本发明专利技术公开一种可安装在断路器上且其抗干扰性强、可靠性高、计时准确在三相不一致时的户外智能保护装置及其投入方法。其包括机壳、输入电路、输出电路和主控电路，主控电路由微处理器和开关电路构成，输入电路以光电耦合方式接往微处理器的输入端，微处理器的输出端通过开关电路与输出电路相接。本发明专利技术取代通过继电器线圈形式接入的保护装置，其不仅增强本装置的抗干扰性和可靠性，而且延时时间，通过微处理器控制，采用高精度器件和算法，有效的保证了动作的准确性，使延时精度稳定控制在10ms以内。延时时间可以通过包括显示组件的人机对话界面预先设定，操作灵活，设置精度高达1ms。其满足IEC61850数据接口协议标准。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种三相不一致时，连接于户外断路器与非全相保护跳闸出口继电器之间的保护装置，特别涉及一种。
技术介绍
电力系统在运行时，由于各种原因，断路器三相可能断开一相或两相，造成非全相运行。当系统处于非全相运行状态时，系统中出现的负序、零序等分量对电气设备产生一定危害。甚至还可能使一些保护动作跳闸，误断开正常运行的线路。因此需要三相不一致保护装置的存在，来避免电力本装置中的非全相运行。另外，如果系统采用单重(即在线路上发生单相接地故障时，保护动作只跳开故障相的断路器并单相重合闸)或综重(即在线路发生单相接地故障时，采用单相重合闸方式，在发生相间短路时采用三相重合闸)方式，在等待重合期间，系统虽然处于非全相运行状态。但是必须有一定时间的延时来保证重合闸的实现，从而避免一些瞬时性故障而造成停电。目前存在的断路器户外三相不一致保护采用时间继电器和中间继电器组成，普遍具有时间精度不高，尤其在长期经受户外环境影响下，时间误差加大会引起设备该动作的不动作，不该动作的动作，给用户造成很大的困扰和损失；另外，原有的装置没有动作记录存储功能和通信功能，不利于远方调度对相关数据的汇总、分析和进一步管理。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种可安装在断路器上且其抗干扰性强、可靠性高、计时准确在三相不一致时的户外智能保护装置。为了解决上述技术问·题，本专利技术采用的技术方案为:本专利技术的三相不一致时的户外智能保护装置，包括机壳、可与三相断路器相接的输入电路、可与非全相保护跳闸出口继电器相连的输出电路和介于输入电路与输出电路之间控制输出的主控电路，所述主控电路由微处理器和开关电路构成，所述输入电路以光电耦合方式接往微处理器的输入端，微处理器的输出端与所述开关电路的输入端相接，所述开关电路的输出端与输出电路相接，在机壳上还设有与微处理器相连接的显示组件和可以满足IEC81650传输协议的网络接口。所述输入电路包括光电耦合器和至少一组与光电耦合器输入端相连的隔离分压电路，隔离分压电路包括串联相接的分压限流电阻、二极管和磁珠，光电耦合器的输出端与微处理器的输入端相接。所述分压限流电阻由串接在光电耦合器输入端光电二极管两端的第十二电阻、第十三电阻与第十一电阻并联构成，所述光电耦合器可以是型号为HCPL2731、SFH619A、TLP627或PS2502L等的光耦器件。所述开关电路包括至少三组连接在微处理器输出端的开关管支路和光耦继电驱动器，开关管支路中功率管的栅极通过第三十一电阻接于微处理器的输出端，功率管的源极接地，其漏极通过第三十三电阻接于光耦继电驱动器的输入端中光电二极管的负极，该光电二极管的正极接工作电压，在功率管的栅极与源极之间还设有偏置电阻。所述输出电路由中间继电器构成，中间继电器的控制端与光耦继电驱动器的输出相接，其输出端与所述的非全相保护跳闸出口继电器相接。所述微处理器采用型号为MiCix)2440的嵌入式工业级ARM处理器，所述网络接口采用与型号为DM9000的以太网控制模块适配的接口。本专利技术的三相不一致时的户外智能保护装置的投入方法，包括本专利技术所述的三相不一致时的户外智能保护装置，其投入判断方法如下:当微处理器输入端处于高电平空闲态时:若微处理器输入端接收到低电平信号，则令微处理器输入端转为下跳沿状态；否贝U，令微处理器输入端仍保持为高电平空闲态并令输入低电平计时器清零，同时，微处理器不输出令输出电路中的继电器动作的信号。当微处理器输入端为下跳沿状态时:I)若微处理器输入端接收到的低电平为持续信号时,则令微处理器对输入低电平持续时间和输出延时开始计时，否则令微处理器输入端转为上跳沿状态；2)当微处理器对持续时间和输出延时开始计时，若输入低电平持续时间大于33ms，则令微处理器输入端转为低电平有效，否则，微处理器输入端仍保持为下跳沿状态。当微处理器输入端处于低电平有效时:I)微处理器的输入端若依旧接收到的是持续的低电平信号，则令微处理器对输入低电平持续时间和输出延时继续计时，否则令微处理器输入端转为上跳沿状态；2)微处理器对输入低电平持续时间和输出延时继续计时,若输入低电平持续时间和输出延时大于等于各路设置的输出延时时间，贝1J微处理器输出令所述继电器动作的信号并记录该输出信号的输出时刻和输出时间，否则，回转至微处理器输入低电平计时器对持续时间和输出延时开始计时的状态，微处理器不输出令所述继电器动作的信号；3)判断各路输出电路中的继电器输出时长是否等于“输入脉冲时间+20ms”，是，则关闭对应继电器的输出并保存该输出时刻、输出时长，同时输出延时清零，等待下一次动作，否则，继续对该继电器输出时间计时。当微处理器输入端转为上跳沿时:I)若微处理器输入端接收到低电平信号，则转换输入状态为下跳沿，否则，开始对输入高电平持续时间计时；2)当开始对输入高电平持续时间计时后，视输入高电平持续时间是否大于33ms，是，则转换输入状态为高电平空闲态，否则，输入高电平无效，维持输入状态为上跳沿。与现有技术相比，本专利技术采用由微处理器和光电耦合器构成的保护装置，将其接入合闸位置和跳闸位置之间，取代了以前的设备通过继电器线圈的形式接入，增强了本装置的抗干扰性和可靠性。延时时间，通过微处理器控制，采用高精度器件和算法，有效的保证了动作的准确性，延时精度稳定在IOms以内。延时时间可以通过包括显示组件的人机对话界面预先设定，操作灵活，设置精度高达Ims ;每次动作记录均以数据形式存储于微处理器或者转存于外置的存储卡中，便于对所发生的故障进行查询、汇总和分析，进一步提高对相关设备的跟踪管理。设置网络通信有利于远方调度和分析，该网络通信满足IEC61850数据接口协议标准。安装时采用DIN35导轨安装，可以很方便、灵活地安装在户内外各种电气柜/箱体内。【附图说明】图1为本专利技术的电路框图。图2为本专利技术的输入电路工作原理图。图3为本专利技术的的开关电路和输出电路工作原理图。图4为本专利技术微处理器判断流程图之一。图5为本专利技术微处理器判断流程图之二。图6为本专利技术微处理器判断流程图之三。图7为本专利技术微处理器判断流程图之四。附图标记:输入电路1、隔离分压电路11、主控电路2、微处理器21、开关电路22、开关管支路23、输出电路3、IXD显示组件4、USB接口 5、网络接口 6、光电耦合器Ul、光耦继电驱动器U2、功率管Vl、中间继电器RLl、二极管Dl、磁珠L1、第十一电阻Rl 1、第十二电阻R12、第十三电阻R13、第三十一电阻R31、偏置电阻R32、第三十三电阻R33。【具体实施方式】下面结合附图对本专利技术作进一步的说明。本专利技术是接入户外三相断路器合闸位置和非全相保护跳闸出口继电器之间的由微处理器21和光电耦合器Ul构成的保护装置，该保护装置设置于由塑胶或金属材料制成的机壳中，在机壳上设有可以满足IEC81650传输协议且可与型号为DM9000以太网控制模块适配的网络接口 6 (DM9000是一款完全集成的快速以太网MAC控制器与一般处理接口)、USB接口 5和具有人机对话界面的IXD显示组件4，显示组件4中的显示屏采用可触摸IXD显示器、键盘采用薄膜按键。如图1所示，本专利技术的三相不一致时的户外智能保护装置，包括可与三相断路器相接的输入电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种三相不一致时的户外智能保护装置，包括机壳、可与三相断路器相接的输入电路（1）、可与非全相保护跳闸出口继电器相连的输出电路（3）和介于输入电路（1）与输出电路（3）之间控制输出的主控电路（2），其特征在于：所述主控电路（2）由微处理器（21）和开关电路（22）构成，所述输入电路（1）以光电耦合方式接往微处理器（21）的输入端，微处理器（21）的输出端与所述开关电路（22）的输入端相接，所述开关电路（22）的输出端与输出电路（3）相接，在机壳上还设有与微处理器（21）相连接的显示组件（4）和可以满足IEC81650传输协议的网络接口（6）。
【技术特征摘要】
1.一种三相不一致时的户外智能保护装置，包括机壳、可与三相断路器相接的输入电路(I)、可与非全相保护跳闸出口继电器相连的输出电路(3)和介于输入电路(I)与输出电路(3)之间控制输出的主控电路(2)，其特征在于:所述主控电路(2)由微处理器(21)和开关电路(22)构成,所述输入电路(I)以光电稱合方式接往微处理器(21)的输入端,微处理器(21)的输出端与所述开关电路(22)的输入端相接，所述开关电路(22)的输出端与输出电路(3)相接，在机壳上还设有与微处理器(21)相连接的显示组件(4)和可以满足IEC81650传输协议的网络接口(6)。2.根据权利要求1所述的三相不一致时的户外智能保护装置，其特征在于:所述输入电路(I)包括光电耦合器(Ul)和至少一组与光电耦合器(Ul)输入端相连的隔离分压电路(11)，隔离分压电路(11)包括串联相接的分压限流电阻、二极管(Dl)和磁珠(LI)，光电耦合器(Ul)的输出端与微处理器(21)的输入端相接。3.根据权利要求2所述的三相不一致时的户外智能保护装置，其特征在于:所述分压限流电阻由串接在光电耦合器(Ul)输入端光电二极管(Dl)两端的第十二电阻(R12)、第十三电阻(R13)与第十一电阻(Rll)并联构成，所述光电耦合器(Ul)可以是型号为HCPL2731、SFH619A、TLP627 或 PS2502L 等的光耦器件。4.根据权利要求1所述的三相不一致时的户外智能保护装置，其特征在于:所述开关电路(22)包括至少三组连接在微处理器(21)输出端的开关管支路(23)和光耦继电驱动器(U2)，开关管支路(23)中功率管(Vl)的栅极通过第三十一电阻(R31)接于微处理器(21)的输出端，功率管(Vl)的源极接地，其漏极通过第三十三电阻(R33)接于光耦继电驱动器(U2)的输入端中光电二极管(Dl)的负极，该光电二极管(Dl)的正极接工作电压，在功率管(Vl)的栅极与源极之间还设有偏置电阻(R32)。5.根据权利要求1所述的三相不一致时的户外智能保护装置，其特征在于:所述输出电路(3)由中间继电器(RLl)构成，中间继电器(RLl)的控制端与光耦继电驱动器(U2)的输出相接，其输出端与所述的非全相保护跳闸出口继电器相接。6.根据权利要求1所述的三相不一致时的户外智能保护装置，其特征在于:所述微处理器(21)采用型号为Micix)2440的嵌入式工业级ARM处理器，所述网络接口(6)采用与型号为DM9000的以太网控制模块适配的...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴顺进，
申请(专利权)人：深圳市中江源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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