[發明專利]一種用于智能低壓斷路器上的智能控制器

無效

• 申請號: 201410264321.2
• 申請日: 2014-06-16
• 公開（公告）號: CN104009546A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 徐謙;覃事剛;胡俊達;唐毅;劉勛;李文寬
• 申請（專利權）人: 遵義長征電器開關設備有限責任公司
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 重慶博凱知識產權代理有限公司 50212
• 代理人: 李雪梅

技術領域

????本發明屬于機電制造領域，特別涉及一種用于智能低壓斷路器上的智能控制器。

背景技術

智能低壓斷路器系統已成為國內目前研究的重要課題。隨著電力系統的發展，數字式低壓斷路器和故障記錄器的應用日益廣泛，但在配置上還是著重于保護功能本身，在數據共享及分析方面考慮較少。當電網發生故障時，缺乏有效的手段將保護的動作情況及故障信息主動上送到調度中心，對故障測距、阻抗分析、保護動作統計等功能的實現均停留在較低的水平。如何有效地利用數字式低壓斷路器和故障記錄器提供的故障信息，提高故障分析能力，加快故障處理速度，避免事故擴大，減小故障損失，是擺在各級調度部門面前的一個重大課題。智能低壓斷路器系統的提出，就是為了提高電網安全運行的調度系統信息化、智能化水平，在電網發生故障時提供實時故障信息，有效地快速恢復系統。

發明內容

為克服上述缺陷，本發明公開了一種用于智能低壓斷路器上的智能控制器。

一種用于智能低壓斷路器上的智能控制器，該智能控制器主要由信號互感器、三相電能計量芯片ATT7022、FPGA處理器芯片EP3C40、以太網接口、GPS接口、環境溫度檢測模塊、功率放大電路和顯示整定鍵盤模塊組成；——所述信號互感器；通過三相電能計量芯片ATT7022獲取主回路中的三相四線電壓信號和三相電流信號；

——三相電能計量芯片ATT7022；可完成三相電流、電壓、有功功率、無功功率、能量、有效值、功率因素及頻率的測量，并通過以太網接口和FPGA處理器芯片EP3C40進行數據交換；

——FPGA處理器芯片EP3C40；可以通過以太網接口用IEC61850通信協議與電網間隔層進行數據交換；

——以太網接口；起通訊連接作用，用于FPGA處理器芯片EP3C40與電網間隔層進行數據交換；

——GPS接口，使其能接收GPS對時信號，以滿足IEC61850通信的實時要求；

——環境溫度檢測模塊，使其能對系統內部環境進行檢測，保證其工作的安全性；

——功率放大電路；用于將檢測輸出信號放大，通過執行元件進行脫扣處理；

——顯示整定鍵盤模塊；可以設定不同的電壓電流整定值，選擇不同范圍的三段保護曲線；

本控制器是以FPGA處理器芯片EP3C40為基礎，通過外置的顯示整定鍵盤模塊，設定不同的電壓電流整定值，選擇不同范圍的三段保護曲線，通過以太網接口用IEC61850通信協議與電網間隔層進行數據交換，當出現瞬動電流過大、短路或過載等異常情況的時候，FPGA就會發出故障檢測輸出信號，并經過功率放大電路放大后對執行元件進行脫扣處理，故障解除后才能進行復位。

采用本發明智能控制器，當出現短路故障電流時，斷路器必須要及時脫扣動作，當電路中的電流超過預定值時，則不經過FPGA處理，馬上執行跳閘動作，開斷時間為脫扣器的機械動作時間。而且由于使用了FPGA處理器EP3C40，在IEC61850規約中采用了應用和通信分離的方法，大大增加了系統的可移植性，也有利于系統的升級和裁剪。

附圖說明

圖1為本發明智能控制器的工作原理圖。

具體實施方式

本發明作為智能低壓斷路器的核心組成部分，下面結合圖1進行詳細說明：

一種用于智能低壓斷路器上的智能控制器，它主要由信號互感器、三相電能計量芯片、FPGA處理器、以太網接口、GPS接口、環境溫度檢測模塊、功率放大電路和顯示整定鍵盤組成。信號互感器通過三相電能計量芯片ATT7022獲取主回路中的三相四線電壓信號和三相電流信號。通過外置的顯示整定鍵盤模塊，可以設定不同的電壓電流整定值，選擇不同范圍的三段保護曲線。三相電能計量芯片ATT7022是一顆高精度三相電能專用計量芯片，完成三相電流、電壓、有功功率、無功功率、能量、有效值、功率因素及頻率的測量，并通過以太網接口和FPGA芯片EP3C40進行數據交換。

本系統是以FPGA處理器EP3C40為基礎，其可以通過以太網接口用IEC61850通信協議與電網間隔層進行數據交換，當出現瞬動電流過大、短路或過載等異常情況的時候，FPGA就會發出故障檢測輸出信號，并經過功率放大電路放大后對執行元件進行脫扣處理，故障解除后才能進行復位。

本系統中內使用GPS接口，使其能接收GPS對時信號，以滿足IEC61850通信的實時要求。

本系統內設置有環境溫度檢測模塊，使其能對系統內部環境進行檢測，保證其工作的安全性。

本智能低壓斷路器的特點：