一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路的制作方法
【专利摘要】一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路，属于电力系统继电保护领域，包括跳闸驱动电路、合闸驱动电路、跳/合闸控制电路、跳/合闸出口电路，所述跳闸驱动电路的输入端与跳闸启动控制端子TZQD连接，所述合闸驱动电路的输入端与合闸启动控制端子HZQD连接，所述跳/合闸控制电路的输入端分别与所述跳闸驱动电路的输出端、合闸驱动电路的输出端连接，所述跳/合闸控制电路的输出端与所述跳/合闸出口电路连接，本电路结构简单，提高了微机继电保护装置跳/合闸的工作可靠性。
【专利说明】
一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路，属于电力系统继电保护领域。
【背景技术】
[0002]随着电力电子技术的发展，继电保护装置呈现出数字化、智能化的发展趋势。根据国家电网统计，我国电力自动化行业呈现不断增长的趋势，随着电力自动化装置的应用曰益广泛，微机继电保护装置的需求也急剧增加。跳/合闸输出电路是微机继电保护装置的重要组成部分，是电力系统控制回路、保护回路的最终执行单元，对电力系统的安全可靠运行有着重要作用。当电力系统发生故障时，微机继电保护装置要发出正确的跳闸或合闸命令，通过跳/合闸输出电路使断路器进行跳闸动作或合闸动作。
[0003]传统微机继电保护装置的跳/合闸输出电路通常采用启动继电器和信号继电器相结合的方式，将启动继电器的常开触点串联到信号继电器的电源回路中，当需要进行跳闸或合闸操作时，先使启动继电器工作，启动继电器常开触点闭合，信号继电器线圈得电，信号继电器常开触点闭合，驱动外部控制回路动作。在这种工作方式下，只有当启动继电器处于工作状态时，才能保证信号继电器启动，否则不能启动信号继电器或发生误动作，降低了微机继电保护装置的可靠性。
【发明内容】
[0004]本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种微机继电保护装置跳/合闸输出电路，保证微机继电保护装置输出控制电路的安全，提高微机继电保护装置的可靠性。
[0005]为实现本实用新型的目的，采用了下述的技术方案:一种微机继电保护装置跳/合闸输出电路，包括跳闸驱动电路、合闸驱动电路、跳/合闸控制电路、跳/合闸出口电路，所述跳闸驱动电路的输入端与跳闸启动控制端子TZQD连接，所述合闸驱动电路的输入端与合闸启动控制端子HZQD连接，所述跳/合闸控制电路包括跳闸控制回路、合闸控制回路和防跳控制回路，所述跳/合闸控制电路的输入端分别与所述跳闸驱动电路的输出端、合闸驱动电路的输出端连接，所述跳/合闸控制电路的输出端与所述跳/合闸出口电路连接，所述跳/合闸出口电路包括+KM出口、跳闸出口、合闸出口、-KM出口，是跳/合闸输出电路与外部控制元件的接口。
[0006]作为本实用新型的进一步优化方案，所述跳闸驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一光电耦合器Tl、第一三极管VTl、第一二极管Dl、跳闸继电器TZjJF接电压端子3.3V和24V，第一电阻Rl串联在第一光电耦合器Tl的第I端子与3.3V电压端子之间，第一光电親合器Tl的第3端子与跳闸启动控制端子TZQD连接，第一光电親合器TI的第6端子与24V电压端子连接，第二电阻R2串联在第一光电耦合器Tl的第4端子与第一三极管VTl的基极之间，第三电阻R3的一端与第一三极管VTl的基极连接，第三电阻R3的另一端与第一三极管VTl的发射极共同接地，跳闸继电器TZJ线圈的一端与第一三极管VTl的集电极连接，跳闸继电器TZJ线圈的另一端与第一二极管Dl的阴极共同接24V电压端子，第一二极管Dl的阳极与第一三极管VTl的集电极连接。
[0007]作为本实用新型的进一步优化方案，所述合闸驱动电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二光电耦合器T2，第二三极管VT2、第二二极管D2、合闸继电器HZJ、外接电压端子3.3V和24V，第四电阻R4串联在第二光电耦合器T2的第I端子与3.3V电压端子之间，第二光电耦合器T2的第3端子与合闸启动控制端子HZQD连接，第二光电耦合器T2的第6端子与24V电压端子连接，第五电阻R5串联在第二光电耦合器T2的第4端子与第二三极管VT2的基极之间，第六电阻R6的一端与第二三极管VT2的基极连接，第六电阻R6的另一端与第二三极管VT2的发射极共同接地，合闸继电器HZJ线圈的一端与第二三极管VT2的集电极连接，合闸继电器HZJ线圈的另一端与第二二极管D2的阴极共同接24V电压端子，第二二极管D2的阳极与第二三极管VT2的集电极连接。
[0008]作为本实用新型的进一步优化方案，所述跳/合闸控制电路包括第一整流桥URl、第二整流桥UR2、第三整流桥UR3、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、合闸保持继电器HBJ、跳闸保持继电器TBJ、防跳继电器FTJ、合闸继电器HZJ的第I常开触点HZJ1、跳闸继电器TZJ的第I常开触点TZJI，所述合闸继电器HZJ的第I常开触点HZ JI与合闸保持继电器HB J的第I常开触点HB JI并联后串接在第一整流桥URl的第2端子与+KM出口之间，第一电容Cl、合闸保持继电器HBJ线圈并联在第一整流桥URl的第I端子和第4端子之间，第三二极管D3的阴极与第一整流桥URl的第I端子连接，第三二极管D3的阳极与第一整流桥URl的第4端子连接，第一整流桥URl的第3端子与防跳继电器FTJ的常闭触点FTJ2串联后输出至合闸出口，第二整流桥UR2的第2端子与第一整流桥URl的第2端子连接，第二电容C2、防跳继电器FTJ线圈并联在第二整流桥UR2的第I端子和第4端子之间，第四二极管D4的阴极与第二整流桥UR2的第I端子连接，第四二极管D4的阳极与第二整流桥UR2的第4端子连接，防跳继电器FTJ的第I常开触点FTJl与跳闸保持继电器TBJ的第2常开触点并联后串接在第二整流桥UR2的第3端子与-KM出口之间，跳闸继电器TZJ的第I常开触点TZJl与跳闸保持继电器TBJ的第I常开触点TBJl并联后串接在第三整流桥UR3的第
2端子与+KM出口之间，第三电容C3、跳闸保持继电器TBJ线圈并联在第三整流桥UR3的第I端子和第4端子之间，第五二极管D5的阴极与第三整流桥UR3的第I端子连接，第五二极管D5的阳极与第三整流桥UR3的第4端子连接，第三整流桥UR3的第3端子与跳闸出口连接。
[0009]本实用新型的积极有益技术效果在于:硬件电路结构简单，可以保障微机继电保护装置跳闸出口和合闸出口的电路安全，提高了微机继电保护装置跳/合闸的工作可靠性。
【附图说明】
[00?0]图1为本实用新型的电路结构不意图；
[0011 ]图2为本实用新型的跳闸驱动电路原理图；
[0012]图3为本实用新型的合闸驱动电路原理图；
[0013]图4为本实用新型的跳/合闸控制电路原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图和实施例对实用新型作进一步说明，本实用新型的实施方式包括但不限于下列实施例。
[0015]如图1所示，一种微机继电保护装置跳/合闸输出电路，包括跳闸驱动电路、合闸驱动电路、跳/合闸控制电路、跳/合闸出口电路，所述跳闸驱动电路的输入端与跳闸启动控制端子TZQD连接，所述合闸驱动电路的输入端与合闸启动控制端子HZQD连接，所述跳/合闸控制电路包括跳闸控制回路、合闸控制回路和防跳控制回路，所述跳/合闸控制电路的输入端分别与所述跳闸驱动电路的输出端、合闸驱动电路的输出端连接，所述跳/合闸控制电路的输出端与所述跳/合闸出口电路连接，所述跳/合闸出口电路包括+KM出口、跳闸出口、合闸出口、-KM出口，是跳/合闸输出电路与外部控制元件的接口。
[0016]图2为所述跳闸驱动电路的电路原理图，所述跳闸驱动电路包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第一光电耦合器Tl、第一三极管VTl、第一二极管Dl、跳闸继电器TZJ、外接电压端子3.3V和24V，第一电阻Rl串联在第一光电親合器Tl的第I端子与3.3V电压端子之间，第一光电親合器TI的第3端子与跳闸启动控制端子TZQD连接，第一光电親合器TI的第6端子与24V电压端子连接，第二电阻R2串联在第一光电親合器TI的第4端子与第一三极管VTl的基极之间，第三电阻R3的一端与第一三极管VTl的基极连接，第三电阻R3的另一端与第一三极管VTI的发射极共同接地，跳闸继电器TZ J线圈的一端与三极管VTI的集电极连接，跳闸继电器TZJ线圈的另一端与第一二极管Dl的阴极共同接24V电压端子，第一二极管Dl的阳极与第一三极管VTl的集电极连接，当所述跳闸启动控制端子TZQD为低电平时，所述3.3V直流电源经第一电阻Rl后接入第一光电親合器TI的输入端，第一光电親合器TI导通，在所述24V直流电源的作用下，第一三极管VTl导通，跳闸继电器TZJ线圈得电，跳闸继电器TZJ第I常开触点TZJl闭合，接通所述跳闸控制回路，当所述跳闸启动控制端子TZQD为高电平时，第一光电耦合器TI截止，第一三极管VTI截止，跳闸继电器TZJ线圈失电，跳闸继电器TZJ第I常开触点TZJl断开，切断所述跳闸控制回路。
[0017]图3为所述合闸驱动电路的电路原理图，所述合闸驱动电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二光电耦合器T2，第二三极管VT2、第二二极管D2、合闸继电器HZJ、外接电压端子3.3V和24V，第四电阻R4串联在第二光电耦合器T2的第I端子与3.3V电压端子之间，第二光电耦合器T2的第3端子与合闸启动控制端子HZQD连接，第二光电耦合器T2的第6端子与24V电压端子连接，第五电阻R5串联在第二光电耦合器T2的第4端子与第二三极管VT2的基极之间，第六电阻R6的一端与第二三极管VT2的基极连接，第六电阻R6的另一端与第二三极管VT2的发射极共同接地，合闸继电器HZJ线圈的一端与第二三极管VT2的集电极连接，合闸继电器HZJ线圈的另一端与第二二极管D2的阴极共同接24V电压端子，第二二极管D2的阳极与第二三极管VT2的集电极连接，当所述合闸启动控制端子HZQD为低电平时，所述3.3V直流电源经第四电阻R4后接入第二光电耦合器T2的输入端，第二光电耦合器T2导通，在所述24V直流电源的作用下，第二三极管VT2导通，合闸继电器HZJ线圈得电，合闸继电器HZJ第I常开触点HZJl闭合，接通合闸控制回路，当所述合闸启动控制端子HZQD为高电平时，第二光电耦合器T2截止，第二三极管VT2截止，合闸继电器HZJ线圈失电，合闸继电器HZJ第I常开触点HZJl断开，切断合闸控制回路。
[0018]图4为所述跳/合闸控制电路的电路原理图，所述跳/合闸控制电路包括第一整流桥URl、第二整流桥UR2、第三整流桥UR3、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、合闸保持继电器HBJ、跳闸保持继电器TBJ、防跳继电器FTJ、合闸继电器HZJ的第I常开触点HZJ1、跳闸继电器TZJ的第I常开触点TZJI，所述合闸继电器HZ J的第I常开触点HZ JI与合闸保持继电器HB J的第I常开触点HB JI并联后串接在第一整流桥URl的第2端子与+KM出口之间，第一电容Cl、合闸保持继电器HBJ线圈并联在第一整流桥URl的第I端子和第4端子之间，第三二极管D3的阴极与第一整流桥URl的第I端子连接，第三二极管D3的阳极与第一整流桥URl的第4端子连接，第一整流桥URl的第3端子与防跳继电器FTJ的常闭触点FTJ2串联后输出至合闸出口，第二整流桥UR2的第2端子与第一整流桥URl的第2端子连接，第二电容C2、防跳继电器FTJ线圈并联在第二整流桥UR2的第I端子和第4端子之间，第四二极管D4的阴极与第二整流桥UR2的第I端子连接，第四二极管D4的阳极与第二整流桥UR2的第4端子连接，防跳继电器FTJ的第I常开触点FT Jl与跳闸保持继电器TBJ的第2常开触点并联后串接在第二整流桥UR2的第3端子与-KM出口之间，跳闸继电器TZJ的第I常开触点TZJI与跳闸保持继电器TB J的第I常开触点TB JI并联后串接在第三整流桥UR3的第2端子与+KM出口之间，第三电容C3、跳闸保持继电器TBJ线圈并联在第三整流桥UR3的第I端子和第4端子之间，第五二极管D5的阴极与第三整流桥UR3的第I端子连接，第五二极管D5的阳极与第三整流桥UR3的第4端子连接，第三整流桥UR3的第3端子与跳闸出口连接。
[0019]所述跳/合闸控制电路的工作原理为:当微机继电保护装置进行合闸操作时，输出有效的合闸控制命令，合闸启动控制端子HZQD为低电平，合闸继电器HZJ线圈得电，合闸继电器HZJ的第I常开触点HZJl闭合，正极控制母线通过+KM出口接入合闸控制回路，合闸保持继电器HBJ线圈得电，合闸保持继电器HBJ的第I常开触点HBJl闭合，合闸出口得到正确的合闸命令，当微机继电保护装置进行跳闸操作时，输出有效的跳闸控制命令，跳闸启动控制端子TZQD为低电平，跳闸继电器TZ J线圈得电，跳闸继电器TZ J的第I常开触点TZJl闭合，正极控制母线通过+KM出口接入跳闸控制回路，跳闸保持继电器TBJ线圈得电，跳闸保持继电器HBJ的第I常开触点TBJl闭合，跳闸出口得到正确的跳闸命令，当合闸控制命令有效且完成合闸操作以后，如果合闸触点处于断开位置，而此时线路发生故障，保护装置启动保护功能，将跳闸控制回路接通，使断路器跳闸，此时跳闸保持继电器TBJ的第2常开触点TBJ2接通，使防跳继电器FTJ线圈得电，防跳继电器FTJ第I常开触点FUl闭合，保证防跳回路持续得电，同时防跳继电器FTJ的第2常开触点FTJ2断开，长期切断合闸控制回路，使断路器不能再次合闸，从而防止了线路故障未排除时断路器反复跳合闸，达到了断路器继电保护的防跳功能。
[0020]具体到一个应用例上，第一电阻Rl取值470kQ，第二电阻R2取值4.7k Ω，第三电阻R3取值IkQ，第四电阻R4取值470Ω，第五电阻R5取值4.7kQ，第六电阻R6取值IkQ，第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3取值10yF，第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5选取1N4007，第一光电耦合器Tl、第二光电耦合器T2选取TLP185GB，第一三极管VT1、第二三极管VT2选取MMBT5551，第一整流桥UR1、第二整流桥UR2、第三整流桥UR3中的二极管选用IN4007，跳闸继电器TZ J、跳闸保持继电器TB J、合闸继电器HZJ、合闸保持继电器HB J使用松下继电器ST2-DC1.5V，防跳继电器FT J使用松下继电器ST1-DC48V。
[0021]以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在本实用新型的基础上所作出的变化、改型、添加或者替换，也属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路，包括跳闸驱动电路、合闸驱动电路、跳/合闸控制电路、跳/合闸出口电路，所述跳闸驱动电路的输入端与跳闸启动控制端子TZQD连接，所述合闸驱动电路的输入端与合闸启动控制端子HZQD连接，所述跳/合闸控制电路包括跳闸控制回路、合闸控制回路和防跳控制回路，所述跳/合闸控制电路的输入端分别与所述跳闸驱动电路的输出端、合闸驱动电路的输出端连接，所述跳/合闸控制电路的输出端与所述跳/合闸出口电路连接，所述跳/合闸出口电路包括+KM出口、跳闸出口、合闸出口、-KM出口，是跳/合闸输出电路与外部控制元件的接口。2.根据权利要求1所述的一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路，其特征在于:所述跳闸驱动电路包括第一电阻Rl、第二电阻R2、第三电阻R3、第一光电耦合器Tl、第一三极管VTl、第一二极管Dl、跳闸继电器TZJ、外接电压端子3.3V和24V，第一电阻Rl串联在第一光电親合器TI的第I端子与3.3V电压端子之间，第一光电親合器TI的第3端子与跳闸启动控制端子TZQD连接，第一光电耦合器Tl的第6端子与24V电压端子连接，第二电阻R2串联在第一光电耦合器Tl的第4端子与第一三极管VTl的基极之间，第三电阻R3的一端与第一三极管VTI的基极连接，第三电阻R3的另一端与第一三极管VTI的发射极共同接地，跳闸继电器TZJ线圈的一端与第一三极管VTl的集电极连接，跳闸继电器TZJ线圈的另一端与第一二极管Dl的阴极共同接24V电压端子，第一二极管Dl的阳极与第一三极管VTl的集电极连接。3.根据权利要求1所述的一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路，其特征在于:所述合闸驱动电路包括第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第二光电耦合器T2，第二三极管VT2、第二二极管D2、合闸继电器HZJ、外接电压端子3.3V和24V，第四电阻R4串联在第二光电親合器T2的第I端子与3.3V电压端子之间，第二光电親合器T2的第3端子与合闸启动控制端子HZQD连接，第二光电耦合器T2的第6端子与24V电压端子连接，第五电阻R5串联在第二光电耦合器T2的第4端子与第二三极管VT2的基极之间，第六电阻R6的一端与第二三极管VT2的基极连接，第六电阻R6的另一端与第二三极管VT2的发射极共同接地，合闸继电器HZJ线圈的一端与第二三极管VT2的集电极连接，合闸继电器HZJ线圈的另一端与第二二极管D2的阴极共同接24V电压端子，第二二极管D2的阳极与第二三极管VT2的集电极连接。4.根据权利要求1所述的一种微机继电保护装置的跳/合闸输出电路，其特征在于:所述跳/合闸控制电路包括第一整流桥URl、第二整流桥UR2、第三整流桥UR3、第一电容Cl、第二电容C2、第三电容C3、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、合闸保持继电器HBJ、跳闸保持继电器TBJ、防跳继电器FTJ、合闸继电器HZJ的第I常开触点HZJ1、跳闸继电器TZJ的第I常开触点TZJl，所述合闸继电器HZJ的第I常开触点HZJl与合闸保持继电器HBJ的第I常开触点HBJl并联后串接在第一整流桥URl的第2端子与+KM出口之间，第一电容Cl、合闸保持继电器HBJ线圈并联在第一整流桥URl的第I端子和第4端子之间，第三二极管D3的阴极与第一整流桥URl的第I端子连接，第三二极管D3的阳极与第一整流桥URl的第4端子连接，第一整流桥URl的第3端子与防跳继电器FTJ的常闭触点FTJ2串联后输出至合闸出口，第二整流桥UR2的第2端子与第一整流桥URl的第2端子连接，第二电容C2、防跳继电器FTJ线圈并联在第二整流桥UR2的第I端子和第4端子之间，第四二极管D4的阴极与第二整流桥UR2的第I端子连接，第四二极管D4的阳极与第二整流桥UR2的第4端子连接，防跳继电器FTJ的第I常开触点FTJl与跳闸保持继电器TBJ的第2常开触点并联后串接在第二整流桥UR2的第3端子与-KM出口之间，跳闸继电器TZJ的第I常开触点TZJI与跳闸保持继电器TBJ的第I常开触点TBJl并联后串接在第三整流桥UR3的第2端子与+KM出口之间，第三电容C3、跳闸保持继电器TBJ线圈并联在第三整流桥UR3的第I端子和第4端子之间，第五二极管D5的阴极与第三整流桥UR3的第I端子连接，第五二极管D5的阳极与第三整流桥UR3的第4端子连接，第三整流桥UR3的第3端子与跳闸出口连接。
【文档编号】H02H7/22GK205509483SQ201620267135
【公开日】2016年8月24日
【申请日】2016年4月5日
【发明人】翟亚芳, 王勇强, 张天鹏, 张修太, 卢春华, 李静, 郭丽霞, 吴欣慧, 李安伏
【申请人】安阳工学院