅助接点子支路包括串联连接的第三时间继电器常开辅助接点和第一时间继电器常开辅助接点。
25.可选的，所述断路器保护电路还包括：
26.连接在电源正极与电源负极之间的气压保护电路，所述气压保护电路包括串联连接的六氟化硫气体密度计组、气体压力闭锁继电器，其中，所述六氟化硫气体密度计组包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的六氟化硫气体密度计，所述六氟化硫气体密度计用于测量断路器所在位置的六氟化硫气体密度，所述气体压力闭锁继电器用于在至少一个六氟化硫气体密度计的量值低于预设气体压力时断开所述中间继电器的通电回路。
27.可选的，所述判断支路还包括：
28.与断路器第二常闭辅助接点组、时间继电器辅助接点组和中间继电器串联连接的气体压力闭锁继电器常闭辅助接点。
29.可选的，所述触发支路中的第一时间继电器、第二时间继电器和第三时间继电器中包括至少两种型号的时间继电器。
30.在本技术实施例中，采用多个时间继电器提高跳闸动作执行可靠性。提高了保护动作执行的判据复杂度，避免由于某一个器件故障而误触发跳闸动作。而且，上述较为复杂的判据是由多个辅助接点来实现的，由于辅助接点的结构简单不易损坏，所以能提高电路整体可靠性并延长电路寿命。
附图说明
31.此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本发明的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
32.图1是本发明的一个实施例一种阿尔斯通500kv断路器跳闸回路示意图。
33.图2是本发明的一个实施例一种断路器保护电路示意图之一。
34.图3是本发明的一个实施例一种断路器保护电路示意图之二。
35.图4是本发明的一个实施例一种断路器保护电路示意图之三。
36.图5是本发明的一个实施例一种断路器保护电路示意图之四。
37.图6是本发明的一个实施例一种断路器保护电路示意图之五。
38.图7是本发明的一个实施例一种断路器保护电路示意图之六。
具体实施方式
39.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他实施例，都属于本发明保护的范围。本技术中附图编号仅用于区分方案中的各个步骤，不用于限定各个步骤的执行顺序，具体执行顺序以说明书中描述为准。
40.在电力行业中，根据gb/t14285
‑
2006《继电保护和安全自动装置技术规程》，220～500kv断路器三相不一致应尽量采用断路器本体的三相不一致保护，不再另外设置三相不一致保护，一种阿尔斯通500kv断路器跳闸回路如图1所示，其中各符号标记与电子器件的对应关系如下：
41.s01：断路器的辅助接点。
42.k07：断路器本体三相不一致回路的时间继电器。
43.k02：断路器跳闸用的中间继电器。
44.y02：断路器的跳闸线圈。
45.图1所示的电路中，由于断路器本体的三相不一致保护不经零序和负序电流闭锁，而是直接由断路器辅助接点(s01)作为动作判据。该判据过于简单，可靠性较低。加之时间继电器(k07)、中间继电器(k02)故障或触点(s01)误闭合均会导致断路器三相不一致保护误动作。其中，断路器辅助接点(s01)为简单的金属构件，可靠性高，寿命周期长。相比较而言，时间继电器(k07)和中间继电器(k02)作为断路器三相不一致保护回路的重要元器件，
往往安装于户外的断路器汇控箱内，长期在高温、潮湿、极端雨雪天气下运行，容易出现元器件故障或精度降低。
46.在实际应用中，可能出现的故障包括但不限于以下几种：
47.(1)时间继电器(k07)故障，其常开触点闭合，导致三相不一致保护回路误导通，致使断路器误跳闸。
48.(2)中间继电器(k02)故障，也会导致断路器误跳闸。
49.(3)时间继电器(k07)的动作时间发生偏移，三相不一致保护可能在单相重合闸之前三跳断路器，也可能因为动作时间的延迟导致相邻线路保护动作跳闸。
50.由此可见，由于时间继电器、中间继电器等关键元器件的运行工况较差，断路器三相不一致保护回路的时间继电器、中间继电器故障或动作时间可能发生偏移，往往会导致断路器本体的三相不一致保护不能按照设定的逻辑和动作时间跳闸，严重影响电力系统供电的可靠性。
51.为了解决现有技术中存在的问题，本技术实施例提供一种断路器保护电路，如图2所示，包括：
52.连接在电源正极与电源负极之间的触发支路21，所述触发支路包括串联连接的断路器第一常闭辅助接点组211、断路器常开辅助接点组212和时间继电器组213，其中，所述断路器第一常闭辅助接点组包括多个并联连接的断路器常闭辅助接点s01a，所述断路器常开辅助接点组212包括多个并联连接的断路器常开辅助接点s01b，所述时间继电器组213包括多个并联连接的时间继电器kt；
53.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的判断支路22，所述判断支路22包括串联连接的断路器第二常闭辅助接点组221、时间继电器辅助接点组222和中间继电器223，其中，所述断路器第二常闭辅助接点组221包括多个并联连接的断路器常闭辅助接点s01a，所述时间继电器辅助接点组222包括多个并联连接的时间继电器辅助接点kt0；
54.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的跳闸支路23，所述跳闸支路23包括串联连接的断路器常开辅助接点231、中间继电器常开辅助接点232和断路器跳闸线圈233，所述断路器跳闸线圈233用于在受电时控制断路器跳闸。
55.本技术实施例提供的电路中，各辅助接点用于根据关联的电子器件的状态执行开闭。举例而言，断路器常开辅助接点在断路器合闸时合闸，断路器常闭辅助接点在断路器合闸时分闸，时间继电器辅助接点在时间继电器合闸时合闸，中间继电器常开辅助接点在中间继电器合闸时合闸。
56.上述断路器第一常闭辅助接点组和断路器第二常闭辅助接点组中包含的辅助接点均是断路器辅助接点，其中的“第一”、“第二”仅用于说明断路器在电路中的连通位置，不同于限定断路器辅助接点的种类、型号。上述断路器第一常闭辅助接点组和断路器第二常闭辅助接点组中的各常闭辅助接点可以是同一类型的，也可以是不同类型的，本技术实施例对此不做限定。
57.在图1所示的电路中，各元器件组以包含3个元器件为例说明本方案。在具体应用中，可以根据实际需求增加或减少各元器件组中的元器件数量。上述元器件组具体包括第一常闭辅助接点组、断路器常开辅助接点组、时间继电器组、断路器第二常闭辅助接点组、时间继电器辅助接点组。其中，时间继电器组中的3个时间继电器在图中分别标记为kt1、
kt2、kt3，这3个时间继电器可以是相同种类、型号的时间继电器，也可以是不同种类、型号的时间继电器，本技术实施例对此不做限定。
58.本技术实施例提供的电路，采用多个时间继电器提高动作执行可靠性。提高了保护动作执行的判据复杂度，避免由于某一个器件故障而触发误动。而且，上述较为复杂的判据是由多个辅助接点来实现的，由于辅助接点的结构简单不易损坏，增加电路整体可靠性和寿命。
59.基于上述实施例提供的断路器保护电路，可选的，如图3所示，所述判断支路22中的时间继电器辅助接点组222包括多条并联连接的时间继电器辅助接点子支路，其中，至少一条所述时间继电器辅助接点子支路包括多个串联连接的时间继电器辅助接点。
60.在图3示出的电路中，判断支路22中的时间继电器辅助接点组222包括3条并联连接的时间继电器辅助接点子支路。这3条并联连接的时间继电器辅助接点子支路分别包括kt01
‑
kt02、kt02
‑
kt03、kt03
‑
kt01。通过本实施例提供的电路，由于各时间继电器辅助接点子支路包括多个串联的辅助接点，能进一步提高动作执行可靠性，避免由于某一个辅助接点粘连闭合而导致误动。具体而言，在图3示出的包含3个时间继电器kt1、kt2、kt3的电路中，3条并联连接的时间继电器辅助接点子支路能够实现“三选二”的功能，即至少2个时间继电器合闸则会有至少一条时间继电器辅助接点子支路导通，这样能避免由于某个时间继电器损坏而导致误跳闸，提高保护电路整体可靠性。
61.基于上述实施例提供的电路，可选的，如图4所示，还包括：
62.连接在电源正极与电源负极之间的气压保护电路24，所述气压保护电路24包括串联连接的六氟化硫气体密度计组241、气体压力闭锁继电器242，其中，所述六氟化硫气体密度计组241包括多个并联连接的六氟化硫气体密度计b11，所述六氟化硫气体密度计b11用于测量断路器所在位置的六氟化硫气体密度，所述气体压力闭锁继电器242用于在至少一个六氟化硫气体密度计的量值低于预设气体压力时断开所述中间继电器的通电回路。
63.本技术实施例提供的电路可以应用于变电站、发电厂等场景中，在断路器周围的六氟化硫气体密度过低的情况下，控制断路器跳闸存在安全隐患，所以根据测量到的气体密度来切断中间继电器的通电回路，避免断路器自动跳闸，保证运行安全。
64.基于上述实施例提供的方案，可选的，如图5所示，所述判断支路22还包括：
65.与断路器第二常闭辅助接点组221、时间继电器辅助接点组222和中间继电器223串联连接的气体压力闭锁继电器常闭辅助接点224。
66.在本实施例提供的方案中，具体是通过串联在判断支路中的气体压力闭锁继电器常闭辅助接点来切断通电回路，避免断路器在危险环境下跳闸。
67.基于上述实施例提供的方案，可选的，所述触发支路21中的多个时间继电器kt包括至少两种型号的时间继电器。
68.在实际应用中，多个时间继电器最好采用不同厂家、不同批次的设备，防止单一设备家族性缺陷导致三相不一致保护的不正确动作。
69.本技术实施例提供的方案，在断路器跳闸回路中增加断路器的常闭辅助接点(s01)作为判据，至少有一相断路器在分闸时，回路才可能导通，有效的解决了时间继电器故障或中间继电器受电磁干扰导致的误动问题。
70.本技术实施例提供的方案，应用了多个时间继电器。当时间继电器的数量是3个
时，3个时间继电器相对应的辅助接点构成“三取二”回路，有效的避免了单个时间继电器动作时间偏移导致三相不一致保护先于断路器单相重合闸动作或长时间不动作的问题。并且，在实际应用中，3个时间继电器最好采用不同厂家、不同批次的设备，防止单一设备家族性缺陷导致三相不一致保护的不正确动作。
71.为了解决现有技术中存在的问题，本技术实施例还一种断路器保护电路，应用于三相断路器，参见图2，包括：
72.连接在电源正极与电源负极之间的触发支路21，所述触发支路21包括串联连接的断路器第一常闭辅助接点组211、断路器常开辅助接点组212和时间继电器组213，其中，所述断路器第一常闭辅助接点组包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的断路器常闭辅助接点s01a，所述断路器常开辅助接点组212包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的断路器常开辅助接点s01b，所述时间继电器组213包括并联连接的3个时间继电器kt；
73.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的判断支路22，所述判断支路22包括串联连接的断路器第二常闭辅助接点组221、时间继电器辅助接点组222和中间继电器223，其中，所述断路器第二常闭辅助接点组221包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的断路器常闭辅助接点s01a，所述时间继电器辅助接点组222包括3条并联连接的时间继电器辅助接点子支路，其中，至少一条所述时间继电器辅助接点子支路包括多个串联连接的时间继电器辅助接点kt0；
74.连接在所述电源正极与所述电源负极之间的3条分别与断路器三相对应的跳闸支路23，所述跳闸支路23包括串联连接的断路器常开辅助接点231、中间继电器常开辅助接点232和断路器跳闸线圈233，其中，串联在同一条支路上的所述断路器常开辅助接点231、所述中间继电器常开辅助接点232和所述断路器跳闸线圈233对应于断路器的同一相，所述断路器跳闸线圈233用于在受电时控制断路器跳闸。
75.基于上述实施例所述断路器本体的三相不一致保护电路，可选的，参见图3，所述时间继电器组213包括并联连接的第一时间继电器kt1、第二时间继电器kt2和第三时间继电器kt3；
76.所述时间继电器辅助接点组222包括并联连接的第一时间继电器辅助接点子支路、第二时间继电器辅助接点子支路、第三时间继电器辅助接点子支路；
77.其中，所述第一时间继电器辅助接点子支路包括串联连接的第一时间继电器常开辅助接点kt01和第二时间继电器常开辅助接点kt02；
78.所述第二时间继电器辅助接点子支路包括串联连接的第二时间继电器常开辅助接点kt02和第三时间继电器常开辅助接点kt03；
79.所述第三时间继电器辅助接点子支路包括串联连接的第三时间继电器常开辅助接点kt03和第一时间继电器常开辅助接点kt01。
80.基于上述实施例提供的断路器保护电路，可选的，如图6所示，还包括：
81.连接在电源正极与电源负极之间的气压保护电路24，所述气压保护电路24包括串联连接的六氟化硫气体密度计组241、气体压力闭锁继电器242，其中，所述六氟化硫气体密度计组241包括3个并联连接的分别与断路器三相对应的六氟化硫气体密度计b11，所述六氟化硫气体密度计b11用于测量断路器所在位置的六氟化硫气体密度，所述气体压力闭锁继电器242用于在至少一个六氟化硫气体密度计b11的量值低于预设气体压力时断开所述
中间继电器的通电回路。
82.基于上述实施例提供的断路器保护电路，可选的，如图7所示，所述判断支路22还包括：
83.与断路器第二常闭辅助接点组221、时间继电器辅助接点组222和中间继电器223串联连接的气体压力闭锁继电器常闭辅助接点224。
84.基于上述实施例提供的断路器保护电路，可选的，所述触发支路21中的第一时间继电器kt1、第二时间继电器kt2和第三时间继电器kt3中包括至少两种型号的时间继电器。
85.另外，参见图7，本技术实施例提供的电路中的跳闸支路中具体可以包括多条支路，每条支路包括串联连接的断路器常开辅助接点、中间继电器常开辅助接点和断路器跳闸线圈。举例而言，当跳闸支路中包括三条支路时，这三条支路分别对应于断路器的三相，可以分别控制各相跳闸。
86.本技术实施例提供的方案，在断路器跳闸回路中增加断路器的常闭辅助接点(s01)作为判据，至少有一相断路器在分闸时，回路才可能导通，有效的解决了时间继电器故障或中间继电器受电磁干扰导致的误动问题。
87.本技术实施例提供的方案，应用了多个时间继电器。当时间继电器的数量是3个时，3个时间继电器相对应的辅助接点构成“三取二”回路，有效的避免了单个时间继电器动作时间偏移导致三相不一致保护先于断路器单相重合闸动作或长时间不动作的问题。并且，在实际应用中，3个时间继电器最好采用不同厂家、不同批次的设备，防止单一设备家族性缺陷导致三相不一致保护的不正确动作。
88.需要说明的是，在本文中，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、物品或者装置不仅包括那些要素，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、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括该要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。
89.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员可以清楚地了解到上述实施例方法可借助软件加必需的通用硬件平台的方式来实现，当然也可以通过硬件，但很多情况下前者是更佳的实施方式。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质(如rom/ram、磁碟、光盘)中，包括若干指令用以使得一台终端(可以是手机，计算机，服务器，空调器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述的方法。
90.上面结合附图对本发明的实施例进行了描述，但是本发明并不局限于上述的具体实施方式，上述的具体实施方式仅仅是示意性的，而不是限制性的，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不脱离本发明宗旨和权利要求所保护的范围情况下，还可做出很多形式，均属于本发明的保护之内。