專利名稱：用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器，屬于智能高壓開關(guān)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有智能高壓永磁真空斷路器的控制單元一般都是配置獨立的電源模塊、永磁機(jī)構(gòu)控制器以及通用保護(hù)測控裝置或FTU。電源模塊提供永磁機(jī)構(gòu)控制器以及通用保護(hù)測控裝置所需的工作電源與操作電源；永磁機(jī)構(gòu)控制器根據(jù)預(yù)先設(shè)置的分合閘時間，及分合閘控制信號，驅(qū)動斷路器的永磁機(jī)構(gòu)動作；通用保護(hù)測控裝置采集就地的交流測量值(如電壓、電流、功率等)和狀態(tài)量(如開關(guān)位置、儲能情況等)，以及執(zhí)行遙控命令(如分合開關(guān))，并實現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能?，F(xiàn)有智能高壓永磁真空斷路器的控制單元沒有進(jìn)行一體化設(shè)計， 不能快速檢測并判斷出故障電流實現(xiàn)快速保護(hù)功能；不能根據(jù)電壓、電流的相位及開關(guān)位置狀態(tài)精確地控制永磁機(jī)構(gòu)的分合閘時間，從而實現(xiàn)斷路器合于故障時的快速保護(hù)功能以及同步分合閘功能；另外由于各功能模塊單獨設(shè)計，需要在控制單元內(nèi)進(jìn)行二次排線以實現(xiàn)電氣上的連接，產(chǎn)品存在生產(chǎn)工藝性差、體積偏大、安裝調(diào)試及售后服務(wù)不便利等不足。發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器，滿足現(xiàn)代化智能電網(wǎng)供電可靠性及智能化管理的發(fā)展要求。
實現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器，其特征在于包括控制主板，與控制主板通訊接口連接的通訊模塊，與控制主板輸入端連接的電流 /電壓采樣板和開關(guān)量檢測與控制板，以及與控制主板輸出端連接的IXD顯示鍵盤板和導(dǎo)向驅(qū)動板，還包括有為控制器提供所需工作電源的電源板。
所述控制主板用于數(shù)據(jù)采集、保護(hù)控制，以及處理通訊、協(xié)議轉(zhuǎn)換和人機(jī)交換；所述通訊模塊用于與配網(wǎng) 自動化系統(tǒng)主站通訊實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理；所述電流/電壓采樣板用于接收電流互感器一次側(cè)、電壓互感器一次側(cè)或電容式電壓互感器傳送的三相電流與電壓信號，通過內(nèi)部信號調(diào)理電路進(jìn)行信號隔離、放大、濾波處理后將三相電流和電壓信號送到控制主板；所述開關(guān)量檢測與控制板用于接收分合閘控制信號、檢測斷路器的開關(guān)狀態(tài)以及電源供電狀態(tài)，并傳送到控制主板，作為遠(yuǎn)程監(jiān)測與開關(guān)動作的依據(jù)；所述LCD顯示鍵盤板提供人機(jī)操作界面，實時監(jiān)控控制器的運(yùn)行狀態(tài)；所述導(dǎo)向驅(qū)動板根據(jù)分合閘控制命令信號提供三相永磁操動機(jī)構(gòu)所需的分閘或合閘電流，使永磁機(jī)構(gòu)可靠地進(jìn)行分合閘動作。
本發(fā)明可實時采集交流測量值(如電壓、電流、功率等)和狀態(tài)量(如開關(guān)位置、儲能情況等)，以及執(zhí)行遙控命令(如分合開關(guān))，并實現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能。本發(fā)明具有開放式的通訊功能，配有各種電力系統(tǒng)通訊規(guī)約，能夠與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站通訊，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理。
本發(fā)明運(yùn)用了高壓斷路器快速保護(hù)控制系統(tǒng)軟件算法，實現(xiàn)獨特的快速保護(hù)功能；能夠根據(jù)電壓、電流、開關(guān)狀態(tài)的瞬時特性，控制永磁操作機(jī)構(gòu)的動作特性，縮短開關(guān)合于故障時的保護(hù)動作時間，快速隔離故障線路；另外，本發(fā)明采用了同步分合技術(shù)，實現(xiàn)斷路器的同步分合閘，有效抑制操作過電壓與合閘涌流。本發(fā)明的電源板分別連接有交流輸入電源、太陽能輸入電源、儲能電容和蓄電池。本發(fā)明中的電源板可以同時采用太陽能電源、CT電源供電以及PT電源供電，利用天然太陽能、一次線路中的工作電流(CT電源)或工作電壓(PT電源)作為永磁真空斷路器的不間斷電源輸入，并配有蓄電池作為后備電源供電，保證了永磁真空斷路器自身電源供電的可靠性。



圖1為本發(fā)明的工作原理圖。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明包括背板8、DSP+ARM控制主板1，與DSP+ARM控制主板I通訊接口連接的通訊模塊2，與DSP+ARM控制主板I輸入端連接的電流/電壓采樣板3和開關(guān)量檢測與控制板4，以及與DSP+ARM控制主板I輸出端連接的IXD顯示鍵盤板5和導(dǎo)向驅(qū)動板6，還包括有為控制器提供所需工作電源的電源板7。所述電源板7分別連接有交流輸入電源9、太陽能輸入電源10、儲能電容11和蓄電池12。背板8與電源板7連接，背板8完成電流/電壓采樣板3、DSP+ARM控制主板1、開關(guān)量檢測和控制板4、導(dǎo)向驅(qū)動板6、電源板7等之間的電氣連接。DSP+ARM控制主板I采用嵌入式雙核處理器技術(shù)，DSP負(fù)責(zé)現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集和保護(hù)控制，ARM負(fù)責(zé)處理通訊、協(xié)議轉(zhuǎn)換和人機(jī)交互等。通訊模塊2用于與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站通訊實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理。電流/電壓采樣板3用于接收電流互感器一次側(cè)、電壓互感器一次側(cè)或電容式電壓互感器傳送的三相電流與電壓信號，通過內(nèi)部信號調(diào)理電路進(jìn)行信號隔離、放大、濾波處理后將三相電流和電壓信號送到DSP+ARM控制主板I。開關(guān)量檢測與控制板4用于接收分合閘控制信號、檢測斷路器的開關(guān)狀態(tài)以及電源供電狀態(tài)，并傳送到DSP+ARM控制主板1，作為遠(yuǎn)程監(jiān)測與開關(guān)動作的依據(jù)。IXD顯示鍵盤板5提供人機(jī)操作界面，實時監(jiān)控控制器的運(yùn)行狀態(tài)。導(dǎo)向驅(qū)動板6為大功率電子分合閘驅(qū)動電路，它采用MOS大功率開關(guān)管代替?zhèn)鹘y(tǒng)的機(jī)械式觸點繼電器，根據(jù)分合閘控制命令信號快速提供三單相永磁操動機(jī)構(gòu)所需的分閘或合閘電流，使永磁機(jī)構(gòu)13可靠地進(jìn)行分合閘動作。電源板7提供永磁真空斷路器控制系統(tǒng)所需的工作電源與永磁機(jī)構(gòu)操作電源，并實時采集永磁機(jī)構(gòu)的儲能電容電壓，以便進(jìn)行儲能指示。
權(quán)利要求
1.用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器，其特征在于包括控制主板，與控制主板通訊接口連接的通訊模塊，與控制主板輸入端連接的電流/電壓采樣板和開關(guān)量檢測與控制板，以及與控制主板輸出端連接的IXD顯示鍵盤板和導(dǎo)向驅(qū)動板，還包括有為控制器提供所需工作電源的電源板；所述控制主板用于數(shù)據(jù)采集、保護(hù)控制，以及處理通訊、協(xié)議轉(zhuǎn)換和人機(jī)交換；所述通訊模塊用于與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站通訊實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理；所述電流/電壓采樣板用于接收電流互感器、電壓互感器或電容式電壓互感器傳送的三相電流與電壓信號，通過內(nèi)部信號調(diào)理電路進(jìn)行信號隔離、放大、濾波處理后將三相電流和電壓信號送到控制主板；所述開關(guān)量檢測與控制板用于接收分合閘控制信號、檢測斷路器的開關(guān)狀態(tài)以及電源供電狀態(tài)，并傳送到控制主板，作為遠(yuǎn)程監(jiān)測與開關(guān)動作的依據(jù)；所述LCD顯示鍵盤板提供人機(jī)操作界面，實時監(jiān)控控制器的運(yùn)行狀態(tài)；所述導(dǎo)向驅(qū)動板根據(jù)分合閘控制命令信號提供三相永磁操動機(jī)構(gòu)所需的分閘或合閘電流，使永磁機(jī)構(gòu)可靠地進(jìn)行分合閘動作。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器，其特征在于所述電源板分別連接有交流輸入電源、太陽能輸入電源、儲能電容和蓄電池。
全文摘要
用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器，涉及一種用于永磁真空斷路器的智能一體化控制器，屬于智能高壓開關(guān)控制系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。包括控制主板，與控制主板通訊接口連接的通訊模塊，與控制主板輸入端連接的電流/電壓采樣板和開關(guān)量檢測與控制板，以及與控制主板輸出端連接的LCD顯示鍵盤板和導(dǎo)向驅(qū)動板，還包括有為控制器提供所需工作電源的電源板；本發(fā)明可實時采集交流測量值和狀態(tài)量，以及執(zhí)行遙控命令，并實現(xiàn)各種繼電保護(hù)功能。本發(fā)明具有開放式的通訊功能，配有各種電力系統(tǒng)通訊規(guī)約，能夠與配網(wǎng)自動化系統(tǒng)主站通訊，實現(xiàn)遠(yuǎn)程控制管理。
文檔編號H01H33/666GK103021729SQ20121049188
公開日2013年4月3日 申請日期2012年11月28日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月28日
發(fā)明者戴芬, 邱龍富, 蔣亞明, 吳德義 申請人:揚(yáng)州新概念電氣有限公司