[發(fā)明專利]一種斷路器跳合閘線圈實(shí)時(shí)測(cè)控保護(hù)裝置及保護(hù)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201610913951.7
• 申請(qǐng)日: 2016-10-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN106655111A
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 汪澤州;沈春林;黃建偉;顧衛(wèi)華;朱升濤;吳亞洲;劉群;劉章銀;朱勝洪;楊春環(huán);葛勇華;沈海華;方李明;胡松松;鄧亮;趙海波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 國(guó)家電網(wǎng)公司;國(guó)網(wǎng)浙江省電力公司嘉興供電公司;國(guó)網(wǎng)浙江海鹽縣供電公司
• 主分類號(hào): H02H7/22
• 分類號(hào): H02H7/22;G01R31/327
• 代理公司: 杭州九洲專利事務(wù)所有限公司33101
• 代理人: 翁霽明

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及的是一種斷路器跳合閘線圈實(shí)時(shí)測(cè)控保護(hù)裝置及保護(hù)方法，屬于變電站安全運(yùn)行監(jiān)測(cè)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

斷路器是變電站中重要的設(shè)備之一，無(wú)論線路處于何種工作狀態(tài)，當(dāng)要求斷路器動(dòng)作時(shí)，斷路器應(yīng)能可靠、迅速地動(dòng)作。在35 kV及以下變電站中，還有大量的電磁操作機(jī)構(gòu)斷路器在運(yùn)行。大量運(yùn)行數(shù)據(jù)表明，中低壓斷路器的電磁操作機(jī)構(gòu)穩(wěn)定性較差，在操作過(guò)程中，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)拒分、拒合等故障，特別是當(dāng)斷路器出現(xiàn)執(zhí)行機(jī)構(gòu)卡澀、線圈控制回路接點(diǎn)粘連無(wú)法斷開(kāi)及輔助開(kāi)關(guān)節(jié)點(diǎn)不到位等故障時(shí)，線圈常會(huì)長(zhǎng)期通電，造成線圈過(guò)熱而燒毀，大大降低斷路器的運(yùn)行可靠性。

目前中低壓變電站基本上無(wú)人值守，大量斷路器都通過(guò)遠(yuǎn)程操作，當(dāng)出現(xiàn)上述故障時(shí)，無(wú)法及時(shí)斷開(kāi)控制電源，極易造成線圈燒毀，必須到現(xiàn)場(chǎng)人工更換線圈解決，大大增加了負(fù)荷恢復(fù)供電時(shí)間。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，而提供一種結(jié)構(gòu)組成合理、簡(jiǎn)單，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控線圈動(dòng)作電流、溫度，并在故障時(shí)及時(shí)斷開(kāi)線圈回路，提高斷路器運(yùn)行可靠性的斷路器跳合閘線圈實(shí)時(shí)測(cè)控保護(hù)裝置及保護(hù)方法。

本發(fā)明的目的是通過(guò)如下技術(shù)方案來(lái)完成的，一種斷路器跳合閘線圈實(shí)時(shí)測(cè)控保護(hù)裝置，它主要包括單片機(jī)、電源模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊、測(cè)溫模塊、電流檢測(cè)模塊、液晶顯示模塊和大功率開(kāi)關(guān)模塊，所述的單片機(jī)分別配置有電源模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊和液晶顯示模塊，并分別連接能實(shí)時(shí)檢測(cè)斷路器線圈溫度的測(cè)溫模塊和能檢測(cè)斷路器線圈電流的電流檢測(cè)模塊；

所述的單片機(jī)還連接用于關(guān)斷斷路器線圈回路的、可控制的大功率開(kāi)關(guān)模塊。

作為優(yōu)選：所述的單片機(jī)選用運(yùn)算速度快、內(nèi)存大、有64個(gè) I/O口、內(nèi)置高精度ADC／DAC和定時(shí)器、支持22個(gè)中斷源的C8051F020芯片；

所述的電源模塊采用輸入電壓為220 V交直流兩用及輸出電壓為5 V的通用電源模塊；

所述的實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊采用DS1302時(shí)鐘芯片，采用三線串行接口方式，可提供年、月、日、星期、時(shí)、分和秒等時(shí)間信息；

所述的測(cè)溫模塊由一把溫度信號(hào)轉(zhuǎn)換成熱電動(dòng)勢(shì)信號(hào)的單片K型熱電偶感溫元件和K型熱電偶信號(hào)放大與數(shù)字轉(zhuǎn)換器MAX6675芯片電路組成，

所述的電流檢測(cè)模塊采用HCS-LSP3額定電流20 A的閉環(huán)霍爾電流傳感器；

所述的液晶顯示模塊選用J12864液晶模塊；

所述斷路器線圈的額定工作電壓通常為DC 110 V或220 V，動(dòng)作電流通常小于10 A，與之配套的大功率開(kāi)關(guān)模塊選用最大工作電壓可達(dá)500 V、最大工作電流為20 A的IRFP460型場(chǎng)效應(yīng)管并構(gòu)成大功率開(kāi)關(guān)電路，所述的單片機(jī)和場(chǎng)效應(yīng)管之間設(shè)置有體積小、隔離電壓高的P127型光耦隔離元件。

一種利用所述斷路器跳合閘線圈實(shí)時(shí)測(cè)控保護(hù)裝置進(jìn)行保護(hù)方法，所述的保護(hù)方法是：

當(dāng)線圈通電動(dòng)作時(shí)，單片機(jī)實(shí)時(shí)比較熱電偶測(cè)得的線圈溫度T和設(shè)定溫度Tset，當(dāng)實(shí)時(shí)溫度T大于設(shè)定溫度Tset時(shí)，單片機(jī)控制大功率開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷斷路器線圈回路，在顯示屏上顯示當(dāng)前時(shí)間和溫度值并報(bào)警；

同樣，線圈通電時(shí)開(kāi)啟定時(shí)器，記錄線圈的通流時(shí)間time和電流大小I，time大于設(shè)定值Ti時(shí)，單片機(jī)控制大功率開(kāi)關(guān)電路關(guān)斷線圈回路，在液晶屏上顯示當(dāng)前時(shí)間、通流時(shí)間Ti和電流值I，并報(bào)警。

本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)組成合理、簡(jiǎn)單，能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)控線圈動(dòng)作電流、溫度，并在故障時(shí)及時(shí)斷開(kāi)線圈回路，提高斷路器運(yùn)行可靠性等特點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明的系統(tǒng)組成框圖。

圖2是本發(fā)明的系統(tǒng)保護(hù)邏輯框圖。

圖3是本發(fā)明所述DS1302時(shí)鐘芯片的外部接線圖。

圖4是本發(fā)明所述的熱電偶測(cè)溫電路圖。

圖5是本發(fā)明所述的霍爾電流傳感器接線圖。

圖6是本發(fā)明所述的大功率開(kāi)關(guān)電路原理圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作詳細(xì)的介紹：圖1所示，本發(fā)明所述的一種斷路器跳合閘線圈實(shí)時(shí)測(cè)控保護(hù)裝置，它主要包括單片機(jī)1、電源模塊2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊3、測(cè)溫模塊4、電流檢測(cè)模塊5、液晶顯示模塊6和大功率開(kāi)關(guān)模塊7，所述的單片機(jī)1分別配置有電源模塊2、實(shí)時(shí)時(shí)鐘模塊3和液晶顯示模塊6，并分別連接能實(shí)時(shí)檢測(cè)斷路器線圈溫度的測(cè)溫模塊4和能檢測(cè)斷路器線圈電流的電流檢測(cè)模塊5；