專利名稱：一種高壓開關(guān)高速采樣過流控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種高壓開關(guān)高速采樣過流控制器。不僅可對開關(guān)進行三段式保護、 而且具有完善的真三相保護和極快的采樣速度，使得控制器具有保護開關(guān)并可靠地分隔事 故區(qū)的作用。
背景技術(shù)：
目前，國內(nèi)應(yīng)用的高壓開關(guān)過流控制器有如下幾種1、單一防浪涌的過流延時控制 器它只在開關(guān)合閘的很短時間內(nèi)起分流作用，開關(guān)合閘后不起任何作用；2、模擬式過 流控制器它除了在開關(guān)合閘的很短時間內(nèi)起過流延時作用外，開關(guān)工作時，若遇到大電 流則同樣可以在固定的時間內(nèi)起延時作用；3、微控制器式三段式過流控制器它是在過 流控制器上而開發(fā)的智能型產(chǎn)品。它除了具備以往過流控制器的功能外，還具有按電流分 段保護功能。該控制器功能比較強，且得到了廣泛的應(yīng)用。但該控制器存在有兩個缺陷 其取電源的方式不完善，它不從三相同時取電，若取電相失電，則控制器無電源將喪失控 制功能；它最大的缺陷是采樣速度太慢，即檢測到大電流的時間較長且與出現(xiàn)非正常電流 前的電流有較大關(guān)系。出現(xiàn)非正常電流前的電流越小，則監(jiān)測到大電流的時間及越長，即 相當于延時越長。線路上的各控制器沒有時間基準，就不能可靠地分割事故區(qū)。因此，現(xiàn) 有的過流控制器均存在一定的不足，很有必要對此加以改進。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于針對現(xiàn)有高壓開關(guān)高速采樣過流控制器的不足，提出一種取電 源的方式更為可靠，且采樣方式更為快捷的高壓開關(guān)高速采樣過流控制器。本實用新型的目的是通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)的 一種帶有相電流和零序電流三段式保 護的高壓開關(guān)高速采樣過流控制器，它利用開關(guān)電流互感器感應(yīng)出來的二次電流作為電源 來源及被檢對象，再通過電流傳感器產(chǎn)生對應(yīng)電壓信號，用微控制器直接對脈動信號進行 檢測，并經(jīng)數(shù)學(xué)處理后、實現(xiàn)了實時采樣，可對開關(guān)進行相電流過流和零序電流過流保護 并可靠地分隔事故區(qū)。當不需零序保護時即成為普通涌流控制器。所述的高壓開關(guān)高速采 樣過流控制器至少包括MCU、電源電路、采樣電路、儲能電路、參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)等部 分。所述的采樣電路為相電流和零序電流電流互感器為主組成的，MCU通過采樣電路可
對三相電流和零序電流進行檢測；所述的儲能電路為儲能電容，只要任意一相有電流，儲 能電容在極短的時間內(nèi)就可充滿。當電流不正常而須分閘時，MCU控制的分閘單元動作、 電容上的能量瞬間釋放到脫扣線圈上，導(dǎo)致分閘；所述的參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)為控制器。由 它進行三段式保護的時間和相電流及零序電流參數(shù)的設(shè)定?？刂破髟O(shè)定的參數(shù)有浪涌延 時值、相電流過流延時值、相電流速斷延時值、相電流速斷電流值、零序電流過流延時值、 零序電流速斷延時值及零序電流速斷電流值；所述的MCU,即微控制器。它通過采樣相 電流和零序電流，判斷開關(guān)是否分閘。本實用新型的工作原理為當三相任意一相有電流時，如A相有電流時，通過電流/ 電壓變換器將電流變換為兩組電壓 一組為繼電器的動作和MCU供電，另一組給電容器 充電儲能；若電流大于整定電流而小于速斷電流，迸行由撥碼開關(guān)設(shè)置的過流延時，若延 時后、電流仍不正常，則由組成的脫扣電路使開關(guān)脫扣；若電流大于速斷電流，進行由撥 碼開關(guān)設(shè)置的速斷延時，若延時后、電流仍不正常，則由組成的脫扣電路使開關(guān)脫扣；同 時由三相矢量和形成的零序電流大于零序整定電流而小于零序速斷電流，迸行由撥碼開關(guān) 設(shè)置的零序過流延時，延時后若零序電流仍不正常，則由組成的脫扣電路使開關(guān)脫扣；若 零序電流大于零序速斷電流，則進行由撥碼開關(guān)設(shè)置的零序速斷延時，若延時后零序電流 仍不正常，則由組成的脫扣電路使開關(guān)脫扣。為了迅速采樣到電流值，可靠地分隔事故區(qū)，本方案采取了一種新的方法將電流通 過互感器轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動電壓信號后，常規(guī)處理是用RC濾波電路進行濾波平滑、最后變成直 流、再送MCU進行采樣。當電流快速變化時，濾波、平滑過程造成了延時，且延時量與 電流變化前的大小有關(guān)，這造成了線路上各控制器檢測延時的不同步性，因而不可能可靠 地分隔事故區(qū)。但本方案采取了如下方法對電流進行準實時采樣將電流通過互感器轉(zhuǎn)變 為電壓信號后，不進行平滑，而是直接對脈動信號進行采樣。再根據(jù)正弦波的特點進行理 論計算即可獲得當時的電流值。這確保了采樣的實時性，從而使同一線路開關(guān)上的控制器有了時間基準，只要根據(jù)開關(guān)位置合理設(shè)置了控制器的延時時間，當有大電流事故出現(xiàn)時， 經(jīng)延時候，則可可靠地分割事故區(qū)。本實用新型的優(yōu)點是高壓開關(guān)高速采樣過流控制器不用另配電源而從電流互感器上 獲得電源供控制器使用。并可從任意一相電流互感器上獲得脫扣所需的能量儲存，即當任 意一相有電時，控制器均可得電工作且可實現(xiàn)脫扣，從而實現(xiàn)了真正意義上的三相保護；采用即時采樣方式，可快速地檢測到電流的大小、克服了采樣電路的延時現(xiàn)象以真正分隔 事故區(qū)。


圖1為本實用新型的控制電路原理圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。從附圖可以看出本實用新型為一種高壓開關(guān)高速采樣過流控制器，是一種帶有相電流 和零序電流三段式保護的高壓開關(guān)高速采樣過流控制器，它利用開關(guān)電流互感器感應(yīng)出來 的二次電流作為電源來源及被檢對象，再通過電流傳感器產(chǎn)生對應(yīng)電壓信號，用微控制器 直接對脈動信號進行檢測，并經(jīng)lfe學(xué)處理后、實現(xiàn)了實時采樣，可對開關(guān)進行相電流過流 和零序電流過流保護并可靠地分隔事故區(qū)。當不需零序保護時即成為普通涌流控制器。所述的高壓開關(guān)高速采樣過流控制器包括MCU8、采樣電路l、 2、 3和4、儲能電路5、 6、 7和10、參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)9等部分。所述的采樣電路l、 2、 3和4為相電流和零序電流 電流互感器為主組成的，MCU通過采樣電路可對三相電流和零序電流進行檢測；所述的 儲能電路5、 6、 7和10為儲能電容，只要任意一相有電流，儲能電容在極短的時間內(nèi)就 可充滿。當電流不正常而須分閘時，MCU控制的分閘單元動作、電容上的能量瞬間釋放 到脫扣線圈12上，導(dǎo)致分閘；所述的參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)9為控制器。由它進行三段式保 護的時間和相電流及零序電流參數(shù)的設(shè)定?？刂破髟O(shè)定的參數(shù)有浪涌延時值、相電流過 流延時值、相電流速斷延時值、相電流速斷電流值、零序電流過流延時值、零序電流速斷 延時值及零序電流速斷電流值；所述的MCU8，即微控制器。它通過采樣相電流和零序電 流，判斷開關(guān)是否分閘。本控制器的工作原理為本實用新型的工作原理為當三相任意一相有電流時，如A 相有電流時，通過電流/電壓變換器17至19將電流變換為兩組電壓 一組為繼電器的動 作和MCU供電，另一組給電容器充電儲能；若電流大于整定電流而小于速斷電流，進行 由撥碼開關(guān)9設(shè)置的過流延時，若延時后、電流仍不正常，則由11組成的脫扣電路使開 關(guān)脫扣；若電流大于速斷電流，進行由撥碼開關(guān)(9)設(shè)置的速斷延時，若延時后、電流仍不 正常，則由11組成的脫扣電路使開關(guān)脫扣；同時由三相矢量和形成的零序電流大于零序 整定電流而小于零序速斷電流，進行由撥碼開關(guān)9設(shè)置的零序過流延時，延時后若零序電 流仍不正常，則由11組成的脫扣電路使開關(guān)脫扣；若零序電流大于零序速斷電流，則進 行由撥碼開關(guān)9設(shè)置的零序速斷延時，若延時后零序電流仍不正常，則由ll組成的脫扣
電路使開關(guān)脫扣。為了迅速采樣到電流值，可靠地分隔事故區(qū)，本方案采取了一種新的方法*.將電流通過互感器轉(zhuǎn)變?yōu)槊}動電壓信號后，常規(guī)處理是用RC濾波電路進行濾波平滑、最后變成直 流、再送MCU進行采樣。當電流快速變化時，濾波、平滑過程造成了延時，且延時量與 電流變化前的大小有關(guān)，這造成了線路上各控制器檢測延時的不同步性，因而不可能可靠 地分隔事故區(qū)。但本方案采取了如下方法對電流進行準實時釆樣將電流通過互感器轉(zhuǎn)變 為電壓信號后，不進行平滑，而是直接對脈動信號進行采樣。再根據(jù)正弦波的特點進行理 論計算即可獲得當時的電流值。這確保了采樣的實時性，從而使同一線路開關(guān)上的控制器 有了時間基準，只要根據(jù)開關(guān)位置合理設(shè)置了控制器的延時時間，當有大電流事故出現(xiàn)時， 經(jīng)延時候，則可可靠地分割事故區(qū)。
權(quán)利要求1、高壓開關(guān)綜合控制器，包括MCU(10)、電源電路(1)、采樣電路(2、3、4、5)、儲能電路(6、7、8、12)、參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)(9)，其特征在于所述的電源電路(1)為電流互感器電路，從電流互感器上通過變壓器獲得電壓；所述的采樣電路(2、3、4、5)為相電流和零序電流電流互感器組成的檢測電路；所述的儲能電路(6、7、8、12)為儲能電容；所述的參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)(9)為控制器；所述的MCU為微控制器(10)。
專利摘要一種高壓開關(guān)高速采樣過流控制器，為帶有相電流和零序電流三段式保護的高壓開關(guān)高速采樣過流控制器，至少包括MCU、電源電路、采樣電路、儲能電路、參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)等部分。所述的采樣電路為相電流和零序電流電流互感器為主組成的，MCU通過采樣電路可對三相電流和零序電流進行檢測；所述的儲能電路為儲能電容，只要任意一相有電流，儲能電容在極短的時間內(nèi)就可充滿。當電流不正常而須分閘時，MCU控制的分閘單元動作、電容上的能量瞬間釋放到脫扣線圈上，導(dǎo)致分閘；所述的參數(shù)設(shè)置撥碼開關(guān)為控制器。由它進行三段式保護的時間和相電流及零序電流參數(shù)的設(shè)定。
文檔編號H02H3/32GK201029198SQ20062012947
公開日2008年2月27日 申請日期2006年7月25日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月25日
發(fā)明者周迭輝 申請人:周迭輝