專利名稱：一種模擬開關(guān)及其應(yīng)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及配電網(wǎng)領(lǐng)域，尤其涉及一種模擬開關(guān)及其應(yīng)用方法。
背景技術(shù)：
在電力系統(tǒng)的配電網(wǎng)中，配電子站管理下的配電終端在實(shí)際環(huán)境中需要對(duì)線路上的負(fù)荷開關(guān)、斷路器、隔離開關(guān)等高壓開關(guān)進(jìn)行遙控分合操作，以切斷線路上的負(fù)荷，通常情況下配電終端利用電壓互感器PT和電流互感器CT等一次設(shè)備進(jìn)行采樣，假設(shè)互感器低壓側(cè)的電壓范圍和電流范圍分別為WV，380V]和W，50A]；配電終端對(duì)互感器低壓側(cè)進(jìn)行采樣，根據(jù)互感器變比計(jì)算得到一次值，若零序互感器CT的電流達(dá)到6A，也就是超過(guò)門限值5A，保持一定時(shí)間后，配電線路將會(huì)出現(xiàn)過(guò)流現(xiàn)象，配電終端判斷為過(guò)流故障后上報(bào)配電子站，配電子站根據(jù)配電終端上報(bào)的過(guò)流信息，對(duì)故障點(diǎn)的終端進(jìn)行遙控分閘操作，以切除故障電流，通常情況下需要在高壓線路上增加一次開關(guān)進(jìn)行遙控分操作，開關(guān)動(dòng)作之后，線路上負(fù)荷才能夠消失。目前上述方案在配電子站和配電終端的應(yīng)用過(guò)程中得以實(shí)現(xiàn)，但是在開發(fā)過(guò)程中，現(xiàn)有技術(shù)通常情況利用帶操作機(jī)構(gòu)的低壓開關(guān)、低壓斷路器等一次開關(guān)來(lái)切除故障電流，這些一次開關(guān)可進(jìn)行有載操作、無(wú)載操作、選擇性操作3種，也可進(jìn)行正面操作和背面操作，這種一次開關(guān)可分為帶滅弧和不帶滅弧兩種，其中，開關(guān)刀口有面接觸和線接觸兩種，一般情況下，這種一次開關(guān)只能切除日常生活中使用的220V交流電，且通常使用手動(dòng)操作，也不能接收遙控信號(hào)，同時(shí)也無(wú)法輸出且保持遙信信號(hào)。在配電子站和配電終端的實(shí)際開發(fā)過(guò)程中，這種一次開關(guān)并不適合于配電子站和配電終端的實(shí)際試驗(yàn)開發(fā)，因?yàn)樵囼?yàn)開發(fā)時(shí)使用的是交流標(biāo)準(zhǔn)源，且試驗(yàn)室沒有高壓線路， 假定該高壓路線的電壓為10kv，電流為200A，在本發(fā)明的各種實(shí)施例中，交流標(biāo)準(zhǔn)源是給配電終端分別加上0 380V交流電壓和0 50A的交流電流，與實(shí)際生活中使用的220V 交流電不相同，因此，在配電網(wǎng)設(shè)備的開發(fā)過(guò)程中，在交流電壓和交流電流分別加到配電終端的情況下，還沒有一種適用開關(guān)可以接收遙控信號(hào)，同時(shí)輸出且保持遙信信號(hào)，以切除故障電流。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題在于，針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的一次開關(guān)無(wú)法接收遙控信號(hào)和對(duì)故障電流進(jìn)行切除的缺陷，提供一種成本低、可接收遙控信號(hào)、以及可同時(shí)輸出且保持遙信信號(hào)以切除故障電流的模擬開關(guān)及其應(yīng)用方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是提供一種模擬開關(guān)，所述模擬開關(guān)分別與交流標(biāo)準(zhǔn)源和配電終端連接，其中，
所述交流標(biāo)準(zhǔn)源，用于輸出交流電流，所述交流電流包括工作電流和故障電流； 所述配電終端，用于采樣所述交流電流，并發(fā)送遙控信號(hào)，所述遙控信號(hào)包括遙控合閘信號(hào)和遙控分閘信號(hào)；所述模擬開關(guān)，用于接收所述遙控信號(hào)，并根據(jù)所述交流電流的采樣結(jié)果和所述遙控信號(hào)控制所述交流電流的切換。在本發(fā)明所述的模擬開關(guān)中，所述工作電流的預(yù)設(shè)門限值為50A。在本發(fā)明所述的模擬開關(guān)中，所述配電終端還用于根據(jù)所述遙控信號(hào)控制所述模擬開關(guān)的開關(guān)動(dòng)作。在本發(fā)明所述的模擬開關(guān)中，所述模擬開關(guān)還用于其完成開關(guān)動(dòng)作后輸出且保持遙信信號(hào)，并將所述遙信信號(hào)發(fā)送至所述配電終端，其中，所述遙信信號(hào)包括遙信分間信號(hào)和遙信合閘信號(hào)。在本發(fā)明所述的模擬開關(guān)中，所述模擬開關(guān)具體包括第一組繼電器、及與所述第一組繼電器連接的第二組繼電器，其中，
第一組繼電器，用于接收所述遙控信號(hào)、以及輸出且保持所述遙信信號(hào)； 第二組繼電器，用于所述配電終端采樣到故障電流時(shí)切換所述交流電流和切除交流電壓。在本發(fā)明所述的模擬開關(guān)中，所述第一組繼電器包括至少兩個(gè)繼電器，所述第二組繼電器包括至少兩個(gè)繼電器。本發(fā)明還提供了一種模擬開關(guān)應(yīng)用方法，所述模擬開關(guān)分別與交流標(biāo)準(zhǔn)源和配電終端連接，所述方法包括以下步驟
51.所述模擬開關(guān)將所述交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出的交流電流發(fā)送至所述配電終端，所述交流電流包括工作電流和故障電流；
52.所述配電終端采樣所述交流電流，并發(fā)送遙控信號(hào)，所述遙控信號(hào)包括遙控合閘信號(hào)和遙控分閘信號(hào)；
53.所述模擬開關(guān)接收所述遙控信號(hào)，并根據(jù)所述交流電流的采樣結(jié)果和所述遙控信號(hào)控制交流電壓的有無(wú)以及所述交流電流的切換。在本發(fā)明所述的模擬開關(guān)應(yīng)用方法中，所述工作電流的預(yù)設(shè)門限值為50A。在本發(fā)明所述的模擬開關(guān)應(yīng)用方法中，所述步驟S3具體包括
531.判斷所述配電終端采樣的所述交流電流是否大于所述預(yù)設(shè)門限值，若是，則執(zhí)行步驟S32，若否，則轉(zhuǎn)至步驟S34 ；
532.所述配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)；
533.判斷所述模擬開關(guān)是否為處于關(guān)閉狀態(tài)，若是，則所述交流電流通過(guò)配電終端， 以使配電終端獲取所述交流電流的采樣值，若否，則所述交流電流不通過(guò)配電終端，步驟結(jié)束；
534.所述配電終端發(fā)送遙控分閘信號(hào)，并控制所述模擬開關(guān)處于斷開狀態(tài)，以切換所述交流電流；
535.所述配電終端接收遙信分間信號(hào)，且所述交流標(biāo)準(zhǔn)源恢復(fù)輸出所述交流電流，以保證所述交流電流形成回路；
536.所述配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)，并控制所述模擬開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)；
537.所述配電終端接收遙信合間信號(hào)，并采樣所述交流電流。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，模擬開關(guān)根據(jù)交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出的交流電流和接收配電終端下發(fā)的遙控信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作，在開關(guān)動(dòng)作時(shí)切除故障電流，以及在完成開關(guān)動(dòng)作后輸出相應(yīng)的遙信信號(hào)，該模擬開關(guān)成本低、可接收遙控信號(hào)、以及可同時(shí)輸出且保持遙信信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了切除故障電流的模擬試驗(yàn)。


下面將結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明，附圖中 圖1是本發(fā)明模擬開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明模擬開關(guān)的電路示意圖； 圖3是本發(fā)明一種模擬開關(guān)應(yīng)用方法實(shí)施例一的流程圖； 圖4是本發(fā)明一種模擬開關(guān)應(yīng)用方法實(shí)施例二的流程圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。請(qǐng)參閱圖1，圖1是本發(fā)明模擬開關(guān)的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖1所示，所述模擬開關(guān)2分別與交流標(biāo)準(zhǔn)源1和配電終端3連接，配電終端3與配電子站4連接，下面具體說(shuō)明各個(gè)部分的作用
所述交流標(biāo)準(zhǔn)源1，用于輸出交流電流，所述交流電流包括工作電流和故障電流，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，通常情況下，交流標(biāo)準(zhǔn)源1輸出的交流電壓的范圍為WV，380V]，交流電流的范圍為W，50A]，也就是說(shuō)，若交流標(biāo)準(zhǔn)源1輸出的交流電流屬于交流電流的范圍內(nèi)，則為工作電流，若交流標(biāo)準(zhǔn)源1輸出的交流電流超過(guò)交流電流的范圍，則為故障電流，為了更好的實(shí)施本發(fā)明的各種實(shí)施例，以交流標(biāo)準(zhǔn)源1輸出0 5A的交流電流為例，若該交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出超過(guò)5A的交流電流，則屬于故障電流。所述配電終端3，用于采樣所述交流電流，并發(fā)送遙控信號(hào)，所述遙控信號(hào)包括遙控合閘信號(hào)和遙控分閘信號(hào)，還用于根據(jù)所述遙控信號(hào)控制所述模擬開關(guān)2的開關(guān)動(dòng)作。所述模擬開關(guān)2，用于接收所述遙控信號(hào)，并根據(jù)所述交流電流的采樣結(jié)果和所述遙控信號(hào)控制所述交流電流的切換，還用于其完成開關(guān)動(dòng)作后輸出且保持遙信信號(hào)，并將所述遙信信號(hào)發(fā)送至所述配電終端3，其中，所述遙信信號(hào)包括遙信分間信號(hào)和遙信合閘信號(hào)。優(yōu)選地，所述工作電流的預(yù)設(shè)門限值為50A。所述模擬開關(guān)具體包括第一組繼電器、及與所述第一組繼電器連接的第二組繼電
ο第一組繼電器，用于接收所述遙控信號(hào)、以及輸出且保持所述遙信信號(hào)。第二組繼電器，用于所述配電終端采樣到故障電流時(shí)切換所述交流電流和切除交流電壓。優(yōu)選地，所述第一組繼電器包括至少兩個(gè)繼電器，所述第二組繼電器包括至少兩個(gè)繼電器。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，請(qǐng)參閱圖2，圖2是本發(fā)明模擬開關(guān)的電路示意圖，如圖2所示，在本實(shí)施例中，第一組繼電器包括兩個(gè)繼電器，分別為繼電器Ll和繼電器L2，第二組繼電器包括兩個(gè)繼電器，分別為繼電器L3和繼電器L4。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，根據(jù)配電終端下發(fā)的遙控信號(hào)的特性，在本實(shí)施例中，配電終端的端子標(biāo)識(shí)KMF為遙控公共端，該遙控公共端接入了 +24V的直流電壓，因此，在繼電器L3的第14腳接入了 -24V的直流電壓。下面具體說(shuō)明該模擬開關(guān)的工作原理若交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出0 5A的交流電流，該配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)后，繼電器Ll的第9腳與第5腳連接以及第12腳與第4腳連接，繼電器L2的第9腳與第5腳以及第12腳與第4腳連接，繼電器L3的第9腳與第5腳連接以及第12腳與第4腳連接，繼電器L4的第9腳與第5腳以及第12腳與第4腳連接， 也就是說(shuō)，該交流電流和交流電壓可分別加到配電終端上；若交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出超過(guò)5A的交流電流，該配電終端發(fā)送遙控開閘信號(hào)后，繼電器Ll的第9腳與第1腳連接以及第12腳與第8腳連接，繼電器L2的第9腳與第1腳以及第12腳與第8腳連接，繼電器L3的第9腳與第1腳連接以及第12腳與第8腳連接，繼電器L4的第9腳與第1腳以及第12腳與第 8腳連接，也就是說(shuō)，該交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出故障電流時(shí)，切除了交流電壓和切換了交流電流，保證交流電流不開路，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在其他的實(shí)施例中，繼電器Li、繼電器L2、繼電器L3、以及繼電器L4根據(jù)不同的需求連接方式也有所不同，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，這里不再贅述。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，該模擬開關(guān)采用繼電器，成本較低，可接收遙控信號(hào)、以及可同時(shí)輸出且保持遙信信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了切除故障電流的模擬試驗(yàn)。請(qǐng)參閱圖3，圖3是本發(fā)明一種模擬開關(guān)應(yīng)用方法實(shí)施例一的流程圖，如圖3所示，所述模擬開關(guān)分別與交流標(biāo)準(zhǔn)源和配電終端連接，所述方法包括以下步驟
在步驟Sl中，所述模擬開關(guān)將所述交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出的交流電流發(fā)送至所述配電終端， 所述交流電流包括工作電流和故障電流。在步驟S2中，所述配電終端采樣所述交流電流，并發(fā)送遙控信號(hào)，所述遙控信號(hào)包括遙控合閘信號(hào)和遙控分閘信號(hào)，應(yīng)當(dāng)說(shuō)明是，采樣的交流電流最后也將回到交流標(biāo)準(zhǔn)源的輸入端，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)了解，這里不再贅述。在步驟S3中，所述模擬開關(guān)接收所述遙控信號(hào)，并根據(jù)所述交流電流的采樣結(jié)果和所述遙控信號(hào)控制交流電壓的有無(wú)以及所述交流電流的切換。請(qǐng)參閱圖4，圖4是本發(fā)明一種模擬開關(guān)應(yīng)用方法實(shí)施例二的流程圖，如圖4所示， 所述步驟S3具體包括
在步驟S31中，判斷所述配電終端采樣的所述交流電流是否大于所述預(yù)設(shè)門限值，若是，則執(zhí)行步驟S32，若否，則轉(zhuǎn)至步驟S34。在步驟S32中，所述配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)。在步驟S33中，判斷所述模擬開關(guān)是否為處于關(guān)閉狀態(tài)，若是，則所述交流電流通過(guò)配電終端，以使配電終端獲取所述交流電流的采樣值，若否，則所述交流電流不通過(guò)配電終端，步驟結(jié)束。在步驟S34中，所述配電終端發(fā)送遙控分閘信號(hào)，并控制所述模擬開關(guān)處于斷開狀態(tài)，以切換所述交流電流。在步驟S35中，所述配電終端接收遙信分間信號(hào)，且所述交流標(biāo)準(zhǔn)源恢復(fù)輸出所述交流電流，以保證所述交流電流形成回路。
在步驟S36中，所述配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)，并控制所述模擬開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)。在步驟S37中，所述配電終端接收遙信合閘信號(hào)，并采樣所述交流電流。應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，在本實(shí)施例中，若該配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)，并控制模擬開關(guān)關(guān)閉，該交流電流通過(guò)配電終端，該交流電流的采樣值有效，該采樣值為0 5A ；若該配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)，并控制模擬開關(guān)斷開，該交流電流不通過(guò)配電終端，該交流電流的采樣值接近0 ；若交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出超過(guò)5A的故障電流，則配電終端將該故障電流上報(bào)配電子站，配電子站授權(quán)配電終端下發(fā)遙控分閘信號(hào)，且配電終端控制模擬開關(guān)斷開，模擬開關(guān)斷開后，配電終端接收遙信分閘信號(hào)，配電終端采樣回路的故障電流消失，交流標(biāo)準(zhǔn)源恢復(fù)輸出1 5A的交流電流，配電終端將1 5A的采樣值上報(bào)配電配電子站，配電子站授權(quán)配電終端下發(fā)遙控合閘信號(hào)，并控制模擬開關(guān)處于閉合狀態(tài)，該模擬開關(guān)閉合后，配電終端輸出遙信合閘信號(hào)，并將采樣值恢復(fù)為1 5A。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本發(fā)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種模擬開關(guān)，其特征在于，所述模擬開關(guān)分別與交流標(biāo)準(zhǔn)源和配電終端連接，其中，所述交流標(biāo)準(zhǔn)源，用于輸出交流電流，所述交流電流包括工作電流和故障電流； 所述配電終端，用于采樣所述交流電流，并發(fā)送遙控信號(hào)，所述遙控信號(hào)包括遙控合閘信號(hào)和遙控分閘信號(hào)；所述模擬開關(guān)，用于接收所述遙控信號(hào)，并根據(jù)所述交流電流的采樣結(jié)果和所述遙控信號(hào)控制所述交流電流的切換。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬開關(guān)，其特征在于，所述工作電流的預(yù)設(shè)門限值為50A。
3.3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的模擬開關(guān)，其特征在于，所述配電終端還用于根據(jù)所述遙控信號(hào)控制所述模擬開關(guān)的開關(guān)動(dòng)作。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的模擬開關(guān)，其特征在于，所述模擬開關(guān)還用于其完成開關(guān)動(dòng)作后輸出且保持遙信信號(hào)，并將所述遙信信號(hào)發(fā)送至所述配電終端，其中，所述遙信信號(hào)包括遙信分閘信號(hào)和遙信合閘信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的模擬開關(guān)，其特征在于，所述模擬開關(guān)具體包括第一組繼電器、及與所述第一組繼電器連接的第二組繼電器，其中，第一組繼電器，用于接收所述遙控信號(hào)、以及輸出且保持所述遙信信號(hào)； 第二組繼電器，用于所述配電終端采樣到故障電流時(shí)切換所述交流電流和切除交流電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的模擬開關(guān)，其特征在于，所述第一組繼電器包括至少兩個(gè)繼電器，所述第二組繼電器包括至少兩個(gè)繼電器。
7.一種模擬開關(guān)應(yīng)用方法，其特征在于，所述模擬開關(guān)分別與交流標(biāo)準(zhǔn)源和配電終端連接，所述方法包括以下步驟S1.所述模擬開關(guān)將所述交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出的交流電流發(fā)送至所述配電終端，所述交流電流包括工作電流和故障電流；S2.所述配電終端采樣所述交流電流，并發(fā)送遙控信號(hào)，所述遙控信號(hào)包括遙控合閘信號(hào)和遙控分閘信號(hào)；S3.所述模擬開關(guān)接收所述遙控信號(hào)，并根據(jù)所述交流電流的采樣結(jié)果和所述遙控信號(hào)控制交流電壓的有無(wú)以及所述交流電流的切換。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的模擬開關(guān)應(yīng)用方法，其特征在于，所述工作電流的預(yù)設(shè)門限值為50A。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的模擬開關(guān)應(yīng)用方法，其特征在于，所述步驟S3具體包括S31.判斷所述配電終端采樣的所述交流電流是否大于所述預(yù)設(shè)門限值，若是，則執(zhí)行步驟S32，若否，則轉(zhuǎn)至步驟S34 ；S32.所述配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)；S33.判斷所述模擬開關(guān)是否為處于關(guān)閉狀態(tài)，若是，則所述交流電流通過(guò)配電終端， 以使配電終端獲取所述交流電流的采樣值，若否，則所述交流電流不通過(guò)配電終端，步驟結(jié)束；S34.所述配電終端發(fā)送遙控分閘信號(hào)，并控制所述模擬開關(guān)處于斷開狀態(tài)，以切換所述交流電流；S35.所述配電終端接收遙信分間信號(hào)，且所述交流標(biāo)準(zhǔn)源恢復(fù)輸出所述交流電流，以保證所述交流電流形成回路；S36.所述配電終端發(fā)送遙控合閘信號(hào)，并控制所述模擬開關(guān)處于關(guān)閉狀態(tài)；S37.所述配電終端接收遙信合間信號(hào)，并采樣所述交流電流。
全文摘要
本發(fā)明公開一種模擬開關(guān)及其應(yīng)用方法，其中，模擬開關(guān)分別與交流標(biāo)準(zhǔn)源和配電終端連接，交流標(biāo)準(zhǔn)源，用于輸出交流電流，交流電流包括工作電流和故障電流；配電終端，用于采樣交流電流，并發(fā)送遙控信號(hào)，所述遙控信號(hào)包括遙控合閘信號(hào)和遙控分閘信號(hào)；模擬開關(guān)，用于接收遙控信號(hào)，并根據(jù)交流電流的采樣結(jié)果和所述遙控信號(hào)控制所述交流電流的切換。實(shí)施本發(fā)明的技術(shù)方案，模擬開關(guān)根據(jù)交流標(biāo)準(zhǔn)源輸出的交流電流和接收配電終端下發(fā)的遙控信號(hào)執(zhí)行相應(yīng)的開關(guān)動(dòng)作，在開關(guān)動(dòng)作時(shí)切除故障電流，以及在完成開關(guān)動(dòng)作后輸出相應(yīng)的遙控信號(hào)，該模擬開關(guān)成本低、可接收遙控信號(hào)、以及可同時(shí)輸出且保持遙控信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了切除故障電流的模擬試驗(yàn)。
文檔編號(hào)H02J13/00GK102263440SQ201110205030
公開日2011年11月30日 申請(qǐng)日期2011年7月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月21日
發(fā)明者周啟華 申請(qǐng)人:航天科工深圳(集團(tuán))有限公司