[实用新型]一种应用于万能式断路器的欠压自动重合闸控制装置

说明书

本实用新型提供了一种应用于万能式断路器的欠压自动重合闸控制装置，属于断路器控制技术领域，用于解决现有万能式断路器自动重合闸方案安全性较低的技术问题。该装置安装于现有的万能式断路器产品中，由采样单元、比较单元、锁定单元、逻辑单元、复位单元、合闸控制单元及电源模块单元等组成；利用电压和电流采集信号、电压比较器、逻辑芯片等准确区分正常运行、人工分闸、短路故障、过载故障及欠压故障等运行状态，并在异常状态时启动锁定电路对异常电平信号进行锁定，防止电压和电流信号波动造成重合闸误动作产生危险；并只在欠压故障下进行重合闸，其余故障下需待故障消除后人工进行重合闸操作，保障了欠压故障下供电的时效性和安全性。

技术领域

本实用新型属于断路器控制技术领域，涉及一种应用于万能式断路器的欠压自动重合闸控制装置。

背景技术

架空线路约80%以上的故障为瞬时性故障，而当10kV配网线路发生故障跳闸后，不论其自动重合闸成功与否，其所在线路各配电室内0.4kV低压万能式断路器都因无法躲过10kV线路重合闸的时间，造成其发生失压或欠压故障而集体跳闸，造成大面积0.4kV低压配网停电。由于万能式断路器不具备自动重合闸功能，需要现场手动合闸，但因低压配电室分布面积广、数量多、无人值守且人工现场合闸受交通、天气及人员工作量等因素的影响，加剧了0.4kV低压配电停电时间的不确定性，使其供电可靠性大幅度降低，造成经济和生产损失严重。

常规的万能式断路器自动重合闸方案为，在电网恢复供电后利用时间和延时继电器的触发脉冲闭合合闸电磁铁进行合闸操作或利用电容器的充放电特性来产生脉冲信号进行合闸操作，亦或仅通过电压降幅值来判断是否发生欠压故障。以上方法的触发脉冲易受电压波动的影响，特别是忽略了短路故障引起电压暂降的影响，且无法辨析故障类型，不能区分人工分闸操作，安全性较低，以上重合闸方案具有一定的盲目性和危险性，易引发意外伤及人身安全。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种应用于万能式断路器的欠压自动重合闸控制装置，能够区分故障类型，在欠压故障时待电网电压恢复正常后具有自动重合闸功能，保障供电的时效性和安全性，减小人工现场合闸任务量及经济支出。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：

一种应用于万能式断路器的欠压自动重合闸控制装置，包括电路板和应用在电路板上的控制电路系统，控制电路系统包括采样单元、比较单元、锁定单元、逻辑单元、复位单元、合闸控制单元和电源模块单元，欠压自动重合闸控制装置可便捷的安装于现有的万能式断路器产品中。

本欠压自动重合闸控制装置可以根据电网电压、负载电流以及断路器开关状态等信息量准确的判断出配网常见的5种运行状态（正常运行、人工分闸、短路故障、过载故障及欠压故障），并只在欠压故障下输出驱动信号完成重合闸操作，其余状态或故障下不进行重合闸操作，且具备信号锁定功能，避免电网电压或负载电流波动造成合闸信号的误触发，同时避免传统重合闸方法的盲目性以及不能识别出故障类型等缺陷，有效的保证负载及人身安全。

其中，电源模块单元包括12V电源模块和5V电源模块，12V电源模块为合闸继电器供电，5V电源模块为电压比较器和逻辑芯片供电，5V电源模块采用体积小和能量密度大的18650锂电池提供5V电压以保证电网停电后系统各芯片能够继续工作。

采样单元由霍尔电压传感器、柔性电流传感器以及与电阻R2，R3，R4，R22，R23，R24构成的信号调理电路组成，分别采集配电网母线电压和负载电流，并将信号输入至比较单元。

比较单元包括电压比较器1、电压比较器2和电阻R6，R7，R26，R27。当配网发生故障时霍尔电压传感器和柔性电流传感器分别输出异常信号至电压比较器1和电压比较器2，为故障类型判断提供参考基准。