[發明專利]一種基于龍芯處理器的SF6封閉式組合電器操作聯鎖裝置

在審

• 申請號: 202011304162.6
• 申請日: 2020-11-19
• 公開（公告）號: CN112331502A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 李輝;沈力;袁峻;王元冬;張南輝;劉志洪;宋慶林;張偉;朱晟;甘龍;劉洪兵;閻定強;合達;解天柱;侯斌;張春剛;繆際;張驍;歐陽勁松;孫西;文立;楊壽全;楊瑛;唐詩吟;蔣秋男;金鈺;潘衛東;唐強;李磊;王紅梅;宋長勇;黃林;張永明;宋慶
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司昆明供電局
• 主分類號: H01H9/26
• 分類號: H01H9/26;G05B19/042
• 代理公司: 昆明正原專利商標代理有限公司 53100
• 代理人: 金耀生

本發明涉及基于龍芯處理器的SF6封閉式組合電器操作聯鎖裝置。本發明包括開關量采集模塊、限流元件、光電隔離開關組塊Ⅰ、FPGA、光電隔離開關組塊Ⅱ、繼電器組塊、微控制器、電平轉換芯片、觸摸屏、供電模塊；所述開關量采集模塊通過限流元件與光電隔離開關組塊Ⅰ連接，光電隔離開關組塊Ⅰ與FPGA連接，FPGA再分別與微控制器、隔離開關組塊Ⅱ連接，微控制器再通過電平轉換芯片與觸摸屏連接，隔離開關組塊Ⅱ再與繼電器組塊連接，供電模塊用于進行供電。本發明相關電氣一次設備只需取一個觸點，經光隔元件接入FPGA，實現邏輯計算最終通過繼電器輸出實現開放與閉鎖，最大限度簡化了二次電路、降低了元器件異常帶來的故障。

技術領域

本發明涉及一種基于龍芯處理器的SF6封閉式組合電器操作聯鎖裝置，屬于電力設備技術領域。

背景技術

SF6封閉式組電器（Gas Insulated Switchgear），簡稱GIS設備。其特點是將斷路器、隔離開關、接地開關、電壓互感器、電流互感器、避雷器、母線、電纜終端、進出線套管等，經優化設計有機地組合成一個整體。因采用絕緣性能好的六氟化硫氣體做絕緣和滅弧介質，所以能大幅度縮小變電站的體積，實現小型化。GIS的優點在于占地面積小，可靠性高，安全性強，維護工作量很小，其主要部件的維修間隔不小于20年。由于上述優點GIS設備在電力系統中被廣泛應用。

電力系統專業人員在GIS上的最常見工作是完成各類操作，為了防止發生“帶電合接地開關”“帶負荷拉隔離開關”“帶接地開關送電”等嚴重的誤操作事故，國內外GIS設備都設有電氣聯鎖功能，主要依靠隔離開關、接地開關、低壓空氣開關的輔助助觸點相互間串聯、并聯并通過一些繼電器、接觸器來實現一些閉鎖功能。

但也存在以下三方面的問題圍繞當前的專業工作：

1.二次元器件較多導致可靠性降低，運行多年后設備老化故障率較高，運行人員操作過程中由于聯鎖回路故障無法操作的故障時有發生；

2.二次元器件較多且彼此之間多為串聯構成“與門”電路，加之各聯接單元不在一處，導致二次接線在多個設備單元依靠控制電纜反復穿越聯接，形成龐大復雜聯鎖系統，給專業人員的運行維護帶來極大困難，在緊急情況下發生故障處理難度較大。極端情況下甚至影響電網運行方式。

3.由于GIS設備使用壽命較長，目前聯鎖控制系統都沒有智能提示功能，加之專業人員新老更替導致一些重要工作經驗無法100%傳授，運行維護工作開展愈發困難。

發明內容

本發明針對上述問題，采用龍芯中科微控制器LS1C101、大規?，F場可編程門陣列FPGA、可觸控顯示LCD屏等元器件構成電力系統開關量采集、邏輯運算及控制平臺。實現了各元器件開關量點對點采集，實現邏輯判斷，最終經光電隔離控制中間繼電器動作與返回，達到開放或閉鎖相應隔離開關、接地開關、斷路器等設備操控的目的。

本發明技術方案是：一種基于龍芯處理器的SF6封閉式組合電器操作聯鎖裝置，包括開關量采集模塊、限流元件、光電隔離開關組塊Ⅰ、FPGA、光電隔離開關組塊Ⅱ、繼電器組塊、微控制器、電平轉換芯片、觸摸屏、供電模塊；所述開關量采集模塊通過限流元件與光電隔離開關組塊Ⅰ連接，光電隔離開關組塊Ⅰ與FPGA連接，FPGA再分別與微控制器、隔離開關組塊Ⅱ連接，微控制器再通過電平轉換芯片與觸摸屏連接，隔離開關組塊Ⅱ再與繼電器組塊連接，供電模塊用于進行供電。

進一步地，所述微控制器采用龍芯中科微控制器LS1C101。

進一步地，所述電平轉換芯片采用MAX232。

進一步地，所述開關量采集模塊與83WDL隔離開關、接地開關、開關量輸出回路連接。

進一步地，所述限流元件采用若干個電阻。

進一步地，所述供電模塊包括DC220V直流工作電源、24V電源、+12V電源通過DC/DC轉換器轉換為+3.3V、+5V電源進行供電。