低壓換相開關防誤動保護電路的製作方法
2023-12-02 17:39:31 1
本實用新型提供一種低壓換相開關防誤動保護電路，屬於保護電路領域。
背景技術：
換相開關在低壓配電網的應用日益廣泛，因其三相接入一相輸出的特點，防止開關誤動及兩相及多相短路故障的發生是必須要解決的問題。隨著裝機量的持續增長、長時間運行帶來的部件老化以及異常情況下控制器的失效，致使換相開關誤動故障時有發生，進而導致配電網故障引發停電。一般情況下，換相開關的投入、切除均在過零點執行，而由於軟體算法時延以及執行部件的時延導致過零點投切並沒有那麼可靠，所以，需要研究一套低壓換相開關防誤動保護電路來避免上述問題的發生。
技術實現要素：
本實用新型目的在於提供一種低壓換相開關防誤動保護電路，該電路利用可靠的門電路組成互斥鎖，保證同時只有一路信號有效，在發生異常故障時，該電路不會因控制信號的跳變導致兩相投入造成短路。
本實用新型所述的低壓換相開關防誤動保護電路，包括分閘互鎖電路和合閘互鎖電路，分閘互鎖電路和合閘互鎖電路均連接有過零檢測電路和位置檢測電路，分閘互鎖電路和合閘互鎖電路根據過零檢測電路和位置檢測電路反饋的信號，控制分閘信號和合閘信號通路的通斷。
所述的低壓換相開關防誤動保護電路，
位置檢測電路包括或門電路U2A、與門電路U4A、與門電路U4B和與門電路U4C；
過零檢測電路包括或非門電路U3A、或非門電路U3B、或非門電路U3C、或非門電路U6A、或非門電路U6B和或非門電路U6C；
分閘互鎖電路包括或門電路U5A、或門電路U5B和或門電路U5C；
合閘互鎖電路包括與門電路U1A、與門電路U1B和與門電路U1C；
或門電路U2A的輸入端分別接收A相開關位置信號、B相開關位置信號和C相開關位置信號，或門電路U2A的輸出端連接到或非門電路U3A、或非門電路U3B、或非門電路U3C的輸入端；
或非門電路U3A的另外兩個輸入端分別接收A相合閘信號和A相過零信號；
或非門電路U3B的另外兩個輸入端分別接收B相合閘信號和B相過零信號；
或非門電路U3C的另外兩個輸入端分別接收C相合閘信號和C相過零信號；
或非門電路U3A、或非門電路U3B、或非門電路U3C的輸出端分別對應連接到與門電路U1A、與門電路U1B和與門電路U1C的信號輸入端；
與門電路U1A的另外兩個輸入端分別接收B相合閘信號和C相合閘信號；
與門電路U1B的另外兩個輸入端分別接收A相合閘信號和C相合閘信號；
與門電路U1C的另外兩個輸入端分別接收B相合閘信號和A相合閘信號；
與門電路U1A、與門電路U1B和與門電路U1C的輸出分別對應作為A相信號合閘信號輸出端、B相合閘信號信號輸出端、C相合閘信號信號輸出端；
或非門電路U6A、或非門電路U6B和或非門電路U6C的輸入端分別對應接收A、B、C三相的分閘輸入信號和過零信號；
與門電路U4A的兩個輸入端接收A相和C相的開關位置信號；
與門電路U4B的兩個輸入端接收A相和B相的開關位置信號；
與門電路U4C的兩個輸入端接收B相和C相的開關位置信號；
或非門電路U6A、或非門電路U6B和或非門電路U6C的輸出端分別對應連接到或門電路U5A、或門電路U5B和或門電路U5C的一個輸入端；
與門電路U4A、與門電路U4B和與門電路U4C的輸出端分別對應連接到或門電路U5A、或門電路U5B和或門電路U5C的另一個輸入端；
或門電路U5A、或門電路U5B和或門電路U5C的輸出端分別對應作為A相信號分閘信號輸出端、B相分閘信號信號輸出端、C相分閘信號信號輸出端。
本實用新型與現有技術相比有益效果為：
所述的低壓換相開關防誤動保護電路，該電路利用可靠的與門電路、或門電路和或非門電路組成互斥鎖，保證同時只有一路信號有效，並將開關位置信號及過零點信號引入，作為過零檢測電路的判據，使其在有效信號發出後無需其他幹預即可自動實現過零點投切。在發生異常故障時，該電路不會因控制信號的跳變導致兩相同時投入造成短路。當由於機構故障造成已投入的相無法切除時，控制器再發出控制信號是不被響應的。裝置出廠時，若存在兩相同時閉合的情況，接入電網後會自動切除其中一相。
附圖說明
圖1為本實用新型結構示意圖；
圖2為本實用新型電氣原理圖。
圖中：1、分閘互鎖電路；2、過零檢測電路；3、合閘互鎖電路；4、位置檢測電路；5、或門電路U2A；6、或非門電路U6A；7、或非門電路U6B；8、或非門電路U6C；9、與門電路U4A；10、與門電路U4B；11、與門電路U4C；12、或門電路U5C；13、或門電路U5B；14、或門電路U5A；15、與門電路U1C；16、與門電路U1B；17、與門電路U1A；18、或非門電路U3C；19、或非門電路U3B；20、或非門電路U3A。
具體實施方式
下面結合本實用新型對本實用新型實施例做進一步說明：
實施例1：如圖1和圖2所示，本實用新型所述的低壓換相開關防誤動保護電路，包括分閘互鎖電路1和合閘互鎖電路3，分閘互鎖電路1和合閘互鎖電路3均連接有過零檢測電路2和位置檢測電路4，分閘互鎖電路1和合閘互鎖電路3根據過零檢測電路2和位置檢測電路4反饋的信號，控制分閘信號和合閘信號通路的通斷。
所述的低壓換相開關防誤動保護電路，
位置檢測電路4包括或門電路U2A5、與門電路U4A9、與門電路U4B10和與門電路U4C11；
過零檢測電路2包括或非門電路U3A20、或非門電路U3B19、或非門電路U3C18、或非門電路U6A6、或非門電路U6B7和或非門電路U6C8；
分閘互鎖電路1包括或門電路U5A14、或門電路U5B13和或門電路U5C12；
合閘互鎖電路3包括與門電路U1A17、與門電路U1B16和與門電路U1C15；
或門電路U2A5的輸入端分別接收A相開關位置信號、B相開關位置信號和C相開關位置信號，或門電路U2A5的輸出端連接到或非門電路U3A20、或非門電路U3B19、或非門電路U3C18的輸入端；
或非門電路U3A20的另外兩個輸入端分別接收A相合閘信號和A相過零信號；
或非門電路U3B19的另外兩個輸入端分別接收B相合閘信號和B相過零信號；
或非門電路U3C18的另外兩個輸入端分別接收C相合閘信號和C相過零信號；
或非門電路U3A20、或非門電路U3B19、或非門電路U3C18的輸出端分別對應連接到與門電路U1A17、與門電路U1B16和與門電路U1C15的信號輸入端；
與門電路U1A17的另外兩個輸入端分別接收B相合閘信號和C相合閘信號；
與門電路U1B16的另外兩個輸入端分別接收A相合閘信號和C相合閘信號；
與門電路U1C15的另外兩個輸入端分別接收B相合閘信號和A相合閘信號；
與門電路U1A17、與門電路U1B16和與門電路U1C15的輸出分別對應作為A相信號合閘信號輸出端、B相合閘信號信號輸出端、C相合閘信號信號輸出端；
或非門電路U6A6、或非門電路U6B7和或非門電路U6C8的輸入端分別對應接收A、B、C三相的分閘輸入信號和過零信號；
與門電路U4A9的兩個輸入端接收A相和C相的開關位置信號；
與門電路U4B10的兩個輸入端接收A相和B相的開關位置信號；
與門電路U4C11的兩個輸入端接收B相和C相的開關位置信號；
或非門電路U6A6、或非門電路U6B7和或非門電路U6C8的輸出端分別對應連接到或門電路U5A14、或門電路U5B13和或門電路U5C12的一個輸入端；
與門電路U4A9、與門電路U4B10和與門電路U4C11的輸出端分別對應連接到或門電路U5A14、或門電路U5B13和或門電路U5C12的另一個輸入端；
或門電路U5A14、或門電路U5B13和或門電路U5C12的輸出端分別對應作為A相信號分閘信號輸出端、B相分閘信號信號輸出端、C相分閘信號信號輸出端。
操作步驟與工作原理：
合閘：正常情況下，A、B、C三相合閘信號只有1路為低電平，如A相合閘時，A相合閘輸入信號為低電平，另外兩相為高電平，同時A、B、C三相開關位置信號為分閘位置即低電平，此時三輸入與門電路U1B16、與門電路U1C15由於A相合閘輸入為低電平故輸出為低電平，三輸入或非門電路U3B19、或非門電路U3C18跟隨B、C相過零信號變化，當A相過零為低電平時，或非門電路U3A20輸出為高電平，與門電路U1A17輸出為高電平，輸出合閘信號。當合閘完成，A相開關位置輸出高電平，或非門電路U3A20輸出低電平，與門電路U1A17輸出低電平，禁止合閘信號輸出。若控制信號異常，存在兩相或三相同時低電平使能時，與門電路U1A17、與門電路U1B16、與門電路U1C15同時輸出低電平，即無法輸出合閘信號。若機構無法動作，已經存在合閘相時，開關位置信號有一相為高電平，則或非門電路U3A20、或非門電路U3B19、或非門電路U3C18同時輸出低電平，故與門電路U1A17、與門電路U1B16、與門電路U1C15同時輸出低電平，無法輸出合閘信號。
分閘：正常情況下，A、B、C三相開關位置信號有一相為高電平，此時與門電路U4A9、與門電路U4B10、與門電路U4C11均輸出低電平，當A相分閘輸入信號及A相過零信號均變為低電平時，或非門電路U6A6輸出高電平，或門電路U5A14變為高電平，完成A相分閘輸出。若存在兩相為合閘時，如A、B為合閘狀態，此時A、B相位置信號為高電平此時U4B輸出為高電平，或門電路U5B13輸出為高電平，B相分閘輸出，切除B相。