專利名稱:一種高壓斷路器高精度控制儀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、IGBT、IGBT工作電源、主控電源接口、人機(jī)交互單元、按鍵接口及程序下載接口；所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控單元相連；所述IGBT工作電源和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊均與所述IGBT相連。與傳統(tǒng)高壓斷路器程序控制儀比較，該控制儀在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)上注重了系統(tǒng)強(qiáng)電和弱電相分離的原則，將系統(tǒng)硬件分為主控單元和IGBT驅(qū)動(dòng)電路分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證了即使IGBT工作電源出現(xiàn)工作異?；騃GBT被擊穿時(shí)，所設(shè)計(jì)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊能夠?qū)χ骺貑卧鸬接行У母綦x保護(hù)作用。
【專利說(shuō)明】一種高壓斷路器高精度控制儀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種高壓斷路器高精度控制儀。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)建設(shè)的加快，電力系統(tǒng)啟動(dòng)調(diào)試已成為當(dāng)前首要任務(wù)。在此過(guò)程中，先進(jìn)的試驗(yàn)設(shè)備對(duì)于新系統(tǒng)順利啟動(dòng)、生產(chǎn)質(zhì)量控制以及投運(yùn)前試驗(yàn)檢查都是極為重要的。而斷路器作為電力系統(tǒng)終端設(shè)備之一，擔(dān)負(fù)著控制系統(tǒng)回路通斷以及保護(hù)負(fù)荷、線路等重要作用，其可靠性對(duì)維護(hù)系統(tǒng)安全十分重要。加之?dāng)嗦菲鞯氖褂昧看?、面廣，對(duì)其進(jìn)行維護(hù)、檢修以及在系統(tǒng)試驗(yàn)和啟動(dòng)調(diào)試時(shí)進(jìn)行的合、分操作十分頻繁。這樣就使得高壓工作人員要對(duì)斷路器進(jìn)行大量的控制和測(cè)試。因此，先進(jìn)的斷路器控制設(shè)備就成為必不可少的工具，它對(duì)于增加試驗(yàn)成功率、提高測(cè)試精度及工作效率有著重要意義。
[0003]在國(guó)內(nèi)，對(duì)于斷路器的控制，如進(jìn)行單分、單合、合分、分合分等操作時(shí)，傳統(tǒng)的試驗(yàn)方法是將幾臺(tái)時(shí)間繼電器及手動(dòng)刀閘等試驗(yàn)工具搭建組合。這種串入控制系統(tǒng)進(jìn)行操作控制的方式，接線十分復(fù)雜，不但使用不便，而且工作效率低、試驗(yàn)時(shí)容易出錯(cuò)。雖然有些科研院所在此基礎(chǔ)上進(jìn)行了改進(jìn)，使用可控硅和電容等電子電路代替時(shí)間繼電器控制輸出，使測(cè)試精度有所提高，但是時(shí)間整定和回路控制仍極為復(fù)雜；在國(guó)外雖有功能強(qiáng)大的綜合型測(cè)試系統(tǒng)(包含了對(duì)斷路器的自動(dòng)程序控制)，但其昂貴的價(jià)格令國(guó)內(nèi)一般用戶很難擁有，系統(tǒng)較為龐大。因此，研制出既節(jié)約成本又滿足生產(chǎn)實(shí)際需要的斷路器程序控制儀，必將具有重要的意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型提供了一種高壓斷路器高精度控制儀，其目的在于，克服現(xiàn)有技術(shù)中高壓斷路器控制儀結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作不變、價(jià)格昂貴以及系統(tǒng)龐大等問(wèn)題。
[0005]一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、IGBT, IGBT工作電源、主控電源接口、人機(jī)交互單元、按鍵接口及程序下載接口；
[0006]所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控芯片相連；
[0007]所述IGBT工作電源和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊均與所述IGBT相連。
[0008]所述主控電源接口與主控芯片之間設(shè)有主控電源隔離模塊。
[0009]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊中設(shè)有IGBT過(guò)電流保護(hù)單元。
[0010]實(shí)現(xiàn)了 IGBT短路軟關(guān)斷保護(hù)和封鎖PWM信號(hào)以確保軟關(guān)斷完成。
[0011]所述IGBT過(guò)流保護(hù)單元采用LM2596系列芯片。
[0012]所述按鍵接口包括菜單按鍵接口和觸發(fā)按鍵接口，其中，所述觸發(fā)按鍵接口包括斷路器合閘、分閘、合分、分合及分合分按鍵接口。
[0013]所述人機(jī)交互單元為按鍵菜單式液晶屏單元。
[0014]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊采用帶隔離電源的驅(qū)動(dòng)芯片TX-KP101。
[0015]所述主控單元采用ATmegal6芯片。
[0016]有益效果
[0017]本實(shí)用新型提供了一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、IGBT, IGBT工作電源、主控電源接口、人機(jī)交互單元、按鍵接口及程序下載接口 ；所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控芯片相連；所述IGBT工作電源和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊均與所述IGBT相連。與傳統(tǒng)高壓斷路器程序控制儀比較，該控制儀在系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)上注重了系統(tǒng)強(qiáng)電和弱電相分離的原則，將系統(tǒng)硬件分為主控單元和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，保證了即使IGBT工作電源出現(xiàn)工作異?；騃GBT被擊穿時(shí)，所設(shè)計(jì)的IGBT驅(qū)動(dòng)模塊能夠?qū)χ骺貑卧鸬接行У母綦x保護(hù)作用，同時(shí)，在IGBT驅(qū)動(dòng)模塊中，利用了 IGBT功率管CE極之間的電壓差與流過(guò)的電流成非線性正比關(guān)系，設(shè)計(jì)了 IGBT功率管過(guò)流保護(hù)電路，保證了系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行。整個(gè)控制儀結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、操作方便，極大的提高了工作人員的工作效率。

【附圖說(shuō)明】

[0018]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019]下面將結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、IGBT, IGBT工作電源、主控電源接口、人機(jī)交互單元、按鍵接口及程序下載接口；
[0021]所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控芯片相連；
[0022]所述IGBT工作電源和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊均與所述IGBT相連。
[0023]所述主控電源接口與主控芯片之間設(shè)有主控電源隔離模塊。
[0024]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊中設(shè)有IGBT過(guò)電流保護(hù)單元。
[0025]所述IGBT過(guò)流保護(hù)單元采用LM2596系列芯片。
[0026]所述按鍵接口包括菜單按鍵接口和觸發(fā)按鍵接口，其中，所述觸發(fā)按鍵接口包括斷路器合閘、分閘、合分、分合及分合分按鍵接口。
[0027]所述人機(jī)交互單元為按鍵菜單式液晶屏單元。
[0028]所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊采用帶隔離電源的驅(qū)動(dòng)芯片TX-KP101。
[0029]由于在系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計(jì)過(guò)程中將硬件電路分為主控單元和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊分別進(jìn)行設(shè)計(jì)，使得IGBT驅(qū)動(dòng)模塊不必與低壓開(kāi)關(guān)電源隔離；利用本實(shí)施例中所述的高壓斷路器程序控制儀能夠提供系統(tǒng)工作電壓、接收菜單案件信號(hào)、接收觸發(fā)按鈕信號(hào)、信號(hào)電氣隔離、脈沖時(shí)間計(jì)算、IXD顯示的功能。
[0030]利用人機(jī)交互單元對(duì)主控單元進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，通過(guò)觸發(fā)按鍵觸發(fā)高壓斷路器的調(diào)試接口完成對(duì)高壓斷路器控制。
[0031]由于IGBT功率管導(dǎo)通時(shí)，其CE極之間的電壓差與流過(guò)的電流成非線性正比關(guān)系，因此在IGBT功率管驅(qū)動(dòng)電路設(shè)計(jì)過(guò)程中通過(guò)選用TX-KPlOl驅(qū)動(dòng)器很好地利用了此特性，設(shè)計(jì)了采集IGBT功率管CE極間電壓差電路一一IGBT功率管過(guò)流保護(hù)電路，實(shí)現(xiàn)了 IGBT短路電流軟關(guān)斷功能。
[0032]該實(shí)用新型高壓斷路器高精度控制儀工作過(guò)程如下:1、完成高壓斷路器現(xiàn)場(chǎng)動(dòng)作控制接線；2、高壓斷路器高精度控制儀系統(tǒng)啟動(dòng)，進(jìn)行高壓斷路器動(dòng)作時(shí)序所需參數(shù)設(shè)置；3、高壓斷路器動(dòng)作時(shí)序所需參數(shù)設(shè)置完成并保存；4、高壓斷路器動(dòng)作時(shí)序功能按鍵選擇并觸發(fā)；5、高壓斷路器高精度控制儀系統(tǒng)讀取高壓斷路器動(dòng)作時(shí)序設(shè)置參數(shù)，發(fā)出控制命令，通過(guò)IGBT的導(dǎo)通與關(guān)斷實(shí)現(xiàn)高壓斷路器動(dòng)作時(shí)序控制。
[0033]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是:以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案而非對(duì)其限制，盡管參照上述實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解:依然可以對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行修改或者等同替換，而未脫離本發(fā)明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，包括主控單元、IGBT驅(qū)動(dòng)模塊、IGBT,IGBT工作電源、主控電源接口、人機(jī)交互單元、按鍵接口及程序下載接口 ； 所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控單元相連； 所述IGBT工作電源和IGBT驅(qū)動(dòng)模塊均與所述IGBT相連。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述主控電源接口與主控單元之間設(shè)有主控電源隔離模塊。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊中設(shè)有IGBT過(guò)電流保護(hù)單元。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述IGBT過(guò)流保護(hù)單元采用LM2596系列芯片。5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述按鍵接口包括菜單按鍵接口和觸發(fā)按鍵接口，其中，所述觸發(fā)按鍵接口包括斷路器合閘、分閘、合分、分合及分合分按鍵接口。6.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述人機(jī)交互單元為按鍵菜單式液晶屏單元。7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述IGBT驅(qū)動(dòng)模塊采用帶隔離電源的驅(qū)動(dòng)芯片TX-KP101。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述主控單元采用ATmegal6 芯片。
【文檔編號(hào)】G05B19-042GK204302711SQ201420757950
【發(fā)明者】趙建利, 張鵬, 付文光, 車傳強(qiáng), 張偉, 董文娟, 李昂, 張慧芬 [申請(qǐng)人]內(nèi)蒙古電力(集團(tuán))有限責(zé)任公司內(nèi)蒙古電力科學(xué)研究院分公司