一種選相開關(guān)控制器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種選相開關(guān)控制器，包括上位機通訊、主控模塊、信號處理采集模塊和驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊，所述主控模塊主要由DSP系統(tǒng)、外部RAM、人機接口組成；所述信號處理采集模塊由模擬信號調(diào)理、邏輯控制與數(shù)字采集單元組成；所述驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊主要由驅(qū)動電路、儲能放電、光電隔離放大及故障報警單元組成。本發(fā)明在省掉合閘電阻、串聯(lián)電抗器和避雷器等輔助設(shè)備，降低成本、操作簡便的同時可以提高開關(guān)額定關(guān)合/開斷能力，防止復(fù)燃與重擊穿，從而提高電能質(zhì)量與電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，減弱對用戶設(shè)備的沖擊，延緩變電設(shè)備的老化，簡化繼電保護裝置。
【專利說明】一種選相開關(guān)控制器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及真空開關(guān)控制器【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及一種選相開關(guān)控制器。
【背景技術(shù)】
[0002]真空斷路器以其優(yōu)異的性能特點廣泛應(yīng)用于配電網(wǎng)的各個領(lǐng)域，但是，真空開關(guān)也有其局限，比如在開關(guān)的分合閘操作過程中存在的暫態(tài)過程，會給配電系統(tǒng)產(chǎn)生各種干擾，引起電力系統(tǒng)過電壓和過電流，甚至?xí)鞑サ竭h端影響其他用戶。在關(guān)合電容器組時，關(guān)合瞬間觸頭兩端的電壓是隨機的，如果這時觸頭兩端的電壓不為零，則會產(chǎn)生頻率和幅值都很高的涌流，理論上涌流最大可達到穩(wěn)態(tài)值的50倍。
[0003]傳統(tǒng)上一般采用加裝合閘電阻、電抗器、阻容吸收設(shè)備、使用氧化鋅避雷器等方法來削弱這些暫態(tài)過程。但加裝合閘電阻增加了開關(guān)的復(fù)雜性與成本，限壓效果不穩(wěn)定，分散性大，消耗電能而產(chǎn)生大量的熱能；加裝電抗器會使安裝調(diào)試復(fù)雜，操作時會出現(xiàn)電火花，易形成振蕩回路，增加系統(tǒng)噪音；安裝阻容吸收設(shè)備會產(chǎn)生諧波，增加發(fā)生故障的幾率，易成為諧波污染源；而避雷器的使用中閥片容易受潮劣化，溫度上升產(chǎn)生有功損耗，形成熱崩潰，嚴(yán)重時導(dǎo)致MOA損壞或爆炸，進而引發(fā)大面積停電事故。
[0004]綜上所述，目前所采用的傳統(tǒng)措施不能從根本上解決問題，于是人們提出了相控開關(guān)技術(shù)，其實質(zhì)是根據(jù)不同復(fù)雜(如并聯(lián)電容器組、架空輸電線、空載變壓器等)的特性，控制開關(guān)在電壓或電流的最佳相位完成合閘或分閘，實現(xiàn)無沖擊的平滑過渡，能有效地削弱開關(guān)瞬態(tài)電磁效應(yīng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種選相開關(guān)控制器，通過在普通永磁機構(gòu)真空斷路器上配用本控制器，使之成為一臺選相開關(guān)，以系統(tǒng)電壓或電流為參考信號，控制開關(guān)的觸頭在期望的相位合閘或分閘，用以減小開關(guān)操作暫態(tài)過程、提高電能質(zhì)量，提高短路分?jǐn)嗄芰Α⒀娱L開關(guān)壽命。
[0006]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0007]—種選相開關(guān)控制器，包括上位機通訊、主控模塊、信號處理采集模塊和驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊，所述信號處理采集模塊采集電網(wǎng)信號后送入主控模塊；所述主控模塊實時判斷輸入信息，收到分合閘指令時按預(yù)定算法給出觸發(fā)信號，控制斷路器在所期望的相位動作；所述驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊通過驅(qū)動系統(tǒng)操動永磁機構(gòu)。
[0008]所述主控模塊主要由DSP系統(tǒng)、外部RAM、人機接口組成；
[0009]所述信號處理采集模塊由模擬信號調(diào)理、邏輯控制與數(shù)字采集單元組成；
[0010]所述驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊主要由驅(qū)動電路、儲能放電、光電隔離放大及故障報警單元組成；
[0011 ] 所述DSP系統(tǒng)包括中央處理單元TMS320LF2407A、可編程只讀存儲器E2PR0M、隨機存取存儲器RAM、時鐘電路、看門狗復(fù)位電路與邏輯電平轉(zhuǎn)換電路；[0012]所述數(shù)字采集單元采用兩片14位自帶多路開關(guān)與采樣/保持電路的A/D轉(zhuǎn)換器MAX125。
[0013]工作原理:主控模塊實時判斷輸入信息，收到分合閘指令時按預(yù)定算法給出觸發(fā)信號，控制斷路器在所期望的相位動作，可通過RS-485總線系統(tǒng)參數(shù)上傳到控制中心，或者中斷接收控制中心的遙控指令；驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊通過驅(qū)動系統(tǒng)操動永磁機構(gòu)，同時用接近開關(guān)檢測開關(guān)觸頭狀態(tài)，實現(xiàn)失壓和過流閉鎖保護與故障報警，為了安全起見及防止誤操作，設(shè)計了安全聯(lián)鎖模塊，只有控制電壓、開關(guān)狀態(tài)、系統(tǒng)運行等條件全部滿足時方可操作指令。
[0014]信號處理采集模塊采集電網(wǎng)信號后送入主控模塊計算過零點，在接到分合閘命令時計算各相分合閘所需的延遲時間；延遲時間到之后給出觸發(fā)命令，電子驅(qū)動模塊中的放電回路導(dǎo)通，儲能電容器對斷路器線圈放電，使斷路器動作，當(dāng)斷路器動作完成之后切斷電容器的放電回路，使電容器上留有電量，以備下次操作之用。
[0015]有益效果:1、可以省掉合閘電阻、串聯(lián)電抗器和避雷器等輔助設(shè)備，降低成本、操作簡便；2、可以提高電能質(zhì)量與電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，減弱對用戶設(shè)備的沖擊，延緩變電設(shè)備的老化，簡化繼電保護裝置；3、能夠改善開關(guān)運行條件，降低滅弧室內(nèi)部及周圍的溫度和電位梯度，減輕開關(guān)部件機械應(yīng)力與觸頭燒蝕，延長易損件的壽命和維修周期；4、可以提高開關(guān)額定關(guān)合/開斷能力，防止復(fù)燃與重擊穿，降低超高壓系統(tǒng)的絕緣水平。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為選相開關(guān)工作原理圖
[0017]圖2為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖
[0018]其中，1-上位機通訊2-主控模塊3-信息采集及處理模塊4-驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。
[0020]如圖2所示，一種選相開關(guān)控制器，包括上位機通訊1、主控模塊2、信號處理采集模塊3和驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊4，所述信號處理采集模塊3采集電網(wǎng)信號后送入主控模塊2 ;所述主控模塊2實時判斷輸入信息，收到分合閘指令時按預(yù)定算法給出觸發(fā)信號，控制斷路器在所期望的相位動作；所述驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊4通過驅(qū)動系統(tǒng)操動永磁機構(gòu)。
[0021]所述主控模塊2主要由DSP系統(tǒng)、外部RAM、人機接口組成；
[0022]所述信號處理采集模塊3由模擬信號調(diào)理、邏輯控制與數(shù)字采集單元組成；
[0023]所述驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊4主要由驅(qū)動電路、儲能放電、光電隔離放大及故障報警單元組成；
[0024]所述DSP系統(tǒng)包括中央處理單元TMS320LF2407A、可編程只讀存儲器E2PR0M、隨機存取存儲器RAM、時鐘電路、看門狗復(fù)位電路與邏輯電平轉(zhuǎn)換電路；
[0025]所述數(shù)字采集單元采用兩片14位自帶多路開關(guān)與采樣/保持電路的A/D轉(zhuǎn)換器MAX125。
【權(quán)利要求】
1.一種選相開關(guān)控制器，其特征在于，包括上位機通訊、主控模塊、信號處理采集模塊和驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊，所述信號處理采集模塊采集電網(wǎng)信號后送入主控模塊；所述主控模塊實時判斷輸入信息，收到分合閘指令時按預(yù)定算法給出觸發(fā)信號，控制斷路器在所期望的相位動作；所述驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊通過驅(qū)動系統(tǒng)操動永磁機構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選相開關(guān)控制器，其特征在于，所述主控模塊主要由DSP系統(tǒng)、外部RAM、人機接口組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選相開關(guān)控制器，其特征在于，所述信號處理采集模塊主要由模擬信號調(diào)理、邏輯控制與數(shù)字采集單元組成。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選相開關(guān)控制器，其特征在于，所述驅(qū)動與安全聯(lián)鎖模塊主要由驅(qū)動電路、儲能放電、光電隔離放大及故障報警單元組成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選相開關(guān)控制器，其特征在于，所述DSP系統(tǒng)包括中央處理單元TMS320LF2407A、可編程只讀存儲器E2PR0M、隨機存取存儲器RAM、時鐘電路、看門狗復(fù)位電路與邏輯電平轉(zhuǎn)換電路。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種選相開關(guān)控制器，其特征在于，所述數(shù)字采集單元采用兩片14位自帶多路開關(guān)與采樣/保持電路的A/D轉(zhuǎn)換器MAX125。
【文檔編號】G05B19/042GK103576590SQ201310552411
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年11月8日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月8日
【發(fā)明者】雍少銀 申請人:寧夏天地經(jīng)緯電力設(shè)備工程有限公司