本發(fā)明涉及電氣設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種智能同步操作快速合環(huán)裝置。

背景技術(shù)：

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展用戶對(duì)配電網(wǎng)供電可靠性提出了更高的要求，雙向供電是提高配網(wǎng)供電可靠性的一種有效的供電模式。通常配電網(wǎng)一般采用閉環(huán)設(shè)計(jì)、開(kāi)環(huán)運(yùn)行的供電方式。

現(xiàn)階段配網(wǎng)在正常檢修和事故處理時(shí)倒電操作大多沿用“冷倒”方式即對(duì)用戶短時(shí)停電由此造成用戶不滿和投訴的負(fù)面影響以及停電與有關(guān)保供電任務(wù)的矛盾深深困繞著供電企業(yè)。在停電檢修、突發(fā)事件或負(fù)荷轉(zhuǎn)移時(shí)通過(guò)合環(huán)操作可以選擇適當(dāng)?shù)墓╇娐窂奖ＷC了配電網(wǎng)對(duì)用戶的可靠供電提高配電網(wǎng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性從而提高供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。因此合環(huán)操作是電力系統(tǒng)運(yùn)行操作中必不可少的環(huán)節(jié)。

但由此引起的環(huán)流對(duì)配電網(wǎng)的安全運(yùn)行有很大的影響，兩段電壓等級(jí)相同的母線來(lái)自不同的發(fā)電廠或主變，受變壓器接線組別、負(fù)荷性質(zhì)與大小的差異以及線路參數(shù)等因素的影響，兩段電源之間必然存在一個(gè)相角差(合環(huán)角)，并在合環(huán)操作時(shí)產(chǎn)生環(huán)流。這一環(huán)流過(guò)大時(shí)會(huì)引起電源過(guò)流保護(hù)動(dòng)作，導(dǎo)致合環(huán)操作失敗。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高速開(kāi)關(guān)及智能控制系統(tǒng)相互配合實(shí)現(xiàn)無(wú)沖擊合環(huán)操作特點(diǎn)的裝置。

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)：

一種智能同步操作快速合環(huán)裝置，包括：三臺(tái)快速真空斷路器(k1、k2和k3)和一臺(tái)智能控制器(mcu)，所述三臺(tái)快速真空斷路器分閘時(shí)間小于3ms，合閘時(shí)間小于到5ms，所述三臺(tái)快速真空斷路器分別設(shè)置在三臺(tái)柜體內(nèi)，其中兩臺(tái)只有快速真空斷路器的柜體放置在兩臺(tái)變壓器總出線開(kāi)關(guān)位置，另一臺(tái)含有快速真空斷路器的柜體作為母聯(lián)開(kāi)關(guān)，所述智能控制器在母聯(lián)柜體上，通過(guò)線纜或者光纖方式可同時(shí)控制器這三臺(tái)柜體內(nèi)部的快速真空斷路器，并實(shí)時(shí)監(jiān)視各快速真空斷路器狀態(tài)實(shí)現(xiàn)自檢。采用三臺(tái)快速真空斷路器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保證快速真空斷路器分閘時(shí)間小于3ms，合閘時(shí)間小于到5ms。

所述智能控制器具備以下功能：

(1)控制器具備十二路模擬量通道，滿足兩段電壓及電流同時(shí)采樣分析的功能要求；

(2)使用公司自創(chuàng)快速有效值算法，能夠在2ms內(nèi)精確計(jì)算電壓及電流幅值數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)；

(3)6路pwm波控制輸出，一臺(tái)控制器可同時(shí)控制三臺(tái)斷路器分合閘；

(4)24路開(kāi)關(guān)量輸入，可實(shí)時(shí)監(jiān)視斷路器各觸點(diǎn)位置滿足裝置自檢條件；

(5)8路繼電器控制輸出；

(6)2路485通道，滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和遠(yuǎn)方控制器功能；

(7)完善的人機(jī)互動(dòng)模式。

所述智能控制器型號(hào)為tms320f28335，確保能同時(shí)控制三臺(tái)快速真空斷路器的功能。

所述智能控制器在發(fā)出合環(huán)命令脈沖給合環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)執(zhí)行合環(huán)操作，在接到合環(huán)開(kāi)關(guān)完成合環(huán)返回信號(hào)或合環(huán)沖擊電流超過(guò)電流整定值的同時(shí)，立即發(fā)出解環(huán)命令脈沖給解環(huán)開(kāi)關(guān)執(zhí)行快速解環(huán)操作，以此實(shí)現(xiàn)同步操作，無(wú)沖擊合環(huán)的目的。

本發(fā)明具體功能如下：

通過(guò)控制器面板設(shè)置合環(huán)點(diǎn)與解環(huán)點(diǎn)，當(dāng)按下快切控制器面板上的“合環(huán)”操作按鈕后，立即對(duì)預(yù)先設(shè)定的合環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)發(fā)出合閘指令，當(dāng)合環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)合閘到位或合環(huán)沖擊電流超過(guò)額定電流的30％時(shí)(可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定)控制器立即對(duì)解環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)發(fā)出分閘指令，解環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)在5ms左右完成分閘，在合環(huán)沖擊電流的第一次過(guò)零點(diǎn)完成整個(gè)合環(huán)操作。由于整個(gè)合環(huán)操作時(shí)間被控制在20ms以內(nèi)，操作過(guò)程時(shí)間極短，合環(huán)操作過(guò)程中沖擊環(huán)流很小，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行不會(huì)帶來(lái)任何影響。

合環(huán)點(diǎn)有k1、k2和k3，解環(huán)點(diǎn)也是k1、k2和k3。當(dāng)主變壓器t1退出時(shí)需要通過(guò)k3合環(huán)后再由k1解環(huán)，當(dāng)主變壓器t2退出時(shí)需要通過(guò)k3合環(huán)后再由k2解環(huán)；當(dāng)主變壓器t1恢復(fù)運(yùn)行時(shí)需要通過(guò)k1合環(huán)后再由k3解環(huán)，當(dāng)主變壓器t2恢復(fù)運(yùn)行時(shí)需要通過(guò)k2合環(huán)后再由k3解環(huán)。

當(dāng)主變壓器t1需要檢修退出運(yùn)行時(shí)，先通過(guò)快切控制器面板將合環(huán)點(diǎn)設(shè)置為k3、解環(huán)點(diǎn)設(shè)置為k1，然后按下快切控制器面板上的“合環(huán)”操作按鈕后，快切控制器立即發(fā)出母聯(lián)開(kāi)關(guān)k3的合閘指令，待母聯(lián)開(kāi)關(guān)k3合閘到位或合環(huán)過(guò)程中電流超過(guò)整定值時(shí)，快切控制器立即控制進(jìn)線開(kāi)關(guān)k1分閘。

當(dāng)主變壓器t1檢修后需要恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)快切控制器面板將合環(huán)點(diǎn)設(shè)置為k1、解環(huán)點(diǎn)設(shè)置k3，按下快切控制器面板上的“合環(huán)”操作按鈕后，快切控制器立即發(fā)出進(jìn)線開(kāi)關(guān)k1的合閘指令，待進(jìn)線開(kāi)關(guān)k1合閘到位或合環(huán)過(guò)程中電流超過(guò)整定值時(shí)，快切控制器立即控制母聯(lián)開(kāi)關(guān)k3分閘。

主變壓器t2需要檢修退出運(yùn)行或檢修后需要恢復(fù)運(yùn)行時(shí)的合環(huán)操作與t1原理相同。

本發(fā)明的有益效果是：本實(shí)用型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)合理，使用兩臺(tái)或者三臺(tái)快速真空斷路器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保證快速真空斷路器分閘時(shí)間小于3ms，合閘時(shí)間小于到5ms；能夠滿足電力系統(tǒng)電氣設(shè)備運(yùn)行、備用(冷備用及熱備用)、檢修三種狀態(tài)轉(zhuǎn)變操作要求。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一次接線圖示意圖；

圖2為本發(fā)明控制器原理框圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。

如圖1、圖2所示，一種智能同步操作快速合環(huán)裝置，包括：三臺(tái)快速真空斷路器(k1、k2和k3)和一臺(tái)智能控制器(mcu)，三臺(tái)快速真空斷路器分別設(shè)置在三臺(tái)柜體內(nèi)，在具有雙電源系統(tǒng)回路中，正常情況下兩臺(tái)變壓器分別帶兩段負(fù)載時(shí)使用三臺(tái)斷路器和一臺(tái)控制器的模式。其中兩臺(tái)只有快速真空斷路器的柜體放置在兩臺(tái)變壓器總出線開(kāi)關(guān)位置，另一臺(tái)含有快速真空斷路器的柜體作為母聯(lián)開(kāi)關(guān)，智能控制器在母聯(lián)柜體上，通過(guò)線纜或者光纖方式可同時(shí)控制器這三臺(tái)柜體內(nèi)部的快速真空斷路器，并實(shí)時(shí)監(jiān)視各快速真空斷路器狀態(tài)實(shí)現(xiàn)自檢。采用三臺(tái)快速真空斷路器作為執(zhí)行機(jī)構(gòu)，保證快速真空斷路器分閘時(shí)間小于3ms，合閘時(shí)間小于到5ms。

所述智能控制器具備以下功能：

(1)控制器具備十二路模擬量通道(6路電壓模擬通道和6路電流模擬通道)，滿足兩段電壓及電流同時(shí)采樣分析的功能要求；

(2)使用公司自創(chuàng)快速有效值算法，能夠在2ms內(nèi)精確計(jì)算電壓及電流幅值數(shù)據(jù)優(yōu)勢(shì)；

(3)6路pwm波控制輸出，一臺(tái)控制器可同時(shí)控制三臺(tái)斷路器分合閘；

(4)24路開(kāi)關(guān)輸入節(jié)點(diǎn)，可實(shí)時(shí)監(jiān)視斷路器各觸點(diǎn)位置滿足裝置自檢條件；

(5)8路繼電器控制輸出；

(6)2路485通道，滿足實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)傳和遠(yuǎn)方控制器功能；

(7)完善的人機(jī)互動(dòng)模式，按鍵+液晶。

所述智能控制器型號(hào)為tms320f28335，確保能同時(shí)控制三臺(tái)快速真空斷路器的功能。

本發(fā)明具體功能如下：

通過(guò)控制器面板設(shè)置合環(huán)點(diǎn)與解環(huán)點(diǎn)，當(dāng)按下快切控制器面板上的“合環(huán)”操作按鈕后，立即對(duì)預(yù)先設(shè)定的合環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)發(fā)出合閘指令，當(dāng)合環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)合閘到位或合環(huán)沖擊電流超過(guò)額定電流的30％時(shí)(可根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際系統(tǒng)參數(shù)設(shè)定)控制器立即對(duì)解環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)發(fā)出分閘指令，解環(huán)點(diǎn)開(kāi)關(guān)在5ms左右完成分閘，在合環(huán)沖擊電流的第一次過(guò)零點(diǎn)完成整個(gè)合環(huán)操作。由于整個(gè)合環(huán)操作時(shí)間被控制在20ms以內(nèi)，操作過(guò)程時(shí)間極短，合環(huán)操作過(guò)程中沖擊環(huán)流很小，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行不會(huì)帶來(lái)任何影響。

合環(huán)點(diǎn)有k1、k2和k3，解環(huán)點(diǎn)也是k1、k2和k3。當(dāng)主變壓器t1退出時(shí)需要通過(guò)k3合環(huán)后再由k1解環(huán)，當(dāng)主變壓器t2退出時(shí)需要通過(guò)k3合環(huán)后再由k2解環(huán)；當(dāng)主變壓器t1恢復(fù)運(yùn)行時(shí)需要通過(guò)k1合環(huán)后再由k3解環(huán)，當(dāng)主變壓器t2恢復(fù)運(yùn)行時(shí)需要通過(guò)k2合環(huán)后再由k3解環(huán)。

當(dāng)主變壓器t1需要檢修退出運(yùn)行時(shí)，先通過(guò)快切控制器面板將合環(huán)點(diǎn)設(shè)置為k3、解環(huán)點(diǎn)設(shè)置為k1，然后按下快切控制器面板上的“合環(huán)”操作按鈕后，快切控制器立即發(fā)出母聯(lián)開(kāi)關(guān)k3的合閘指令，待母聯(lián)開(kāi)關(guān)k3合閘到位或合環(huán)過(guò)程中電流超過(guò)整定值時(shí)，快切控制器立即控制進(jìn)線開(kāi)關(guān)k1分閘。

當(dāng)主變壓器t1檢修后需要恢復(fù)運(yùn)行時(shí)，可通過(guò)快切控制器面板將合環(huán)點(diǎn)設(shè)置為k1、解環(huán)點(diǎn)設(shè)置k3，按下快切控制器面板上的“合環(huán)”操作按鈕后，快切控制器立即發(fā)出進(jìn)線開(kāi)關(guān)k1的合閘指令，待進(jìn)線開(kāi)關(guān)k1合閘到位或合環(huán)過(guò)程中電流超過(guò)整定值時(shí)，快切控制器立即控制母聯(lián)開(kāi)關(guān)k3分閘。

主變壓器t2需要檢修退出運(yùn)行或檢修后需要恢復(fù)運(yùn)行時(shí)的合環(huán)操作與t1原理相同。

以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。