一种断路器储能电机防烧毁控制装置的制作方法

1.本实用新型涉及断路器领域，尤其是一种断路器储能电机防烧毁控制装置。


背景技术：

2.断路器是电力系统中的主要设备之一，不仅负责改变电网的运行方式，同时也承担着故障时迅速隔离故障的执行元件。其运行状况及性能直接影响整个电力系统的安全稳定运行。断路器一个核心的部件就是储能装置，储能装置是断路器分合能量的源泉。只有储能装置运行状况良好，才能保证断路器随“心”所动。
3.据统计分析，断路器拒动的原因里有很大一部分是储能装置烧毁，35kv及以下断路器尤为突出。更换储能装置将浪费大量人力、物力，且降低供电可靠率。
4.据统计，断路器拒动而导致保护越级跳闸，扩大停电范围的原因主要有以下几大类：
5.（1）断路器分合闸线圈烧毁（19%）；
6.（2）断路器储能电机烧毁（44%）；
7.（3）断路器二次回路异常（25%）；
8.（4）断路器机构异常（12%）。
9.通过数据分析，我们可以看出造成断路器拒动的原因中，断路器储能电机烧毁是最主要的原因，达到了44%的事故占比，而现有技术还没有从根本上解决此问题的装置，通常都是在储能回路上串入储能行程开关常闭接点（或储能行程开关常闭接点和保险）；但是储能行程开关毕竟是机械机构，工作过程中还存在着许多问题。
10.现有的电动机回路原理接线图如图1所示，图1中，断路器合闸后，储能触点ck闭合，此时km继电器励磁，km
‑
1触点闭合，电机通电，驱动液压给弹簧储能；当弹簧拉伸至顶端撞块碰撞行程开关，使行程开关ck触点断开，从而切断储能回路，合闸弹簧储能完毕。
11.通过上述分析我们发现，现有技术防止储能电机烧毁，其实是一个弹簧机构与行程开关配合的机械过程，既然是机械过程每次储能势必会造成行程开关的磨损或其他一些问题，久而久之就会导致储能完毕后行程开关不能切断储能回路，造成储能电机一直过载，直至电机烧毁；
12.并且通过生产实践经验，我们还总结出行程开关切断储能回路存在着以下问题：
13.（1）弹簧撞块与行程开关安装位置不准确；
14.（2）行程开关触头接触不良或接线松脱；
15.（3）行程开关触头弹簧失效；
16.（4）机械磨损，使用次数有限制等；
17.（5）行程开关触头反复动作后产生磨损，造成触头粘连。
18.而且按现有技术，当发生储能电机烧毁时，更换储能电机以及对整个机构进行相关试验所需要的人力、物力以及财力来说都是相当巨大的。
19.针对弹簧撞块与行程开关安装位置不准确的问题，这就需要机构安装时要有精确
地计算和大量的时间进行试验调整。
20.其次，行程开关触头接触不良或接线松脱以及行程开关触头弹簧失效的问题，这是长时间机械运动中产生机械磨损造成的，而且是设备运行中不可避免的；
21.储能机构每一次储能都会对行程开关进行碰撞以及对触头弹簧进行压缩，机械磨损慢慢积累，直到行程开关不能切断储能回路，烧毁电机。
22.其次，现有技术（通过行程开关切断储能回路）是一个机械过程，存在着磨损、不稳定以及高成本的因素，完全可以通过其他方式把这个机械过程给替代了，解决不稳定和高成本的问题。
23.因此，研制断路器储能电机防烧毁装置以保护储能电机，做到使储能电机在储能完成后正常断电，确保储能电机不烧毁十分必要。


技术实现要素：

24.为了解决上述问题，本实用新型提供一种断路器储能电机防烧毁控制装置，在现有技术的基础上，在储能回路上串入的储能行程开关常闭节点换为一个电流继电器和一个时间继电器，确保储能电机不烧毁。
25.本实用新型的技术方案具体如下：
26.一种断路器储能电机防烧毁控制装置，包括设于回路上的时间继电器和电流继电器，热偶继电器常闭触点、电流继电器线圈、时间继电器常闭触点和储能常闭触点依次连接，热偶继电器常闭触点一端连接电源正极，储能常闭触点一端连接电源负极；
27.第一继电器触点与延时触点并联，时间继电器线圈一端连接电源正极，另一端与第一继电器触点和延时触点一端连接，第一继电器触点和延时触点另一端与电源负极连接。
28.进一步地，电动机通过热偶继电器和第二继电器触点与电源连接。
29.进一步地，电机通电后，驱动液压为弹簧储能。
30.本实用新型通过实践分析，使用继电器替代行程开关，与现有技术相比，本实用新型具有如下优点：
31.（1）安装简单，只需要把继电器接点引出，串入储能回路即可，无需进行机械调试；
32.（2）使用寿命长，不存在机械磨损；
33.（3）集成度高，占用空间小，电子式继电器都是集成在电路板上体积小，性能优。
34.（4）经济成本低。
附图说明
35.图1为现有技术的电动机回路原理接线图；
36.图2为本实用新型的电动机回路原理接线图；
37.图3为本实用新型的电动机控制回路图。
具体实施方式
38.下面将结合本技术实施例中的附图，对实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实
施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
39.除非另外定义，本技术实施例中使用的技术术语或者科学术语应当为所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。本实施例中使用的“第一”、“第二”以及类似的词语并不表示任何顺序、数量或者重要性，而只是用来区分不同的组成部分。“包括”或者“包含”等类似的词语意指出现该词前面的元件或者物件涵盖出现在该词后面列举的元件或者物件及其等同，而不排除其他元件或者物件。“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。“上”、“下”、“左”、“右”、“横”以及“竖”等仅用于相对于附图中的部件的方位而言的，这些方向性术语是相对的概念，它们用于相对于的描述和澄清，其可以根据附图中的部件所放置的方位的变化而相应地发生变化。
40.如图2、3所示，本实施例的断路器储能电机防烧毁控制装置，在现有技术的基础上，在储能回路上串入的储能行程开关常闭节点换为一个电流继电器和一个时间继电器，热偶继电器常闭触点rj1、电流继电器线圈ka、时间继电器常闭触点sj1和储能常闭触点ck1依次连接，热偶继电器常闭触点rj1一端连接电源正极，储能常闭触点ck1一端连接电源负极。
41.第一继电器触点ka1与延时触点sj2并联，时间继电器线圈sj一端连接电源正极，另一端与第一继电器触点ka1和延时触点sj2一端连接，第一继电器触点ka1和延时触点sj2另一端与电源负极连接。
42.电动机m通过热偶继电器和第二继电器触点ka2与电源连接。电机通电后，驱动液压为弹簧储能。
43.当正电流出，依次经过热偶继电器常闭触点rj1、电流继电器线圈ka、时间继电器常闭触点sj1、储能常闭触点ck1流回负电，此时继电器励磁电流继电器线圈ka，第二继电器触点ka2闭合，电机m通电，驱动液压给弹簧储能；与此同时，第一继电器触点ka1触点闭合，时间继电器线圈sj得电，通过延时触点sj2闭合（此时间刚好为电机储能完成后的时间），时间继电器常闭触点sj1触点断开，电流继电器线圈ka失电，第二继电器触点ka2触点断开，从而切断电机储能电源。
44.图3中：
45.1、sj为时间继电器，时间整定范围0~20s，节点容量≥5a；
46.2、ka为电流继电器，启动电流0.1~1a；
47.3、虚线框内需制作为一体式集成电路。
48.基于上述装置，在继电保护自动化实训室里进行实际试验，采集储能过程的关键数据，得到最大储能电流约为1.7a，储能时长为4.22s。
49.根据试验数据结合断路器储能回路特点所得出结论，断路器防烧毁装置应具备以下关键技术参数：
50.①
能够更有效的在断路器储能完成后，储能电机未能及时停止的情况下在规定时间内切断储能电源，防止储能电机超时运转而烧毁；
51.②
若储能电机在储能完成后能正常停止则不动作；
52.③
体积小，质量稳定且便于安装于断路器机构箱内；
53.④
接线形式简单，只有储能电源输入和输出；
54.⑤
装置内继电器为电流启动型，启动电流范围0
‑
1a连续可调，调节精度为0.01a；时间1
‑
20s内连续可调；接点（常开、常闭）容量≥5a。
55.储能电机防烧毁装置的实物试验：
56.通过试验我们决定采用电流启动时间继电器（启动电流范围0
‑
1a连续可调，调节精度为0.01a，时间1
‑
20s内连续可调，接点（常开、常闭）容量≥5a）。
57.通过设计，将设计方案与厂家沟通，做出了电流启动时间继电器。当通过的电流达到0.01a及以上时，继电器启动（整定时间计时范围1
‑
20s）。
58.根据前面的实测数据，如柱上式断路器的启动电流是1.6a左右，时间是4.5s左右。只要防断路器储能电机烧毁装置定值整定配合得当是可以在通过电流超电流定值启动，到达时间定值断开电机储能主回路，从而起到保护电机的作用。可见，本实施例的装置效果优异。
59.以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。