一种双线圈断相相序保护继电器及双电源切换系统的制作方法

1.本发明涉及继电器技术领域，特别涉及一种双线圈断相相序保护继电器及双电源切换系统。


背景技术：

2.强迫油循环风冷变压器的冷却控制系统对变压器的安全稳定运行起着至关重要的作用，为保证冷却系统的正常运行，采用了双电源供电方式，作为一次供电回路中的关键环节——双电源自动切换单元，它的可靠性直接影响着变压器的安全运行。
3.实现双电源自动切换，需要对电源状况进行自动测量和判断，然后执行开关动作操作。在电源监视功能方面，目前的普遍做法是采用专用的断相与相序保护继电器来完成，根据采集判断结果，在回路控制中完成相互切换。
4.现今的断相与相序保护继电器的动作接点与故障接点为同一线圈，当断相与相序保护继电器的自身故障时，plc误检测到电源故障，导致无法执行电源切换指令，但实际电源并未发生缺相断相故障，因此断相与相序保护继电器自身故障直接影响了电源切换，假如两个断相与相序保护继电器全部故障，则双电源全部退出运行，导致风冷全停，严重影响到了变压器的可靠运行。


技术实现要素：

5.本发明的发明目的在于提供一种双线圈断相相序保护继电器及双电源切换系统，能够解决现有的断相与相序保护继电器故障时，影响电源切换功能的问题。
6.根据本发明的实施例，第一方面，提供了一种双线圈断相相序保护继电器，包括plc、动作接点继电器、监测模块和故障接点继电器，所述plc电连接外部三相电源，并监测三相电源状态，所述测三相电源状态包括正常状态或异常状态，所述动作接点继电器所输出的一对无源接点为所述动作接点，所述动作接点继电器与所述plc电连接，所述plc根据所接收的三相电源状态信号向所述动作接点继电器发送线圈指令，控制所述动作接点继电器的所述动作接点断开或闭合，监测模块，所述监测模块与所述plc电连接，用于监测所述plc的运行状态，所述运行状态包括正常状态或故障状态，所述故障接点继电器所输出的一对无源接点为所述故障接点，所述故障接点继电器与所述监测模块电连接，当监测模块监测到所述plc处于故障状态时，所述监测模块控制所述故障接点继电器的所述故障接点断开或闭合。
7.在一些实施例中，当所述plc监测到三相电源状态为正常状态时，所述plc控制所述动作接点继电器的动作接点为开接点，当所述plc监测到三相电源状态为异常状态时，所述plc控制所述动作接点继电器的动作接点为闭接点，当所述监测模块监测到所述plc的运行状态为正常状态，所述监测模块控制所述故障接点继电器的故障接点为开接点，当所述监测模块监测到所述plc的运行状态为故障状态时，所述监测模块控制所述故障接点继电器的故障接点为闭接点。
8.在一些实施例中，所述断相相序保护继电器还包括电压模块，所述电压模块为3000kv隔离等级，所述电压模块与所述微处理器电连接，所述电压模块为所述微处理器供电。
9.在一些实施例中，断相相序保护继电器还包括显示模块，所述显示模块与所述plc电连接，所述显示模块用于显示所述plc所监测到的三相电源状态，所述显示模块与所述监测模块电连接，所述显示模块用于显示所述监测模块所监测到的plc运行状态，所述显示模块包括反相指示灯、缺相指示灯、故障指示灯和运行指示灯，所述反相指示灯、缺相指示灯、故障指示灯和运行指示灯均分别电连接所述plc，所述反相指示灯和缺相指示灯用于显示三相电源状态，所述故障指示灯和运行指示灯用于显示plc运行状态。
10.在一些实施例中，断相相序保护继电器还包括测控模块，所述测控模块分别电连接所述plc和所述监测模块，所述测控模块获取三相电源状态和plc运行状态，并向后台终端发信、告警。
11.第二方面，提供了一种双电源切换系统，所述双电源切换系统用于切换为同一负载供电的两个三相电源，两个三相电源分别为第一电源和第二电源，所述双电源切换系统包括双线圈断相相序保护继电器和接触器，所述双线圈断相相序保护继电器设有两个，即qx1和qx2，所述qx1和qx2分别监测第一电源和第二电源的电源状态，所述接触器设有两个，即km1和km2，所述第一电源、所述km1和负载构成第一回路，所述第二电源、所述km2和负载构成第二回路；
12.所述qx1的动作接点和故障接点均与所述km1电连接，当所述qx1的plc运行状态为正常状态时，所述qx1的故障接点为开接点，所述plc控制所述动作接点继电器动作，进而控制km1闭合或断开；当qx1的plc运行状态为故障状态时，所述监测模块控制所述故障接点继电器动作，进而控制km1闭合或断开，所述qx2的动作接点和故障接点均与所述km2电连接，所述qx2控制km2闭合或断开。
13.由以上技术方案可知，本发明提供的一种双线圈断相相序保护继电器及双电源切换系统，双线圈断相相序保护继电器输出有两对无源接点，一对所述无源接点为动作接点，用于三相电源监测结果信号输出，另一对所述无源接点为故障接点，用于自诊断报警信号输出，动作接点和所述故障接点均由独立的线圈控制切换，当双线圈断相相序保护继电器正常时，plc根据所监测到的三相电源状态信号向动作接点继电器发送线圈指令，控制动作接点继电器的动作接点动作，执行电源切换指令；当双线圈断相相序保护继电器异常时，监测模块监测到plc异常，监测模块向故障接点继电器发送线圈指令，控制故障接点继电器的故障接点动作，执行电源切换指令，解决了现有的断相与相序保护继电器的动作接点与故障接点为同一线圈，在实际电源并未发生缺相断相故障时，因断相与相序保护继电器自身故障，导致plc检测到电源故障，无法执行电源切换指令，影响了双电源切换的问题。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
15.图1为本发明实施例提供的双线圈断相相序保护继电器的结构框图；
16.图2为本发明实施例提供的双线圈断相相序保护继电器的显示模块的结构框图；
17.图3为本发明实施例提供的双线圈断相相序保护继电器的接线示意图；
18.图4为本发明实施例提供的双线圈断相相序保护继电器的电路图；
19.图5为本发明实施例提供的双电源切换系统的硬件连接示意图。
具体实施方式
20.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、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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。
21.请参阅图3所示，本发明实施例提供了一种双线圈断相相序保护继电器，双线圈断相相序保护继电器用于监测三相电源，保护负载，双线圈断相相序保护继电器输出有两对无源接点，一对无源接点为动作接点，动作接点用于三相电源监测结果信号输出，另一对无源接点为故障接点，故障接点用于自诊断报警信号输出，即三相电源监测结果信号输出和自诊断报警信号输出互不影响，动作接点继电器和故障接点继电器的接点容量均可为ac250v。
22.请参阅图1所示，在一些实施例中，双线圈断相相序保护继电器包括plc、动作接点继电器、监测模块和故障接点继电器；
23.plc包括微处理器，微处理器采用stm32f103cbt632位arm微处理器，微处理器通过三个接点电连接外部三相电源，监测三相电源状态，测三相电源状态包括正常状态或异常状态，当监测到三相电源存在过压、欠压、缺相或相序反相时，则判断三相电源为异常状态，反之判断三相电源为正常状态；
24.动作接点继电器所输出的一对无源接点为动作接点，动作接点继电器与plc电连接，plc根据所监测的三相电源状态信号向动作接点继电器发送线圈指令，控制动作接点继电器的动作接点动作，进而执行电源切换指令；
25.监测模块，监测模块与plc电连接，监测plc的运行状态，运行状态包括正常状态或故障状态；
26.故障接点继电器所输出的一对无源接点为故障接点，故障接点继电器与监测模块电连接，当监测模块监测到plc处于故障状态时，监测模块根据所接收的三相电源状态信号向故障接点继电器发送线圈指令，控制故障接点继电器的故障接点动作，进而执行电源切换指令；
27.当plc监测到三相电源状态为正常状态时，plc控制动作接点继电器的动作接点为开接点，当plc监测到三相电源状态为异常状态时，plc控制动作接点继电器的动作接点为闭接点；当监测模块监测到plc的运行状态为正常状态，监测模块控制故障接点继电器的故障接点为开接点，当监测模块监测到plc的运行状态为故障状态时，监测模块控制故障接点继电器的故障接点为闭接点。
28.本技术所公开的双线圈断相相序保护继电器应用于以下三种情况：
29.1、当三相电源为正常状态，plc为正常状态：
30.plc监测三相电源状态，若三相电源不存在过压、欠压、缺相和相序反相，则判断三相电源为正常状态，监测模块监测到plc为正常状态，则监测模块控制故障接点继电器的故障接点为开接点，即故障接点继电器不工作，plc向动作接点继电器发送线圈指令，控制动作接点继电器的动作接点闭合，进而控制三相电源主回路的通电。
31.2、当三相电源为异常状态，plc为正常状态：
32.plc监测三相电源状态，若三相电源存在过压、欠压、缺相或相序反相，则判断三相电源为异常状态，监测模块监测到plc为正常状态，则监测模块控制故障接点继电器的故障接点为开接点，即故障接点继电器不工作，plc接收微处理器所发出的三相电源异常状态信号，并向动作接点继电器发送线圈指令，控制动作接点继电器的动作接点断开，进而控制三相电源主回路的断电。
33.3、当plc为故障状态：
34.plc为故障状态，动作接点继电器无法执行电源切换指令，监测模块监测到plc为故障状态，则监测模块向故障接点继电器发送线圈指令，控制故障接点继电器的故障接点闭合，进而控制三相电源主回路的通电。
35.请参阅图1所示，在一些实施例中，双线圈断相相序保护继电器还包括电压模块，电压模块为3000kv隔离等级，电压模块与微处理器电连接，电压模块为微处理器供电；
36.请参阅图2所示，在一些实施例中，双线圈断相相序保护继电器还包括显示模块，显示模块与微处理器电连接，显示模块用于显示微处理器所监测到的三相电源状态，显示模块与监测模块电连接，显示模块用于显示监测模块所监测到的plc运行状态，显示模块包括反相指示灯、缺相指示灯、故障指示灯和运行指示灯，反相指示灯、缺相指示灯、故障指示灯和运行指示灯均分别电连接plc，反相指示灯和缺相指示灯用于显示三相电源状态，故障指示灯和运行指示灯用于显示plc运行状态，其中反相指示灯、缺相指示灯和故障指示灯均为红灯，运行指示灯为绿灯，从而便于显示告警；
37.在一些实施例中，双线圈断相相序保护继电器还包括测控模块，测控模块分别电连接plc和监测模块，测控模块获取三相电源状态和plc运行状态，并向后台终端发信、告警，以便及时检修或更换故障的双线圈断相相序保护继电器，进而避免负载(三相电机)损坏。
38.在一些实施例中，双线圈断相相序保护继电器还包括整流滤波稳压模块，整流、滤波、稳压模块由变压器、圆堆、集成稳压器、电容和电阻构成，外部三相电源、整流滤波稳压模块和微处理器依次电连接。
39.请参阅图4所示，为双线圈断相相序保护继电器电路图，图中中部区域为处理器，右上角区域为动作接点继电器，下部区域为监测模块和故障接点继电器，左上角区域为三相电源监测电路，三相电源监测电路通过l1、l2和l3三个接点连接外部三相电源，对外部三相电源进行监测；当双线圈断相相序保护继电器的plc处于正常状态时，plc接收三相电源状态信号并向动作接点继电器发送线圈指令，控制动作接点继电器的动作接点断开或闭合，进而控制三相电源的主回路的通断；如果双线圈断相相序保护继电器的plc异常，监测模块向故障接点继电器发送线圈指令，控制故障接点继电器的故障接点闭合，进而控制三相电源的主回路的接通，解决了现有的断相与相序保护继电器的动作接点与故障接点为同一线圈，在实际电源并未发生缺相断相故障时，因断相与相序保护继电器自身故障，导致
plc检测到电源故障，无法执行电源切换指令，影响了双电源切换的问题。
40.请参阅图5所示，本发明实施例提供了一种双电源切换系统，双电源切换系统用于切换为同一负载供电的两个三相电源，两个三相电源分别为第一电源和第二电源，双电源切换系统包括双线圈断相相序保护继电器和接触器；
41.双线圈断相相序保护继电器设有两个，即qx1和qx2，qx1和qx2分别监测第一电源和第二电源的电源状态，接触器设有两个，即km1和km2，第一电源、km1和负载构成第一回路，第二电源、km2和负载构成第二回路；
42.qx1的动作接点和故障接点均与km1电连接，当qx1的plc运行状态为正常状态时，qx1的故障接点为开接点，plc控制动作接点继电器动作，进而控制km1闭合或断开；当qx1的plc运行状态为故障状态时，监测模块控制故障接点继电器动作，进而控制km1闭合；qx2的动作接点和故障接点均与km2电连接，qx2控制km2闭合或断开。通过qx1和qx2的配合，控制km1和km2交替闭合或断开，从而控制双电源的切换。
43.本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本技术旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
44.应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。