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用以区分保护和非保护回路故障的隔离装置

阅读:52发布:2021-12-17

专利汇可以提供用以区分保护和非保护回路故障的隔离装置专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用以区分保护和非保护回路故障的隔离装置,是由一只可控 硅 管及其触发电容器和保护 二极管 组成的主 电路 ,一只自 锁 式按钮和一只二极管组成的备用支路和一只氖灯及其附加 电阻 组成的监视电路所构成。用来对 发电厂 和 变电所 的保护及跳闸回路在接线上实现完全独立,从而达到区分和消除非保护回路接地、 短路 或其它各种故障对保护和跳闸回路影响的目的。,下面是用以区分保护和非保护回路故障的隔离装置专利的具体信息内容。

1、一种用以区分保护和非保护回路故障的隔离装置,其特征是该装置由一只可控管及其触发电容器和保护二极管组成的主电路,一只二极管与一只自式按钮串联组成的备用支路,以及由一只氖灯及其附加电阻组成的监视电路所构成。
2、按权利要求1所述的装置,其特征是主电路与备用支路及监视电路并接在一起。
3、按权利要求1、2所述的装置,其特征是可控硅管的触发电容器是并接在可控硅管的阳极与控制极之间。
4、按权利要求1所述的装置,其特征在于保护二极管的阳极接可控硅管阴极,二极管阴极接可控硅管控制极。
5、按权利要求1、2所述的装置,其特征是构成备用支路的自锁式按钮可为小型电源开关
6、按权利要求1所述的装置,其特征是装置机身与底座可拔插连接。

说明书全文

本实用新型涉及一种可用于发电厂变电所直流二次回路的隔离装置,用来实现保护和跳闸回路对控制、信号等回路的等效隔离,达到区分和消除非保护回路的各种故障对保护和跳闸回路影响的目的,从而提高电网的安全运行平。

在现行的发电厂和变电所二次线通用设计方案和实际接线中,断路器的控制回路和保护跳闸回路是连接在一起由同一对操作保险供电的。对于整流操作贮能电容跳闸的变、配电所,不仅控制、保护和跳闸回路连接在一起,而且信号回路也与之混接。当直流二次回路发生接地时,现行的接线方式往往造成不易查找和排除的问题,对于正确区分保护或非保护回路的接地故障,则更是难以实现。因此,在断开操作保险查找和处理接地故障的过程中,运行中的主设备保护和跳闸回路将失去电源,即使接地故障并非发生在保护或跳闸回路。同理,当控制回路发生短路使操作保险熔断或运行人员更换指示灯炮及进行其它非保护回路的工作需要断开操作电源时,保护和跳闸回路都将因此而失去电源,造成了主设备无保护运行的严重后果,对电网的安全正确运行造成了严重威胁。

本实用新型的目的正是要提供一种可使保护和跳闸回路与其它回路等效隔离的隔离装置。由此装置所构成的二次接线使控制、保护、信号等直流二次回路形成了各自独立的系统,有效地区分和消除了非保护回路的各种故障对保护和跳闸回路的影响。

本实用新型是这样实现的:在现行的断路器控制、保护二次接线中,将与电网故障保护跳闸有关和无关的回路及元件加以区分,并分别由保护跳闸电源+TM、-TM和控制电源+KM、-KM供电。对于即与故障跳闸有关,又与正常操作有关,并且在正常运行中又要 对其回路完好性进行监视的跳闸线圈回路,其负电源直接由保护跳闸负电源-TM供电,其正电源在正常运行时由控制正电源+KM供电。当电网故障时由保护跳闸正电源+TM供电。在控制回路与保护跳闸回路的共公连接点处,插入了一只具有正向导通,反向关断,且当通过它的电流小于某一规定值时,又具有正向自动关断特性的装置。这一装置的接入即不影响原电路正常运行时的操作功能,当电网故障保护动作跳闸时,又能阻止保护跳闸电源能量向控制回路泄放,并且当控制回路发生接地用断开操作保险的方法进行检查处理时,这一装置又能正向关断,使控制回路与保护回路在电气上实现了等效隔离,即方便地区分了控制回路与保护回路的故障,又保证了保护跳闸回路电源不中断。根据上述的特征和要求,应用可控管在通过它的电流小于其维持电流时能自动关断,在施加反向电压时不导通的特点,即可构成具有上述功能的隔离装置。

本实用新型由一只可控硅管及其触发电容器和保护二极管构成的主电路、一只二极管和一只自式按钮或小型电源开关构成的备用支路以及由一只电阻和一只氖灯串联的监视回路所构成。当断路器在合闸状态下正常运行时,本实用新型的主电路导通,起着沟通控制回路和保护跳闸回路的作用,当主电路因故不导通时,监视回路的氖灯发亮,值班人员可按下或拨通备用支路的自锁式按钮或小开关,使备用支路投入运行。在结构上,本装置采用机身与底座可拔插连接的组合方式,并采用透明有机玻璃外壳求在外形上与标准组合式继电器一致。

本实用新型的实现,从根本上消除了非保护回路的各种故障对保护和跳闸回路的影响,与现行的二次线通用典型设计相比,具有便于区分和排除不同回路的接地故障,保证保护跳闸电源能量不向其它回 路泄放,以及控制、信号等回路的短路故障不影响保护电源的可靠性等显著优点。因此,本实用新型将成为改进现行二次接线、实现保护和跳闸回路完全独立必不可少的元件,尤其是对于整流操作贮能电容跳闸型变电所控制、信号、保护等直流二次回路的改进,更是有着极其重要的现实意义。

下面结合附图详细说明本实用新型。

图1是本装置的内部接线图。图中GK为可控硅管,其阳极与控制回路连接,阴极与保护和跳闸回路连接;触发电容器C用以向GK控制极提供具有一定幅值和脉冲宽度的触发电流,以使GK触发导通,保护二极管D1用以限制GK阴极与控制极间反向电压的隔值,保护GK管控制极不受损坏;二极管D2和自锁式按钮AN串联的支路与主电路并联,当主电路因故不导通时,将AN按下自锁,可临时代替主电路工作;信号灯XD及其附加串联电阻R构成的监视支路并接在主电路两端,当主电路在正常运行状态下不能导通时,XD立即发亮,使之与非故障明显区分。为避免XD的接入影响区分直流系统接地故障的效果,XD宜采用氖灯,R则为高阻值电阻。

图2为本装置在控制、保护二次回路的实际接线。装置本身的接线柱①、②、④、⑤并接在一起与控制回路〔1〕所属的元器件连接,接线柱⑥、⑦、⑨、⑩并接在一起与保护回路〔2〕及跳闸回路连接。图中,与合闸位置继电器HWJ线圈并联的电容器1C用以克服HWJ线圈电感对触发脉冲电流的影响。当断路器由跳闸状态转为合闸状态时,断路器的辅助常开触点DL闭合,正电源经控制正电源小母线+KM→正极熔断器1RD→HWJ串联电阻1R→HWJ并联电容器1C→隔离装置GL的触发回路电容器C→GK控制极→GK阴极→断路器防跃继电器TBJ→断路器辅助常开触点DL→跳闸线圈TQ→保护跳闸电源熔断器 SRD→保护跳闸电源负极刀闸DK2→保护跳闸电源负极小母线-TM→        直流电源负极,使GK管控制极回路有一脉冲电流通过,从而使GK管触发导通,HWJ启动,合闸指示灯(在控制回路〔1〕中)亮,表示了跳闸回路完好。若断路器合闸后出现“跳闸回路断线”声光信号或合闸指示灯不亮时,应首先检查隔离装置的故障指示灯XD是否发亮,若不亮,则表示跳闸回路真正断线;若XD亮,则表示本装置主电路不导通,此时,可按下GL中的自锁式按钮AN,将备用支路投入使用。GL内部故障消除后,再按AN,则备用支路退出,主电路投入运行。

图3表示用本隔离装置区分控制回路接地故障和电网故障保护动作跳闸时的工作原理。

当控制回路任一点d接地,用断开控制电源的方法查找区分时,虽然接地点所在回路的电源已断开,但直流电源仍可通过直流系统绝缘监察装置〔5〕继续向接地点d提供一较小的接地电流。其流通的路径为:直流正电源〔3〕→绝缘监察装置〔5〕之等值电阻→绝缘监察装置〔5〕内部接地点→控制回路故障接地点d→HWJ线圈→隔离装置GL→TBJ线圈→DL触点→TQ线圈→3RD→DK2→-TM→直流负电源〔4〕。由于直流绝缘监察装置〔5〕的等值电阻较GL正常工作回路的电阻值大得多,所以这一电流较正常值小得多。由于隔离装置中的GK管维持电流按大于控制回路任一点接地且用上述方法检查时可能出现的最大电流而选择,所以,当控制回路电源一经断开后,隔离装置中的GK管即自行关断,又由于电容器C具有隔离直流电的特性,所以,此时主电路相当于完全断开。再由于隔离装置的灯光监视回路采用氖灯和200KΩ的附加串联电阻,故由此支路提供的电流根本不足使绝缘监察装置启动, 即信号监视回路不影响隔离装置的基本功能。由此可见,当控制回路接地时,若断开控制电源,则隔离装置即正向自动关断,流经接地点的电流立即为零,绝缘监察装置〔5〕立即返回,接地信号消失,表明接地发生在控制回路,达到了区分控制回路接地故障的目的。进一步查找和处理接地故障时,视具体情况可将隔离装置拨出使控制回路与保护跳闸回路完全断开,此时,保护和跳闸回路的正常工作不受任何影响。

当电网故障的同时伴随着所用电源电压的严重降低甚至完全消失时,由硅整流器供电的直流电源母线电压也将随之降低或消失。此时,由贮能电容器组〔6〕贮存的能量只允许供给保护装置动作和断路跳闸,由于隔离装置GL具有单向导电的特性,所以由贮能电容器组〔6〕提供的能量(电流为iC)只供给保护回路〔2〕(电流为iCB)和跳闸回路(电流为iCT),阻止了保护跳闸电源能量向控制回路〔1〕泄放,有效地提高了保护跳闸电源的可靠性。

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