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(xiàn)路與電源形 成明顯斷開(kāi)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(dòng)作切斷控制回路，進(jìn)而使電機(jī)操作回路斷開(kāi)，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(shí)，雖然控制回路已經(jīng)被斷開(kāi)， 但因?yàn)橄嘈蝈e(cuò)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(duì)此，在現(xiàn)有技術(shù)中，對(duì)刀閘機(jī)構(gòu)加裝行程開(kāi)關(guān)，并將行程開(kāi)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(shí)自動(dòng)切斷控制回路。但是，當(dāng)外部電源相序發(fā)生改 變時(shí)，刀閘若是在分位執(zhí)行合閘操作，既有的行程開(kāi)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(huì)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(duì)刀閘電機(jī)電源加裝過(guò)流保護(hù)，當(dāng)?shù)堕l在分合閘到位時(shí)繼續(xù)執(zhí) 行分合閘指令引起電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)，操作回路中的過(guò)電流會(huì)引起過(guò)流保護(hù)動(dòng)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(shí)電機(jī)堵轉(zhuǎn)引起的過(guò)電流對(duì)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(wèn)題。該裝置包括:相序判別模塊，所述相序判 別模塊的三個(gè)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(shí)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(shí)，切 斷所述控制回路。
[0006] 在一個(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)輸入端，在所述電機(jī)電源的相序?yàn)檎嘈?時(shí)，所述相序判別模塊的第一個(gè)輸出端和第二個(gè)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(shí)，所述相序判別模塊的第一個(gè)輸出端和第二個(gè)輸出端之間的電壓差不 為零。
[0007] 在一個(gè)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(mǎn)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(gè)實(shí)施例中，所述輸出控制模塊，包括:繼電器線(xiàn)圈和限流電阻，其中，所述繼 電器線(xiàn)圈的一端作為所述輸出控制模塊的第一個(gè)輸入端，與所述相序判別模塊的第一個(gè)輸 出端連接，所述繼電器線(xiàn)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(gè)輸入端，與所述相序判別模塊的第二個(gè)輸出端連接;所述 繼電器線(xiàn)圈中常閉動(dòng)作接點(diǎn)的兩個(gè)輸出端子串接在刀閘的控制回路的電源相線(xiàn)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(shí)，所述繼電器線(xiàn)圈沒(méi)有電流通過(guò)，所述 常閉動(dòng)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(shí)，所述繼電器線(xiàn)圈有電流通過(guò)，所述常閉動(dòng)作接點(diǎn)打開(kāi)，切斷所述控制回路。
[0009] 在一個(gè)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(kāi)動(dòng) 作接點(diǎn)，其中，所述常開(kāi)動(dòng)作接點(diǎn)的一個(gè)輸出端子串接在刀閘的控制回路的電源相線(xiàn)上，所 述常開(kāi)動(dòng)作接點(diǎn)的另一個(gè)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(xiàn)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(shí)，所述繼電器線(xiàn)圈沒(méi)有電流通過(guò)，所述常開(kāi)動(dòng)作接點(diǎn)打 開(kāi)，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(shí)，所述繼電器線(xiàn)圈有電流通過(guò)，所述常開(kāi)動(dòng)作接點(diǎn)閉合，切斷所述控制回路， 所述指不燈殼。
[0010] 在一個(gè)實(shí)施例中，所述相序判別模塊，還用于實(shí)時(shí)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(shí)，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(wèn)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(guò)相序判別模塊實(shí)時(shí)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(shí)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(shí)，及時(shí)通過(guò)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(shuō)明】
[0013] 此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，并不 構(gòu)成對(duì)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(duì) 本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。在此，本發(fā)明的示意性實(shí)施方式及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，但并 不作為對(duì)本發(fā)明的限定。
[0020] 具體實(shí)施時(shí)，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(kāi) 關(guān)的限位接點(diǎn)來(lái)控制。圖1是簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)的接點(diǎn)，當(dāng)?shù)堕l處于分位 時(shí)，SL1導(dǎo)通SL2斷開(kāi)，當(dāng)?shù)堕l處于合位時(shí)，SL2導(dǎo)通SL1斷開(kāi);線(xiàn)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(lái)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(cè)控裝置收到合閘指令時(shí)，K1 接點(diǎn)閉合，控制回路101中的線(xiàn)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(kāi)關(guān)的限位接點(diǎn)SL1打開(kāi)，切斷控制回路，控制回路101中的線(xiàn)圈KM1 不帶電，進(jìn)而操作回路102中KM1接點(diǎn)打開(kāi)將刀閘電機(jī)電源切斷，同時(shí)控制回路101中的KM1 接點(diǎn)打開(kāi)不再保持合閘回路。分閘操作與合閘操作類(lèi)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(huì)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(huì)使控制 回路101持續(xù)導(dǎo)通，此時(shí)刀閘機(jī)構(gòu)的機(jī)械閉鎖會(huì)使電機(jī)堵轉(zhuǎn)，引起操作回路102中過(guò)電流，情 況嚴(yán)重時(shí)將會(huì)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(gè)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(shí)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(shí)，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(guò)相序判別模塊實(shí)時(shí)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(shí)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(shí)，及時(shí)通過(guò)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(shí)，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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)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(gè)輸入