[發(fā)明專利]一種用于弧光保護(hù)的主控單元

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710224036.1
• 申請日: 2017-04-07
• 公開（公告）號: CN106887827A
• 公開（公告）日: 2017-06-23
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚金肖;李鑫;高敏;沈迎
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波華創(chuàng)銳科智能科技有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 杭州君度專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙)33240
• 代理人: 王桂名

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種用于弧光保護(hù)的主控單元。

背景技術(shù)

電力系統(tǒng)的進(jìn)線電源開關(guān)柜中由于各種的短路原因可引起弧光，弧光會以300m/s的速度爆發(fā)，摧毀途中的任何物質(zhì)。只要系統(tǒng)中不斷電，弧光就會一直存在。弧光短路所釋放的巨大能量所產(chǎn)生的各種電弧效應(yīng)，會對附近的工作人員造成嚴(yán)重的傷害。

因此需要對進(jìn)線電源電流信息及弧光進(jìn)行監(jiān)測并進(jìn)行有效控制，目前還沒有對電源電流信息及弧光進(jìn)行有效監(jiān)測并進(jìn)行對應(yīng)控制措施的主控單元。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于目前還沒有對電源電流信息及弧光進(jìn)行有效監(jiān)測并進(jìn)行對應(yīng)控制措施的主控單元，本發(fā)明提供一種用于弧光保護(hù)的主控單元。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題的技術(shù)方案是：一種用于弧光保護(hù)的主控單元，包括若干路紫外弧光探頭、若干個電流互感器，所述的紫外弧光探頭的輸出端與一光電轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，所述的光電轉(zhuǎn)換電路獲取所述紫外弧光探頭所探測到的弧光強(qiáng)度，將光信號轉(zhuǎn)換成電壓模擬信號，所述電流互感器的輸出端與一電流采集電路的輸入端連接；

還包括FPGA控制器，該FPGA控制器包括AD轉(zhuǎn)換模塊，所述光電轉(zhuǎn)換電路的輸出端連接所述AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，AD轉(zhuǎn)換模塊從而將電壓模擬信號轉(zhuǎn)換成電壓數(shù)字信號；所述電流采集電路的輸出端連接所述AD轉(zhuǎn)換模塊的輸入端，AD轉(zhuǎn)換模塊將電流模擬信號轉(zhuǎn)換成電流數(shù)字信號；

所述的FPGA控制器還包括FFT電流諧波變換模塊、弧光判斷模塊、過流判斷模塊，所述AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端分別連接所述的FFT電流諧波變換模塊、弧光判斷模塊、過流判斷模塊；所述的FFT電流諧波變換模塊根據(jù)AD轉(zhuǎn)換模塊采集的電流值進(jìn)行FFT變換，獲取電流的諧波分布；所述的弧光判斷模塊根據(jù)AD轉(zhuǎn)換模塊采集的電壓信號進(jìn)行弧光有無判斷，與設(shè)定弧光閾值進(jìn)行比較，獲取該路紫外弧光探頭是否監(jiān)測到弧光的結(jié)果；所述的過流判斷模塊根據(jù)AD轉(zhuǎn)換模塊采集的電流值進(jìn)行電流有效值計算，與設(shè)定過流閾值進(jìn)行比較，得出該路電流是否過流的結(jié)果；

所述的FPGA控制器還包括一電流弧光狀態(tài)寄存器、寫電流弧光寄存器，所述弧光判斷模塊的輸出端與所述的電流弧光狀態(tài)寄存器連接，將該路紫外弧光探頭是否監(jiān)測到弧光的結(jié)果寫入電流弧光狀態(tài)寄存器中；所述過流判斷模塊的輸出端與所述的電流弧光狀態(tài)寄存器連接，將該路電流是否過流的結(jié)果寫入電流弧光狀態(tài)寄存器中；所述的AD轉(zhuǎn)換模塊的輸出端與所述的寫電流弧光寄存器連接，將AD轉(zhuǎn)換模塊中發(fā)送來的電流、弧光狀態(tài)，寫入對應(yīng)地址的電流弧光狀態(tài)寄存器中；

所述的FPGA控制器還包括響應(yīng)跳閘連動邏輯判定矩陣、繼電器狀態(tài)寄存器，該應(yīng)跳閘連動邏輯判定矩陣的輸入端連接所述的電流弧光狀態(tài)寄存器，該應(yīng)跳閘連動邏輯判定矩陣的輸出端連接所述的繼電器狀態(tài)寄存器，所述的響應(yīng)跳閘連動邏輯判定矩陣讀取電流弧光狀態(tài)寄存器中的值，通過邏輯控制關(guān)系，輸出控制結(jié)果，寫入繼電器狀態(tài)寄存器中；

所述的FPGA控制器還包括讀狀態(tài)寄存器、CAN通信模塊，所述的讀狀態(tài)寄存器的輸入端與所述的繼電器狀態(tài)寄存器連接，所述讀狀態(tài)寄存器的輸出端與所述的CAN通信模塊連接，所述的讀狀態(tài)寄存器將繼電器狀態(tài)寄存器中的值進(jìn)行實(shí)時讀取，通過CAN通信模塊發(fā)送至對應(yīng)的子單元；所述寫電流弧光寄存器的輸出端與所述CAN通信模塊的輸入端連接，從寫電流弧光寄存器上接收所有的電流、弧光狀態(tài)值；

還包括微處理器，所述的FPGA控制器還包括與微處理器通信模塊，與微處理器通信模塊的輸入端跟電流弧光狀態(tài)寄存器、繼電器狀態(tài)寄存器、FFT電流諧波變換模塊連接，與微處理器通信模塊的輸出端跟所述的微處理器連接；所述的微處理器與顯示器連接，與微處理器通信模塊將電流弧光狀態(tài)寄存器、繼電器狀態(tài)寄存器值發(fā)送給微處理器，并通過顯示器進(jìn)行顯示，與微處理器通信模塊將電流諧波變換結(jié)果實(shí)時發(fā)送給微處理器，并通過顯示器進(jìn)行顯示；

還包括ICE61850通信轉(zhuǎn)接板，該ICE61850通信轉(zhuǎn)接板與所述的微處理器連接，通過ICE61850通信轉(zhuǎn)接板與站內(nèi)監(jiān)控系統(tǒng)通信；

還包括光耦、常規(guī)繼電器、快速繼電器、信號繼電器，所述的光耦的輸入端與所述的繼電器狀態(tài)寄存器連接，所述光耦的輸出端分別與所述的常規(guī)繼電器、快速繼電器、信號繼電器連接；

還包括CAN收發(fā)器模塊、CAN轉(zhuǎn)光纖模塊，CAN收發(fā)器模塊連接所述的CAN通信模塊，將系統(tǒng)的通信轉(zhuǎn)換成CAN總線通信方式，所述的CAN轉(zhuǎn)光纖模塊與所述的CAN收發(fā)器連接，將CAN總線通信轉(zhuǎn)換成為光纖通信。

進(jìn)一步，所述的微處理器還與指示燈連接。