專利名稱：智能監(jiān)測斷路器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及供電領(lǐng)域低壓配電柜中的一種裝置，尤其涉及一種智能監(jiān)測斷路器。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)為保護(hù)供電線路及電源設(shè)備免受過載、欠電壓、短路、單相接地等故障的危害，在低壓配電柜中設(shè)置一種主開關(guān)，用于控制和保護(hù)額定電流630A～6300A的低壓配電網(wǎng)絡(luò)。現(xiàn)有的主開關(guān)較先進(jìn)的是智能型萬能式斷路器具有智能化保護(hù)功能，選擇性保護(hù)精確，能提高供電可靠性，同時帶有開放式通訊接口，可與上位計算機(jī)連接，進(jìn)行遙控、遙調(diào)等。它的智能控制器具有過載長延時反時限、短延時反時限、定時限、瞬時功能；同時還具有整定電流顯示、動作電流顯示、各線電壓顯示等顯示功能，過載報警功能，過熱自檢、微機(jī)自診斷等自檢功能。雖然智能型萬能式斷路器具有了控制和保護(hù)低壓配電網(wǎng)絡(luò)的功能，但缺少監(jiān)測功能，如果對線路要進(jìn)行在線監(jiān)測和諧波分析，那么還需要增加許多監(jiān)測儀器和儀表，這不但要擴(kuò)大低壓配電柜的體積，而且更會大大增加成本及安裝的復(fù)雜性?，F(xiàn)在低壓配電網(wǎng)絡(luò)中，隨著電力電子技術(shù)的迅速發(fā)展，非線性負(fù)截大量投入使用，產(chǎn)生幅值較高的諧波電流，諧波問題在電力系統(tǒng)中已日趨嚴(yán)重，對電力系統(tǒng)和用電設(shè)備已產(chǎn)生了嚴(yán)重危害和影響。
技術(shù)方案本發(fā)明的目的針對現(xiàn)有智能型萬能式斷路器僅有相關(guān)的控制和保護(hù)功能，而缺少監(jiān)測功能的不足，尤其是在非線性負(fù)載大量投入使用，電力系統(tǒng)中幅值較高的諧波電流已嚴(yán)重危害和影響系統(tǒng)和用電設(shè)備安全運(yùn)行的情況下，提供一種既具有相關(guān)控制和保護(hù)功能，又可對諧波進(jìn)行長期有效的測量、監(jiān)控和抑制的智能監(jiān)測斷路器。
本發(fā)明的目的是通過下述技術(shù)方案解決的一種智能監(jiān)測斷路器，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置的斷路器，對應(yīng)各相線的電流傳感器，與各電流傳感器連接的電流信號處理電路，數(shù)據(jù)采集電路，脫扣裝置，顯示器和設(shè)置的可與上位計算機(jī)連接的通信接口，其特征在于數(shù)據(jù)采集電路的輸入端連接設(shè)置的電壓信號處理電路，電壓信號處理電路的輸入端連接設(shè)置在各相線的電壓傳感器，數(shù)據(jù)采集電路的輸出接入DSP及單片機(jī)系統(tǒng)，DSP及單片機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)接口與設(shè)置的錄波數(shù)據(jù)存儲電路連接；數(shù)據(jù)采集電路選用TMS320f206；顯示器采用LCD液晶顯示器。
本發(fā)明將電網(wǎng)監(jiān)測、諧波分析、故障錄波與智能斷路器有機(jī)融于一體，選用TMS320f206作為采集系統(tǒng)的核心，對傳統(tǒng)的傅立葉變換算法進(jìn)行改進(jìn)，重點(diǎn)解決分?jǐn)?shù)諧波的測量問題，以DSP為核心，采用高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)，對6個通道進(jìn)行同步采樣，每周將采集128點(diǎn)，然后通過FFT運(yùn)算表示電能質(zhì)量的各參數(shù)2-31次諧波電壓含有率、2-31次諧波電流含有率、電壓總諧波畸變率、電流總諧波畸變率、基波電壓，基波電流、電壓真有效值、電流真有效值、有功功率、無功功率、視在功率、功率因素、電網(wǎng)頻率以及有(無)功電能等，各參數(shù)可通過LCD液晶顯示器以數(shù)據(jù)和波形的形式實時顯示，錄波波形可在線回放，也可通過通信接口上傳到上位計算機(jī)。本發(fā)明對分析諧波對電力系統(tǒng)的影響及電網(wǎng)諧波治理、確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行十分重要，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。


圖1為本發(fā)明監(jiān)測、控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框中，1～3為電壓傳感器，4～6為電流傳感器，7為電壓信號處理電路，8為電流信號處理電路，9為數(shù)據(jù)采集電路，10為DSP及單片機(jī)系統(tǒng)，11為LCD顯示器，12為脫扣裝置，13為錄波數(shù)據(jù)存儲，14為通信接口，15為外接的上位計算機(jī)。
具體實施例方式
本發(fā)明殼體內(nèi)設(shè)置有智能斷路器、智能斷路器具有過載長延時、短路短延時、短路瞬時和接地故障延時保護(hù)功能，過載長延時保護(hù)整定范圍為1.05～1.3倍的額定電流，時間調(diào)整范圍為15s～480s；短路短延時保護(hù)整定范圍為1.3～10倍額定電流，其時間調(diào)整范圍為0.1s～0.4s。短路瞬時保護(hù)在大于10倍額定電流，接地保護(hù)功能的整定范圍在0.2～0.8倍的額定電流，接地延時故障時間整定范圍為0.1s～0.4s；殼體內(nèi)還設(shè)置有電流信號處理電路8，電流信號處理電路8的輸入端有接入各相線的電流傳感器4～6，設(shè)置有電壓信號處理電路7，其輸入端有接入各相線的電壓傳感器1～3，電壓信號處理電路7、電流信號處理電路8的輸出分別接入數(shù)據(jù)采集電路9，數(shù)據(jù)采集電路9采用TMS320f206，數(shù)據(jù)采集電路9的輸出接入DSP及單片機(jī)系統(tǒng)10，其各相關(guān)接口可與LCD顯示器11、脫扣裝置12、錄波數(shù)據(jù)存儲電路13連接，設(shè)置通信接口14與上位計算機(jī)15相接；設(shè)置故障錄波作用在于當(dāng)電網(wǎng)中的諧波嚴(yán)重超標(biāo)或過載、短路導(dǎo)致斷路器脫扣時，故障錄波功能將記錄當(dāng)時電網(wǎng)運(yùn)行參數(shù)及前后一段時間的各項波形，采用專家預(yù)測模型，可記錄下故障前后2S(100周)各相電壓、電流線電壓，零序電流波形及相關(guān)參數(shù)。
權(quán)利要求
1.一種智能監(jiān)測斷路器，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置的斷路器，對應(yīng)各相線的電流傳感器，與各電流傳感器連接的電流信號處理電路，數(shù)據(jù)采集電路，脫扣裝置，顯示器和設(shè)置的可與上位計算機(jī)連接的通信接口，其特征在于數(shù)據(jù)采集電路的輸入端連接設(shè)置的電壓信號處理電路，電壓信號處理電路的輸入端連接設(shè)置在各相線的電壓傳感器，數(shù)據(jù)采集電路的輸出接入DSP及單片機(jī)系統(tǒng)，DSP及單片機(jī)系統(tǒng)的相關(guān)接口與設(shè)置的錄波數(shù)據(jù)存儲電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能監(jiān)測斷路器，其特征在于數(shù)據(jù)采集電路選用TMS320f206。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能監(jiān)測斷路器，其特征在于顯示器采用LCD液晶顯示器。
全文摘要
本發(fā)明涉及供電領(lǐng)域低壓配電柜中的一種智能監(jiān)測斷路器，其主要特點(diǎn)在于將電網(wǎng)監(jiān)測、諧波分析、故障錄波與智能斷路器有機(jī)融于一體，選用TMS320f206作為采集系統(tǒng)的核心，重點(diǎn)解決分?jǐn)?shù)諧波的測量問題，以DSP為核心，采用高速數(shù)據(jù)采集技術(shù)，對6個通道進(jìn)行同步采樣，本發(fā)明對分析諧波對電力系統(tǒng)的影響及電網(wǎng)諧波治理，確保電力系統(tǒng)的安全運(yùn)行十分重要，具有良好的社會效益和經(jīng)濟(jì)效益。
文檔編號H02H3/00GK1485964SQ02138329
公開日2004年3月31日 申請日期2002年9月25日 優(yōu)先權(quán)日2002年9月25日
發(fā)明者施榮連, 韓斌, 王士同, 孫忠, 蔣貽濂, 高鵬, 王阿娣, 張紅, 沈勇, 王愛青, 蘇勇 申請人:江蘇揚(yáng)州三力電器集團(tuán)西菱電器有限公司, 江蘇揚(yáng)州三力電器集團(tuán)西菱電器有限公