本實(shí)用新型涉及配電線路智能化監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)是指一種智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端，更具體地說(shuō)是一種用于智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端的微機(jī)保護(hù)板。

背景技術(shù)：

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)工業(yè)建設(shè)不斷升級(jí)，電力系統(tǒng)作為國(guó)家經(jīng)濟(jì)民生的命脈，也得到了前所未有的發(fā)展，電網(wǎng)數(shù)量不斷增長(zhǎng)，配電網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化及智能化，由于其切換快、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，逐漸被應(yīng)用到了整個(gè)配電系統(tǒng)中。其中“三遙”系統(tǒng)是配電網(wǎng)自動(dòng)化的一種，能夠有效提升配電網(wǎng)絡(luò)的監(jiān)控能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)配電網(wǎng)絡(luò)的24小時(shí)不間斷的運(yùn)營(yíng)監(jiān)管，對(duì)電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障也能及時(shí)做出準(zhǔn)確的判斷隔離，以便短時(shí)間做出處理。

互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端作為“三遙”系統(tǒng)的核心，常與斷路器配合應(yīng)用于配電網(wǎng)自動(dòng)化中。而配電網(wǎng)發(fā)生故障后，線路電壓電流突變，斷路器在做涌流、過(guò)流或速斷等動(dòng)作時(shí)，往往需要對(duì)其進(jìn)行微機(jī)保護(hù)，以防止斷路器越級(jí)跳閘等誤動(dòng)?，F(xiàn)有技術(shù)中，互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端是不具有對(duì)涌流、過(guò)流或速斷等動(dòng)作進(jìn)行保護(hù)，斷路器通常需要采用內(nèi)置或外置涌流抑制器等裝置進(jìn)行動(dòng)作保護(hù)，前者導(dǎo)致斷路器結(jié)構(gòu)變得更加復(fù)雜，后者則需要獨(dú)立提供電源供給系統(tǒng)和專屬的閘門裝置，如此，使得配電網(wǎng)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制作成本和維護(hù)成本高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型提供一種用于智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端的微機(jī)保護(hù)板，以解決現(xiàn)有互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端不能對(duì)斷路器動(dòng)作進(jìn)行保護(hù)，導(dǎo)致斷路器和配電線自動(dòng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化，制作成本和維護(hù)成本高等問(wèn)題。

本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：

一種用于智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端的微機(jī)保護(hù)板，包括設(shè)置于互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端的微機(jī)保護(hù)板，所述微機(jī)保護(hù)板包括采樣電路、微處理器和跳閘控制電路，所述采樣電路用于采集斷路器中互感器的電流信息，跳閘控制電路用于對(duì)斷路器動(dòng)作進(jìn)行跳閘保護(hù)，微處理器分別與采樣電路、跳閘控制電路和互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端連接。

進(jìn)一步地，所述采樣電路包括A相采樣電路和C相采樣電路，所述A相采樣電路與斷路器的A相互感器連接，用于采集A相互感器的電流信息，所述C相采樣電路與斷路的C相互感器連接，用于采集 C相互感器的電流信息。

進(jìn)一步地，所述A相采樣電路和C相采樣電路均包括交流端子排、若干個(gè)電阻、電容和采樣電流輸出端，所述交流端子排與斷路器的互感器連接，所述采樣電流輸出端與所述微處理器連接。

進(jìn)一步地，所述跳閘控制電路包括指令輸入端KZ和指令輸出端K_TZ，指令輸入端KZ與微處理器連接，指令輸出端K_TZ和與斷路器跳閘開(kāi)關(guān)連接。

進(jìn)一步地，所述跳閘控制電路的指令輸出端K_TZ上還連接有用于給斷路器跳閘動(dòng)作充電的充電輸出電路。

進(jìn)一步地，所述微機(jī)保護(hù)板還包括用于調(diào)試編輯微處理器個(gè)參數(shù)的保護(hù)板調(diào)試接口。

進(jìn)一步地，所述微機(jī)保護(hù)板還包括用于對(duì)微處理器復(fù)位、初始化的復(fù)位電路。

由上述對(duì)本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)的描述可知，和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)：

本實(shí)用新型一種用于智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端的微機(jī)保護(hù)板，不僅能夠通過(guò)采樣電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)斷路器中互感器電流，而且能夠在斷路器進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，根據(jù)故障電流變化情況，實(shí)現(xiàn)按涌流、過(guò)流、或速斷動(dòng)作進(jìn)行保護(hù)，有效避免斷路器越級(jí)跳閘或涌流誤跳，從而進(jìn)一步改善配電網(wǎng)自動(dòng)化結(jié)構(gòu)，并且大大簡(jiǎn)化斷路器的結(jié)構(gòu)，降低搭建配電網(wǎng)自動(dòng)化和斷路器的制作成本及維護(hù)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型主板和微機(jī)保護(hù)板結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為本實(shí)用新型斷路器狀態(tài)輸入電路電路圖；

圖4為本實(shí)用新型單片機(jī)電路圖；

圖5為本實(shí)用新型斷路器狀態(tài)輸出電路電路圖；

圖6為本實(shí)用新型通訊模塊電路圖；

圖7為本實(shí)用新型主板調(diào)試接口電路圖；

圖8為本實(shí)用新型看門狗電路電路圖；

圖9為本實(shí)用新型儲(chǔ)存模塊電路圖；

圖10為本實(shí)用新型系統(tǒng)時(shí)鐘模塊電路圖；

圖11為本實(shí)用新型采樣電路電路圖；

圖12為本實(shí)用新型微處理器電路圖；

圖13為本實(shí)用新型跳閘控制電路和充電輸出電路電路圖；

圖14為本實(shí)用新型保護(hù)板調(diào)試接口和復(fù)位電路電路圖。

具體實(shí)施方式

下面參照附圖說(shuō)明本實(shí)用新型應(yīng)用于一種智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端里的具體實(shí)施方式。

參照?qǐng)D1和圖2，一種智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端，包括主板1、微機(jī)保護(hù)板2和供電單元3，主板1用于監(jiān)測(cè)并控制斷路器的分合閘狀態(tài)、遠(yuǎn)程狀態(tài)、蓄能狀態(tài)等信息、采集故障指示器發(fā)送的無(wú)線信號(hào)，對(duì)故障進(jìn)行分析處理并發(fā)送數(shù)據(jù)給后臺(tái)主站；微機(jī)保護(hù)板2用于監(jiān)測(cè)斷路器中互感器電流，并反饋給主板1，同時(shí)根據(jù)故障電流變化情況，實(shí)現(xiàn)按涌流、過(guò)流或速斷進(jìn)行動(dòng)作保護(hù)，防止斷路器越級(jí)跳閘；供電單元3用于為主板1和微機(jī)保護(hù)板2作業(yè)供電。

參照?qǐng)D2，主板1包括斷路器狀態(tài)輸入電路11、單片機(jī)12、斷路器狀態(tài)輸出電路13、通訊模塊14、主板調(diào)試接口15、看門狗電路16、儲(chǔ)存模塊17和系統(tǒng)時(shí)鐘模塊18。單片機(jī)12分別與斷路器狀態(tài)輸入電路11、斷路器狀態(tài)輸出電路13、通訊模塊14、主板調(diào)試接口15、看門狗電路16、儲(chǔ)存模塊17和系統(tǒng)時(shí)鐘模塊18連接。

參照?qǐng)D3和圖4，斷路器狀態(tài)輸入電路11包括接入端NetIn1、NetIn2、NetIn3、NetIn4、NetIn5和輸出端KL_1、KL_2、KL_3、KL_4、KL_5，其中接入端NetIn1、NetIn2、NetIn3、NetIn4、NetIn5分別與斷路器連接，分別用于采集斷路器的分閘狀態(tài)信息、合閘狀態(tài)信息、遠(yuǎn)程狀態(tài)信息、氣壓狀態(tài)信息和蓄能狀態(tài)信息，輸出端KL_1、KL_2、KL_3、KL_4、KL_5分別與單片機(jī)12連接，分別用于向單片機(jī)12反饋斷路器的分閘狀態(tài)信息、合閘狀態(tài)信息、遠(yuǎn)程狀態(tài)信息、氣壓狀態(tài)信息和蓄能狀態(tài)信息。

參照?qǐng)D4和圖5，斷路器狀態(tài)輸出電路13分別與單片機(jī)12和斷路器連接，斷路器狀態(tài)輸出電路13包括分閘控制電路131、合閘控制電路132和蓄能控制電路133，分閘控制電路131用于控制斷路器分閘動(dòng)作，合閘控制電路132用于控制斷路器合閘動(dòng)作，蓄能控制電路133用于控制斷路器蓄能動(dòng)作。

參照?qǐng)D4和圖6，通訊模塊14用于與故障指示器及后臺(tái)主站連接通訊，包括GPS定位模塊141、GPRS通訊模塊142，GPS定位模塊141用于定位當(dāng)前互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端的位置，GPRS通訊模塊142則用于采集故障指示器的無(wú)線信號(hào)和發(fā)送接收后臺(tái)主站的通訊數(shù)據(jù)。

參照?qǐng)D7，主板調(diào)試接口15與單片機(jī)12連接，用于調(diào)試編輯單片機(jī)12的各參數(shù)信息。

參照?qǐng)D8，看門狗電路16用于對(duì)單片機(jī)12運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，防止單片機(jī)12在無(wú)人狀態(tài)下連續(xù)工作時(shí)，因外界電磁干擾等因素造成各種數(shù)據(jù)混亂，導(dǎo)致單片機(jī)12正常運(yùn)行被打亂，陷入死循環(huán)。

參照?qǐng)D9，儲(chǔ)存模塊17與單片機(jī)12連接，用于記錄互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端的參數(shù)、狀態(tài)和故障分析結(jié)果等信息。

參照?qǐng)D10，系統(tǒng)時(shí)鐘模塊18與單片機(jī)12連接，使單片機(jī)12具有時(shí)鐘功能，以便于分析處理線路故障，并記錄故障時(shí)刻等信息。

參照?qǐng)D2、圖11、圖12、圖13和圖14，微機(jī)保護(hù)板2包括采樣電路21、微處理器22、跳閘控制電路23、保護(hù)板調(diào)試接口24和復(fù)位電路25，微處理器22分別與采樣電路21、跳閘控制電路23、保護(hù)板調(diào)試接口24、復(fù)位電路25和單片機(jī)12連接。采樣電路21用于采集斷路器中互感器的電流，并按比例轉(zhuǎn)換成采樣電流反饋給微處理器22；跳閘控制電路23用于對(duì)斷路器動(dòng)作進(jìn)行跳閘保護(hù)，防止斷路器越級(jí)跳閘；保護(hù)板調(diào)試接口24用于調(diào)試編輯微處理器22的各參數(shù)信息；復(fù)位電路25用于對(duì)微處理器22各參數(shù)的復(fù)位、初始化等。

參照?qǐng)D11和圖12，和采樣電路21包括A相采樣電路211和C相采樣電路212，A相采樣電路211包括交流端子排JD1、電阻JR1、電阻JR2、電阻JR4、電容JC2和采樣電流輸出端Ia，交流端子排JD1與斷路器的A相互感器CT1連接，用于采樣斷路器的A相互感器CT1的電流信息（即配電線路A相線路的電流變化），通過(guò)電路轉(zhuǎn)換將該電流按200:5、400:5或600:5的比例轉(zhuǎn)換，并通過(guò)采樣電流輸出端Ia反饋給微處理器22；C相采樣電路212包括交流端子排JD2、電阻JR6、電阻JR7 、電阻JR8、電容JC8和采樣電流輸出端Ib，交流端子排JD2與與斷路器的C相互感器連接CT2連接，用于采樣斷路器的C相互感器CT2的電流信息（即配電線路C相線路的電流變化），通過(guò)電路轉(zhuǎn)換將該電流按200:5、400:5或600:5的比例轉(zhuǎn)換，并通過(guò)采樣電流輸出端Ib反饋給微處理器22。其中，假設(shè)A相互感器CT1的電流是1200A，A相采樣電路211按200:5的比例轉(zhuǎn)換輸出，則采樣電流輸出端Ia反饋給微處理器22的電流為30A，若A相采樣電路211按600:5的比例轉(zhuǎn)換輸出，則采樣電流輸出端Ia反饋給微處理器22的電流為10A。

參照?qǐng)D12和圖13，跳閘控制電路23包括指令輸入端KZ和指令輸出端K_TZ，指令輸入端KZ與微處理器22連接，指令輸出端K_TZ和與斷路器跳閘開(kāi)關(guān)連接，指令輸出端K_TZ上還連接有用于給斷路器跳閘動(dòng)作充電的充電輸出電路26。

參照?qǐng)D1，供電單元3包括太陽(yáng)能蓄電模塊31和繼電器板32，太陽(yáng)能蓄電模塊31與繼電器板32連接，繼電器板32分別與主板1和微機(jī)保護(hù)板2連接。太陽(yáng)能蓄電池模塊包括多個(gè)供電電池，繼電器板32分別與供電電池連接，當(dāng)主板1和微機(jī)保護(hù)板2正常工作時(shí)，繼電器板32實(shí)現(xiàn)供電電池以每個(gè)3.3V并聯(lián)供電；當(dāng)主板1和微機(jī)保護(hù)板2需要控制斷路器進(jìn)行動(dòng)作時(shí)，繼電器板32實(shí)現(xiàn)供電電池以相互形成26V串聯(lián)供電。

參照?qǐng)D1至圖14，下列詳細(xì)介紹本實(shí)用新型主要功能及其工作原理：

本智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端具有遙測(cè)功能，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)線路負(fù)荷電流、短路故障電流和接地故障電流，并將信息匯總到后臺(tái)主站上。具體實(shí)現(xiàn)如下：微機(jī)保護(hù)板2的采樣電路21實(shí)時(shí)對(duì)斷路器上互感器的電流按比例進(jìn)行采樣，并將采樣電流反饋給微處理器22，微處理器22再將采樣電流數(shù)據(jù)上傳給單片機(jī)12；同時(shí)，主板1上GPRS通訊模塊142采集指示器發(fā)送的無(wú)線信息發(fā)送給單片機(jī)12，單片機(jī)12將所有信息進(jìn)行匯總，并再通過(guò)GPRS通訊模塊142發(fā)送到后臺(tái)主站，以實(shí)現(xiàn)遙測(cè)功能。

本智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端具有遙信功能，能實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)線路上的斷路器開(kāi)關(guān)的分合閘、遠(yuǎn)程狀態(tài)、氣壓狀態(tài)和蓄能狀態(tài)等，讓工作人員一目了然地了解線路中每個(gè)斷路器的運(yùn)行狀態(tài)，方便其判斷分析。具體實(shí)現(xiàn)如下：斷路器狀態(tài)輸入電路11通過(guò)接入端NetIn1、NetIn2、NetIn3、NetIn4、NetIn5實(shí)時(shí)采集斷路器的分閘狀態(tài)信息、合閘狀態(tài)信息、遠(yuǎn)程狀態(tài)信息、氣壓狀態(tài)信息和蓄能狀態(tài)信息，并反饋給單片機(jī)12，單片機(jī)12將該信息通過(guò)GPRS通訊模塊142上傳給后臺(tái)主站，以實(shí)現(xiàn)遙信功能。

本智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端具有遙控功能，工作人員可以通過(guò)后臺(tái)主站遠(yuǎn)程控制配電線路上斷路器開(kāi)關(guān)分合閘等動(dòng)作，對(duì)故障區(qū)域?qū)崿F(xiàn)快速隔離，對(duì)非故障區(qū)域?qū)崿F(xiàn)快速恢復(fù)供電。具體實(shí)現(xiàn)如下：工作人員通過(guò)后臺(tái)主站發(fā)送控制指令給互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端，GPRS通訊模塊142接收該指令并發(fā)送給單片機(jī)12，單片機(jī)12接收并通過(guò)斷路器狀態(tài)輸出電路13控制斷路器的分合閘及蓄能動(dòng)作。

本智能互聯(lián)開(kāi)關(guān)控制終端具有微機(jī)保護(hù)功能，能夠根據(jù)故障電流變化情況，實(shí)現(xiàn)按涌流、過(guò)流或速斷進(jìn)行動(dòng)作保護(hù)，防止斷路器越級(jí)跳閘。具體實(shí)現(xiàn)如下：當(dāng)配電線路發(fā)生故障，斷路器需要進(jìn)行跳閘動(dòng)作時(shí)，微機(jī)保護(hù)板2上的采樣電路21采集斷路器上互感器的電流變化，并發(fā)送至微機(jī)處理器，微機(jī)處理器上傳至單片機(jī)12，單片機(jī)12綜合分析處理，當(dāng)故障電流滿足速斷條件時(shí)，單片機(jī)12發(fā)送速斷指令給微處理器22，微處理器22通過(guò)跳閘控制電路23控制斷路器，使得斷路器可準(zhǔn)確的按設(shè)置的速斷時(shí)間動(dòng)作，快速隔離故障，避免斷路器越級(jí)跳閘；當(dāng)故障電流滿足過(guò)流條件時(shí)，單片機(jī)12發(fā)送過(guò)流指令給微處理器22，微處理器22通過(guò)跳閘控制電路23控制斷路器，使得斷路器可準(zhǔn)確的按設(shè)置的過(guò)流時(shí)間動(dòng)作，快速隔離故障，避免斷路器越級(jí)跳閘；當(dāng)斷路器在合閘時(shí)，出現(xiàn)涌流時(shí)，單片機(jī)12發(fā)送涌流指令給微處理器22，微處理器22通過(guò)跳閘控制電路23控制斷路器，確保斷路器不會(huì)因涌流誤跳閘。

另外，本實(shí)用新型具有重合閘功能，當(dāng)斷路器因配電線路故障動(dòng)作后，單片機(jī)12通過(guò)斷路器狀態(tài)輸出電路13控制斷路器在設(shè)定時(shí)間內(nèi)重合閘一次，重合閘時(shí)，當(dāng)采樣電路21采取的采樣電流變化仍是故障電流時(shí)，則判斷故障為永久性故障，微處理器22通過(guò)跳閘控制電路23控制斷路器不延時(shí)立即跳閘，當(dāng)采樣電流屬于正常電流時(shí)，則判斷故障是瞬間故障，斷路器重合閘成功，配電網(wǎng)恢復(fù)供電。

上述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的設(shè)計(jì)構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行非實(shí)質(zhì)性的改動(dòng)，均應(yīng)屬于侵犯本實(shí)用新型保護(hù)范圍的行為。