用于刀閘的保護(hù)裝置及刀閘系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電力技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于刀閘的保護(hù)裝置及刀閘系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 刀閘機(jī)構(gòu)在變電站運(yùn)行中起的作用是建立可靠絕緣間隙，使設(shè)備或線路與電源形 成明顯斷開點(diǎn)，以保證設(shè)備和人身安全。分合刀閘主要靠刀閘電機(jī)的正反轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。當(dāng)?shù)堕l分 合到位后，刀閘位置接點(diǎn)動作切斷控制回路，進(jìn)而使電機(jī)操作回路斷開，保護(hù)刀閘機(jī)械連桿 不被損壞。當(dāng)?shù)堕l機(jī)構(gòu)外接電源變成負(fù)序并執(zhí)行分合閘操作時，雖然控制回路已經(jīng)被斷開， 但因?yàn)橄嘈蝈e誤引起電機(jī)反轉(zhuǎn)，機(jī)構(gòu)仍將繼續(xù)執(zhí)行已經(jīng)分合到位的分合閘指令，進(jìn)而導(dǎo)致 刀閘電機(jī)堵轉(zhuǎn)，嚴(yán)重的可引起電機(jī)或機(jī)械連桿的損壞。
[0003] 對此，在現(xiàn)有技術(shù)中，對刀閘機(jī)構(gòu)加裝行程開關(guān)，并將行程開關(guān)的位置接點(diǎn)串接于 控制回路中，能在刀閘機(jī)構(gòu)分合閘到位時自動切斷控制回路。但是，當(dāng)外部電源相序發(fā)生改 變時，刀閘若是在分位執(zhí)行合閘操作，既有的行程開關(guān)能切斷分閘控制回路，但實(shí)際刀閘電 機(jī)反轉(zhuǎn)刀閘機(jī)構(gòu)仍將執(zhí)行分閘操作，進(jìn)而還會引起電機(jī)堵轉(zhuǎn)或者連桿機(jī)構(gòu)損壞。
[0004] 在現(xiàn)有技術(shù)中，還對刀閘電機(jī)電源加裝過流保護(hù)，當(dāng)?shù)堕l在分合閘到位時繼續(xù)執(zhí) 行分合閘指令引起電機(jī)堵轉(zhuǎn)時，操作回路中的過電流會引起過流保護(hù)動作進(jìn)而切斷操作回 路。但是，電機(jī)堵轉(zhuǎn)是因?yàn)榈堕l自身存在機(jī)械閉鎖，機(jī)械閉鎖可能引起連桿機(jī)構(gòu)的損壞；同 時電機(jī)堵轉(zhuǎn)引起的過電流對刀閘電機(jī)的壽命也有影響。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種用于刀閘的保護(hù)裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于刀閘機(jī)構(gòu) 外接電源變成負(fù)相序?qū)е碌碾姍C(jī)堵轉(zhuǎn)的技術(shù)問題。該裝置包括:相序判別模塊，所述相序判 別模塊的三個輸入端分別與刀閘的電機(jī)電源的三相電輸出端并聯(lián)，用于實(shí)時采集所述電機(jī) 電源的三相輸出電壓，根據(jù)采集的電壓判斷所述電機(jī)電源的相序;輸出控制模塊，所述輸出 控制模塊的輸入端與所述相序判別模塊的輸出端連接，所述輸出控制模塊的輸出端子串接 在刀閘的控制回路上，用于在所述相序判別模塊判斷所述電機(jī)電源的相序?yàn)樨?fù)相序時，切 斷所述控制回路。
[0006] 在一個實(shí)施例中，所述相序判別模塊，包括:第一電阻、第二電阻、第三電阻以及電 感，其中，所述第一電阻的一端為所述相序判別模塊的第一個輸入端，所述第一電阻的另一 端與所述電感的一端連接，所述第一電阻和所述電感的連接點(diǎn)為所述相序判別模塊的第一 個輸出端，所述電感的另一端與所述第二電阻的一端連接，所述電感和所述第二電阻的連 接點(diǎn)為所述相序判別模塊的第二個輸入端，所述第二電阻的另一端與所述第三電阻的一端 連接，所述第二電阻和所述第三電阻的連接點(diǎn)為所述相序判別模塊的第二個輸出端，所述 第三電阻的另一端為所述相序判別模塊的第三個輸入端，在所述電機(jī)電源的相序?yàn)檎嘈?時，所述相序判別模塊的第一個輸出端和第二個輸出端之間的電壓差為零，在所述電機(jī)電 源的相序?yàn)樨?fù)相序時，所述相序判別模塊的第一個輸出端和第二個輸出端之間的電壓差不 為零。
[0007] 在一個實(shí)施例中，所述第一電阻、所述第二電阻以及所述第三電阻的阻值與所述 電感的電感值均滿足以下關(guān)系式:= /3 /wL，其中，R是電阻值，L是電感值，《是角速度，j 是虛數(shù)單位。
[0008] 在一個實(shí)施例中，所述輸出控制模塊，包括:繼電器線圈和限流電阻，其中，所述繼 電器線圈的一端作為所述輸出控制模塊的第一個輸入端，與所述相序判別模塊的第一個輸 出端連接，所述繼電器線圈的另一端與所述限流電阻的一端連接，所述限流電阻的另一端 作為所述輸出控制模塊的第二個輸入端，與所述相序判別模塊的第二個輸出端連接;所述 繼電器線圈中常閉動作接點(diǎn)的兩個輸出端子串接在刀閘的控制回路的電源相線上，在所述 相序判別模塊判斷所述電機(jī)電源的相序?yàn)檎嘈驎r，所述繼電器線圈沒有電流通過，所述 常閉動作接點(diǎn)閉合，保持所述控制回路導(dǎo)通;在所述相序判別模塊判斷所述電機(jī)電源的相 序?yàn)樨?fù)相序時，所述繼電器線圈有電流通過，所述常閉動作接點(diǎn)打開，切斷所述控制回路。
[0009] 在一個實(shí)施例中，還包括:第四電阻和指示燈，所述輸出控制模塊，還包括:常開動 作接點(diǎn)，其中，所述常開動作接點(diǎn)的一個輸出端子串接在刀閘的控制回路的電源相線上，所 述常開動作接點(diǎn)的另一個輸出端子與指示燈串聯(lián)，所述第四電阻的一端與所述指示燈串 聯(lián)，所述第四電阻的另一端串接在刀閘的控制回路的電源零線上，在所述相序判別模塊判 斷所述電機(jī)電源的相序?yàn)檎嘈驎r，所述繼電器線圈沒有電流通過，所述常開動作接點(diǎn)打 開，保持所述控制回路導(dǎo)通，所述指示燈不亮;在所述相序判別模塊判斷所述電機(jī)電源的相 序?yàn)樨?fù)相序時，所述繼電器線圈有電流通過，所述常開動作接點(diǎn)閉合，切斷所述控制回路， 所述指不燈殼。
[0010] 在一個實(shí)施例中，所述相序判別模塊，還用于實(shí)時采集所述電機(jī)電源的三相輸出 電壓，根據(jù)采集的電壓判斷所述電機(jī)電源是否缺相;所述輸出控制模塊，還用于在所述相序 判別模塊判斷所述電機(jī)電源為缺相時，切斷所述控制回路。
[0011]本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種刀閘系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中由于刀閘機(jī)構(gòu)外接電源 變成負(fù)相序?qū)е碌碾姍C(jī)堵轉(zhuǎn)的技術(shù)問題。該刀閘系統(tǒng)包括:上述任一種用于刀閘的保護(hù)裝 置。
[0012] 在本發(fā)明實(shí)施例中，通過相序判別模塊實(shí)時采集刀閘的電機(jī)電源的輸出電壓，并 根據(jù)采集的電壓實(shí)時判斷電機(jī)電源的相序，在電機(jī)電源的相序?yàn)樨?fù)相序時，及時通過輸出 控制模塊切斷刀閘的控制回路，避免刀閘在外部電源負(fù)相序電壓的作用下進(jìn)行分合閘操 作，進(jìn)而避免刀閘出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，減少連桿機(jī)構(gòu)或電機(jī)的損壞。
【附圖說明】
[0013] 此處所說明的附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，并不 構(gòu)成對本發(fā)明的限定。在附圖中：
[0014] 圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的一種刀閘的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種加裝用于刀閘的保護(hù)裝置后的刀閘的結(jié)構(gòu)示意 圖；
[0016] 圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種用于刀閘的保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種正序電源相量示意圖；
[0018] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的一種負(fù)序電源相量示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019] 為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，下面結(jié)合實(shí)施方式和附圖，對 本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對本發(fā)明的限定。
[0020] 具體實(shí)施時，現(xiàn)有技術(shù)中的刀閘結(jié)構(gòu)如圖1所示，正常刀閘的分合閘操作靠行程開 關(guān)的限位接點(diǎn)來控制。圖1是簡單的刀閘分合閘控制回路101和操作回路102圖。在控制回路 101中，K1是合閘接點(diǎn)、K2是分閘接點(diǎn)；SL1和SL2為刀閘行程開關(guān)的接點(diǎn)，當(dāng)?shù)堕l處于分位 時，SL1導(dǎo)通SL2斷開，當(dāng)?shù)堕l處于合位時，SL2導(dǎo)通SL1斷開;線圈KM1和KM2分別串接于合分 閘的控制回路1中，其輸出在控制回路中的接點(diǎn)KM1和KM2主要完成控制回路中合分閘回路 的保持，而輸出在操作回路102中的接點(diǎn)KM1和KM2主要用來選擇接入刀閘的電機(jī)的相序;SB 為停止操作按鍵，串接在控制回路101中。以合閘操作為例，當(dāng)測控裝置收到合閘指令時，K1 接點(diǎn)閉合，控制回路101中的線圈KM1帶電后操作回路102中接點(diǎn)KM1閉合直接將正相序的電 源引入刀閘電機(jī)進(jìn)行合閘操作，控制回路101中的接點(diǎn)KM1閉合則起到合閘回路保持的作 用，當(dāng)合閘到位后，行程開關(guān)的限位接點(diǎn)SL1打開，切斷控制回路，控制回路101中的線圈KM1 不帶電，進(jìn)而操作回路102中KM1接點(diǎn)打開將刀閘電機(jī)電源切斷，同時控制回路101中的KM1 接點(diǎn)打開不再保持合閘回路。分閘操作與合閘操作類似，操作回路中的KM2接點(diǎn)將外接正序 電源轉(zhuǎn)變?yōu)樨?fù)序，電機(jī)帶電后反轉(zhuǎn)，以完成分閘操作。
[0021]但是，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，若刀閘操作回路外接電源相序變成負(fù)序，假設(shè)刀閘處于分位執(zhí) 行合閘指令，則操作回路102中KM1接點(diǎn)閉合，會直接給刀閘電機(jī)施加負(fù)序電壓引起電機(jī)反 轉(zhuǎn)，這樣刀閘機(jī)構(gòu)在分閘已到位的情況下繼續(xù)分閘，而控制回路101中的KM1接點(diǎn)會使控制 回路101持續(xù)導(dǎo)通，此時刀閘機(jī)構(gòu)的機(jī)械閉鎖會使電機(jī)堵轉(zhuǎn)，引起操作回路102中過電流，情 況嚴(yán)重時將會使電機(jī)燒毀或者機(jī)械連桿損壞。因此，發(fā)明人提出上述用于刀閘的保護(hù)裝置， 以避免刀閘在外部電源負(fù)相序電壓的作用下進(jìn)行分合閘操作，進(jìn)而避免刀閘出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn) 現(xiàn)象。
[0022]具體的，在本發(fā)明實(shí)施例中，提供了一種用于刀閘的保護(hù)裝置，如圖2、3所示，該用 于刀閘的保護(hù)裝置，包括：
[0023]相序判別模塊301，所述相序判別模塊的三個輸入端（即如圖3所示的X、Y和Z)分別 與刀閘的電機(jī)電源的三相電輸出端（即如圖2所示的A、B和C)并聯(lián)，用于實(shí)時采集所述電機(jī) 電源的三相輸出電壓，根據(jù)采集的電壓判斷所述電機(jī)電源的相序；
[0024]輸出控制模塊302,所述輸出控制模塊的輸入端(如圖3所示的M和N)與所述相序判 別模塊的輸出端連接，所述輸出控制模塊的輸出端子(如圖3所示的1、2、3和4)串接在刀閘 的控制回路上，用于在所述相序判別模塊判斷所述電機(jī)電源的相序?yàn)樨?fù)相序時，切斷所述 控制回路。
[0025]由圖2、3所示可知，在本發(fā)明實(shí)施例中，通過相序判別模塊實(shí)時采集刀閘的電機(jī)電 源的輸出電壓，并根據(jù)采集的電壓實(shí)時判斷電機(jī)電源的相序，在電機(jī)電源的相序?yàn)樨?fù)相序 時，及時通過輸出控制模塊切斷刀閘的控制回路，避免刀閘在外部電源負(fù)相序電壓的作用 下進(jìn)行分合閘操作，進(jìn)而避免刀閘出現(xiàn)電機(jī)堵轉(zhuǎn)現(xiàn)象，減少連桿機(jī)構(gòu)或電機(jī)的損壞。
[0026] 具體實(shí)施時，如圖3所示，所述相序判別模塊301，包括：第一電阻3011、第二電阻 3012、第三電阻3013以及電感3014，其中，所述第一電阻3011的一端為所述相序判別模塊的 第一個輸入端（即X輸入端），所述第一電阻的另一端與所述電感的一端連接，所述第一電阻 和所述電感的連接點(diǎn)為所述相序判別模塊的第一個輸出端（即M端），所述電感的另一端與 所述第二電阻的一端連接，所述電感和所述第二電阻的連接點(diǎn)為所述相序判別模塊的第二 個輸入端（即Y輸入端），所述第二電阻的另一端與所述第三電阻的一端連接，所述第二電阻 和所述第三電阻的連接點(diǎn)為所述相序判別模塊的第二個輸出端（即N端），所述第三電阻的 另一端為所述相序判別模塊的第三個輸入