[發明專利]智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置及其控制方法

無效

• 申請號: 201210503161.3
• 申請日: 2012-11-30
• 公開（公告）號: CN103035423A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發明（設計）人: 李清華;孫彥良
• 申請（專利權）人: 西安明維達電力科技有限公司
• 主分類號: H01H3/28
• 分類號: H01H3/28;G05B19/042
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司 61114
• 代理人: 李罡

技術領域

本發明涉及一種智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置及其控制方法。

背景技術

隨著我國工業的高速發展，電網容量的不斷增加，電網開關設備的需求量也在各個行業不斷增加。單在煤炭行業目前運營的礦井數量近15000個，在建煤礦數量超過7000個，總數高達22000個，隨著礦井不斷縱深化開采，所用電力設備數量和種類也不斷增加，而新式設備的不斷投入，對電網質量、安全性等提出了越來越高的要求。

傳統彈簧操動真空斷路器設備在合分空載變壓器、電容器、空載線路等電力設備時，將產生頻率和幅值都很高的涌流和電弧過電壓，該涌流將導致開關設備觸點受損、變壓器繞組產生機械應力、各類保護誤動作，且能引起瞬間過電壓，產生高次諧波，對電網造成嚴重污染。

發明內容

本發明的目的是提供一種智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置及其控制方法；徹底消除合分閘過程中產生的涌流和過電壓，增強了供電可靠性，提高了供電質量。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置，所述的操動機構分合裝置在負載電源三相的每個相上分別設置3個獨立的永磁操動裝置，3個獨立的永磁操動裝置與每一相的分合閘連接；所述的永磁操動裝置與微處理器控制裝置連接。

上述的永磁操動裝置包括靜鐵心、動鐵心、永磁體、合閘線圈、分閘線圈和驅動桿，合閘線圈、分閘線圈通過電流的產生的磁能控制動鐵心向上或向下運動，實現合、分閘操作動作。

上述的微處理器控制裝置包括電流、電壓采集模塊，微處理器DSP系統，開入量檢測、IGBT驅動、通信。

電流、電壓采集模塊，是為了捕捉任意電角度???????????????????????????????????????????????，采用高精度AD，通過FIR?數字濾波器對原始采樣信號進行低通濾波，線性插值來提高基波電壓和電流的電角度精度；開入量檢測通過光電隔離技術進行采集判別，抗干擾能力強，穩定可靠；微處理器DSP系統根據采集到的電角度和開入量的狀態進行快速的邏輯運算得到放入定時器，定時器時間到時由IGBT驅動永磁操動機構的分合閘線圈進行無擾動分合閘操作。

智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置的控制方法，如下：

操動機構分合裝置在負載電源三相的每個相上分別設置3個獨立的永磁操動裝置，3個獨立的永磁操動裝置分別控制每一相的分合閘；所述的永磁操動裝置與微處理器控制裝置連接。

在永磁操動裝置的分合閘操作的具體控制中，

由?公式得出，是發合閘命令所需延時的時間，以為基礎計算出電壓和電流的同步分合點時刻，確定永磁操動機構分合閘信號的發出時刻。

?

本發明的優點如下：

智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置及其控制方法，根據不同的負載特性，控制電壓或電流在最有利的相位完成分/合閘操作（控制在電壓過零點合，電流過零點分），以主動消除開合過程中所產生的涌流和過電壓等電磁暫態效應，提高分合裝置的開斷能力和使用壽命，減小對電網的沖擊和污染，提高供電質量。永磁操動機構與傳統彈簧機構和電磁機構相比，永磁操動機構采用了一種全新的工作原理、工藝和結構，工作時主要運動部件極少，無需機構脫、鎖扣裝置，故障源少，具有較高的可靠性。

附圖說明：

圖1為智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置接線原理圖；

圖2為投入電容器合閘時序圖；?

圖3為微處理器控制裝置的原理框圖；?

圖4為永磁操動裝置的剖面圖。

具體實施例：

????參見圖1，圖1是智能電網無擾動永磁操動機構分合裝置接線原理圖；本發明?“無擾動分相同步技術”，解決了現有技術無法實現三相獨立合分閘操作的技術難題，以及根據不同的負載特性，由基于微處理器進行合分閘操作的智能控制系統，控制在合理的時刻合閘和分閘，以主動消除在合分過程中產生的涌流和過電壓等電磁暫態效應，徹底消除合分閘過程中產生的涌流和過電壓，大大提高了分合閘裝置的使用壽命，增強了供電可靠性，提高了供電質量。

1)???????本發明的技術原理

?“無擾動分相同步技術”是指在智能控制系統的控制下，分合閘裝置動靜觸頭在系統電壓波形和電流波形的指定相位處動作,使得相關的負載(如：空載變壓器、電容器和空載線路等)在對自身和系統沖擊最小的情況下投入和退出電力系統的一種智能控制技術。