用于保护水轮发电机的失电动作型三选二保护信号电路的制作方法

本实用新型属于水电站水力机械保护技术领域，涉及一种用于保护水轮发电机的失电动作型三选二保护信号电路。

背景技术：

常规的水轮发电机保护电路为得电动作型三选二回路，回路包括三个保护继电器，三个保护继电器的线圈分别与根据检测装置信号动作的保护信号源连接，三个继电器的触点中每两个触点串联组成一条信号输出支路，且每条信号输出支路不含有位于同一继电器的两个触点，所有信号输出支路并联后的电路支路与用于控制水轮发电机的执行机构并联连接；上述信号保护源和信号继电器均采用常开触点；上述三选二回路由电源供电，其工作原理为，当信号保护源接收到的检测装置信号满足设定条件(例如采集的水轮发电机转速超过设定值)时，保护信号源被触发闭合，对应的信号继电器得电闭合，而当三个信号继电器中至少有两个得电时，与水轮发电机的执行机构动作(比如关闭导水叶)，实现对水电水力机械的保护。

上述常规的水电水力机械保护电路容易出现以下问题：当三选二回路失去电源时，信号继电器一直处于失电状态，三选二回路无法导通，即三选二回路失效，使水轮发电机失去三选二回路的保护。

技术实现要素：

针对目前水轮发电机保护采用的三选二回路存在的容易因失电而失效的问题，本实用新型提供一种用于保护水轮发电机的失电动作型三选二保护信号电路，其可以在失电状态下正常工作。

本实用新型提供了一种失电动作型三选二保护信号电路，电路包括三条并联的信号输入支路，信号输入支路两端与第一电源连接，每条支路包括与检测装置并联连接的触点开关和与之串联的信号继电器线圈；三个信号继电器中每两个触点组成一条信号输出支路，且同一继电器中的两个触点不在同一条信号输出支路；所有信号输出支路并联后与综合保护继电器线圈串联，串联后的支路两端与第二电源连接，综合保护继电器的触点与水轮发电机执行机构连接；所述触点开关以及信号继电器的触点均为常闭触点。

上述失电动作型三选二保护信号电路，所述继电器包含两个触点。

上述失电动作型三选二保护信号电路，所述三个信号继电器分别为第一继电器、第二继电器和第三继电器；第一继电器的第一触点与第二继电器的第一触点串联组成第一信号输出支路，第一继电器的第二触点与第三继电器的第一触点串联组成第二信号输出支路，第二继电器的第二触点与第三继电器的第二触点串联组成第三信号输出支路；第一信号输出支路、第二信号输出支路和第三信号输出支路并联后与综合保护继电器线圈串联，串联后的支路两端与第二电源连接。

上述失电动作型三选二保护信号电路，所述综合保护继电器的触点为常开触点。

上述失电动作型三选二保护信号电路，所述检测装置可以为转速测量仪、压力油罐低油压压力传感器等，触点开关根据检测装置检测信号进行动作，当检测信号满足触发条件时触发，触发条件为检测装置检测的信号超出安全设定范围，例如转速测量仪检测到的水轮机转速超过设定值、压力油罐低油压压力传感器检测的压力信号小于设定值等。

上述失电动作型三选二保护信号电路的工作原理为：

(1)当检测装置检测的信号不满足触点开关触发条件时，触点开关处于闭合状态，信号继电器线圈分别带电，信号继电器的常闭触点处于断开状态，综合保护继电器线圈失电，综合保护继电器的常开触点处于断开状态，与综合保护继电器连接的水轮发电机执行机构不动作；

(2)当检测装置检测的信号只有一个满足触点开关触发条件时，仍有两个触点开关处于闭合状态，两个信号继电器线圈带电，相应两个信号继电器的常闭触点处于断开状态，综合保护继电器线圈失电，综合保护继电器的常开触点处于断开状态，与综合保护继电器连接的水轮发电机执行机构不动作；

(3)当检测装置检测的信号至少两个满足触点开关触发条件时，满足触发条件的触点开关处于断开状态，相应信号继电器线圈失电，信号继电器的常闭触点处于闭合状态，综合保护继电器线圈得电，综合保护继电器的常开触点处于闭合状态，与综合保护继电器触点连接的水轮发电机执行机构动作；

(4)当第一电源失电，三个触点开关处于闭合状态，三个信号继电器的线圈失电，三个信号继电器的常闭触点闭合，综合保护继电器得电，综合保护继电器的触点处于闭合状态，与综合保护继电器连接的水轮发电机执行机构动作。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1、由于本实用新型失电动作型三选二保护信号电路中的触点开关为常闭触点，采用失电动作原理，利用触点开关触发信号继电器，并用信号继电器的常闭触点控制与水轮发电机执行机构连接的综合保护继电器，不仅实现了正常情况下对水轮发电机的保护，即使在信号继电器的电源失电状态，也可以实现对水轮发电机的保护。

2、由于本实用新型的失电动作型三选二保护信号电路根据三个检测装置的信号进行判断，避免了因根据单一检测装置的信号进行操作造成的误动或拒动。

3、由于本实用新型的失电动作型三选二保护信号电路元器件少、搭建维修方便，适合在电气设备保护领域中进行推广。

附图说明

图1为本实用新型失电动作型三选二保护信号电路示意图。

图2为图1中失电动作型三选二保护信号电路中继电器部分的扩展示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型各实施例的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

本实施例中采用的检测装置为转速测量仪。

如图1所示，本实施例提供的失电动作型三选二保护信号电路，包括于三个转速测量仪(N₁、N₂、N₃)连接的三个触点开关(第一触点开关S₁、第二触点开关S₂、第三触点开关S₃)和三个信号继电器(第一继电器KA₁、第二继电器KA₂、第三继电器KA₃)，第一触点开关S₁和第一继电器KA₁线圈串联组成第一信号输入支路，第二触点开关S₂和第二继电器KA₂线圈串联组成第二信号输入支路，第三触点开关S₃与第三继电器KA₃线圈串联组成第三信号输入支路；第一信号输入支路、第二信号输入支路和第三信号输入支路并联后两端与第一电源V₁连接。

三个触点开关(S₁、S₂、S₃)接收到的信号通过三个信号继电器(KA₁、KA₂、KA₃)进行扩展输出，具体连接关系如图2所示，第一继电器KA₁的第一触点KA₁-1与第二继电器KA₂的第一触点KA₂-1串联组成第一信号输出支路，第一继电器KA₁的第二触点KA₁-2与第三继电器KA₃的第一触点KA₃-1串联组成第二信号输出支路，第二继电器KA₂的第二触点KA₂-2与第三继电器KA₃的第二触点KA₃-2串联组成第三信号输出支路；第一信号输出支路、第二信号输出支路和第三信号输出支路并联后与综合保护继电器KA₄线圈串联，串联后的支路与第二电源V₂连接。综合保护继电器KA₄的触点与水轮发电机执行机构连接，实现对水轮发电机的保护。

上述触点开关(S₁、S₂、S₃)以及三个信号继电器(KA₁、KA₂、KA₃)的触点均为常闭触点，综合保护继电器KA₄触点为常开触点。

上述失电动作型三选二保护信号电路，接收来自三个转速测量仪的采样信号，仅当有一个采样信号满足设定条件(转速超过设定值)时，保护信号电路是不会连接执行机构的，只有当两个以上采样信号满足设定条件时，保护信号电路才会连接执行机构，从而剔除掉错误信号，提高保护信号电路的可靠性，降低误动和拒动的风险。

上述失电动作型三选二保护信号电路工作过程为：

(1)当三个转速测量仪(N₁、N₂、N₃)测量的水轮发电机转速不满足触点开关触发条件(转速不高于设定值)时，三个触点开关(S₁、S₂、S₃)处于闭合状态，三个信号继电器(KA₁、KA₂、KA₃)线圈分别带电，三个信号继电器(KA₁、KA₂、KA₃)的常闭触点处于断开状态，根据图2电路中信号走向可以看出，综合保护继电器KA₄线圈失电，综合保护继电器KA₄的触点处于断开状态，与综合保护继电器KA₄常开触点连接的水轮发电机执行机构不动作。

(2)当一个转速测量仪(以N₁为例)测量的水轮发电机转速满足触点开关触发条件(转速不高于设定值)时，两个触点开关(S₂、S₃)仍处于闭合状态，相应的三个信号继电器(KA₂、KA₃)线圈中两个信号继电器线圈带电，带电的两个信号继电器的常闭触点处于断开状态，根据图2电路中信号走向可以看出，此时综合保护继电器KA₄线圈所在支路是处于断开状态，综合保护继电器KA₄失电，综合保护继电器KA₄的常开触点处于断开状态，与综合保护继电器KA₄触点连接的水轮发电机执行机构不动作。

(3)当两个转速测量仪(以N₁、N₂为例)测量的水轮发电机转速满足触点开关触发条件(转速高于设定值)时，触点开关(S₁、S₂)断开，相应信号继电器(KA₁、KA₂)线圈失电，失电信号继电器的常闭触点处于闭合状态，根据图2电路中信号走向可以看出，此时综合保护继电器KA₄线圈所在支路是处于闭合状态，综合保护继电器KA₄线圈得电，综合保护继电器KA₄的常开触点处于闭合状态，与综合保护继电器KA₄触点连接的水轮发电机执行机构动作(比如关闭导水叶)，实现对水轮发电机的保护。

(4)当第一电源失电，三个触点开关(S₁、S₂、S₃)处于闭合状态，三个信号继电器(KA₁、KA₂、KA₃)的线圈失电，三个信号继电器(KA₁、KA₂、KA₃)的触点闭合，根据图2电路中信号走向可以看出，此时综合保护继电器KA₄线圈所在支路是处于闭合状态，综合保护继电器KA₄线圈得电，综合保护继电器KA₄的常开触点处于闭合状态，与综合保护继电器KA₄连接的水轮发电机执行机构动作(比如关闭导水叶)，实现对水轮发电机的保护。

本领域的普通技术人员将会意识到，这里的实施例是为了帮助读者理解本实用新型的原理，应被理解为本实用新型的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本实用新型公开的这些技术启示做出各种不脱离本实用新型实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本实用新型的保护范围内。