[發明專利]一種智能斷路器控制系統

無效

• 申請號: 201310552111.9
• 申請日: 2013-11-08
• 公開（公告）號: CN103560496A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 雍少銀
• 申請（專利權）人: 寧夏天地經緯電力設備工程有限公司
• 主分類號: H02H7/26
• 分類號: H02H7/26;H02J13/00;G05B19/042
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及斷路器領域，特別涉及一種智能斷路器控制系統。

背景技術

低壓斷路器作為電力供配電系統中廣泛使用的主要控制電器,除了要能正常分合相關系統額定電流外,還要在相關系統故障時能快速有選擇性地可靠分斷相關系統短路故障電流,且不能出現越級跳閘或拒動現象。

特別是隨著電力系統控制方式數字化進程的發展應用以及電力系統綜合自動化的廣泛應用,對系統可視化、自動化、網絡化、實時化、精確化的要求越來越高,相應地對應用面積廣、網絡結構復雜、操作較頻繁、故障率高的低壓斷路器也就提出了更高的要求,傳統斷路器根本無法滿足現代電力系統綜合自動化的需要。智能化技術的應用于是成了低壓斷路器的一個重要發展應用方向。

發明內容

本發明的目的是提供一種不僅集保護、測量、監控于一體，而且具備人機對話顯示、存儲、記憶、邏輯分析、判斷和選擇以及網絡通信等功能的智能斷路器控制系統。

本發明解決上述技術問題所采用的技術方案如下：一種智能斷路器控制系統，包括微處理單元、信號檢測采集單元、開關量輸入單元、執行輸出單元、人機對話單元、電源，所述信號檢測采集單元采集保護信號和測量信號，按預先設計好的保護特性要求,經微處理器單元處理后，作出相應的故障判斷處理，發出一定寬度的跳閘脈沖（負方波脈沖）送到執行輸出單元，所述開關量的輸入單元主要是斷路器的輔助接點狀態,經過光電隔離可以很方便地輸入CPU中,以此判斷斷路器的狀態。所述執行輸出單元的執行元件為一個帶永久磁鐵的磁通變換器,斷路器正常工作時永久磁鐵使動靜鐵芯保持吸合，斷路器故障時，磁通變換器的線圈產生反向磁場,抵消永久磁通,動鐵芯釋放產生的機械能量推動斷路器的脫扣器使斷路器分斷。

所述微處理單元主要由高性能的自帶A/D轉換、看門狗監視器、I₂C串行總線和高速輸入輸出通道、通訊接口和單片機及其外圍電子電路組成；所述信號檢測采集單元設置電流互感器、電壓互感器；所述執行輸出單元設置一個帶永久磁鐵的磁通變換器；

所述人機對話單元設置通信接口、鍵盤顯示器、打印電路；

所述電源采用雙電源供電方式，一路電源為自生電源，由速飽和鐵芯電流互感器從主電路感應獲得電源，另一路電源為輔助電源，以“或”的方式由外部提供。

所述智能斷路器控制系統的軟件設計包括主程序和中斷程序；所述主程序包括故障處理、鍵盤處理、顯示處理、通信處理；所述中斷程序包括定時器中斷、鍵盤中斷、通訊中斷；

所述智能斷路器控制系統設置過載長延時、短路短延時、短路瞬時和接地四段保護功能。

工作原理：各交流量分別經信號輸入回路、低通濾波器送到CPU控制的多路開關,經模數轉換后,由DB數據總線送到數據存儲器（RAM）。CPU通過調用程序存儲器（EPROM）中的程序對采集的數據進行計算,其計算結果與存放在電可擦存儲器（E²PROM）中的整定值進行比較,作出相應的故障判斷處理。再通過輸入輸出端口（I/O）將處理信號送到相應外設（信號與出口）發出報警信號,或執行跳閘。微處理單元除了要完成整個系統的測量、保護、邏輯等功能外,還具有自我故障診斷和監察的能力,當斷路器本身發生故障或環境溫度超過允許范圍時,能發出相應的信號顯示或報警,同時重新起動。自診斷的項目主要有EPROM出錯、A/D轉換出錯、環境超溫、CT斷線、跳閘線圈斷線、斷路器拒動及觸頭維護。信號檢測采集單元將保護信號和測量信號分別取自不同類型的電流互感器和電壓互感器；開關量的輸入主要是斷路器的輔助接點狀態,經過光電隔離可以很方便地輸入CPU中,以此判斷斷路器的狀態。執行元件為一個帶永久磁鐵的磁通變換器,其特點是體積小,功耗低,脫扣力，正常工作時永久磁鐵使動靜鐵芯保持吸合，來自互感器的過載、短路、接地等故障信號,按預先設計好的保護特性要求,經微處理器單元處理后,發出一定寬度的跳閘脈沖（負方波脈沖）送到磁通變換器的線圈,產生反向磁場,抵消永久磁通,動鐵芯釋放產生的機械能量推動斷路器的脫扣器使斷路器分斷。