專利名稱：一種新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及ー種新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器。
技術(shù)背景 目前IOkV電カ架空饋線以自然延伸輻射型為主，主干線上帶有多條分支線，分支線再延伸出多條小分支線，線路結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且分支線上的每一次永久或瞬時故障均會造成變電站出線開關(guān)保護(hù)跳閘，造成整條IOkV饋線全部停電，擴大停電范圍。而如果故障性質(zhì)是永久的，變電站重合不成功，則ー個中壓用戶界內(nèi)的事故將使整條配電線路停電，而傳統(tǒng)的柱上開關(guān)控制器只能實現(xiàn)ー些簡單的保護(hù)功能，保護(hù)時限需要與整條線路及變電站出線開關(guān)配合，保護(hù)可靠性較低，開關(guān)跳閘后保護(hù)裝置只能切斷故障，并不能將故障故障信號上傳，查找故障只能通過運行人員逐級排查，這將會延長停電時間，因此傳統(tǒng)的柱上開關(guān)模式已不能滿足配網(wǎng)自動化的實際發(fā)展需求。由此可知，由于傳統(tǒng)的IOkV架空配網(wǎng)設(shè)備自動化程度不高，保護(hù)功能簡單，線路故障后不能自愈，故障恢復(fù)完全依賴于人工，這對供電的可靠性造成嚴(yán)重的威脅。隨著智能電網(wǎng)的發(fā)展，配電自動化的全面改造升級，電網(wǎng)公司將會迫切需要尋找ー種高度自動化程度來替代傳統(tǒng)的柱上開關(guān)設(shè)備。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供ー種新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，能夠解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，能夠自動消除瞬時故障對線路的影響，又可隔離永久故障段，避免造成長時間的大面積停電。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)措施實現(xiàn)的ー種新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，包括用于采集電カ架空饋線線路故障信息及識別線路故障類型的系統(tǒng)監(jiān)控模塊、用于處理電カ架空饋線線路故障信息及控制所述戶外柱上開關(guān)智能控制器工作的主控制器、用于驅(qū)動安裝于電カ架空饋線主干線上的智能斷路器工作的斷路器驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動安裝于電カ架空饋線各分支線上的智能負(fù)荷開關(guān)エ作的負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊、用于控制所述智能負(fù)荷開關(guān)工作的智能模塊和用于顯示電カ架空饋線工作狀態(tài)的液晶顯示模塊，所述系統(tǒng)監(jiān)控模塊、斷路器驅(qū)動模塊、智能模塊和液晶顯示模塊分別連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ，所述負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊連接到所述智能模塊的相應(yīng)接ロ ；所述主控制器接收所述系統(tǒng)監(jiān)控模塊輸出的電カ架空饋線線路故障信號，通過所述斷路器驅(qū)動模塊控制智能斷路器在電カ架空饋線線路瞬時故障后自動重合閘，通過所述智能模塊和負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊控制所述智能負(fù)荷開關(guān)自動隔離電力架空饋線的故障分支線路。作為本實用新型的一種實施方式，所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于手動輸入戶外柱上開關(guān)智能控制器運行控制指令的按鍵模塊，所述按鍵模塊連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ。作為本實用新型的一種實施方式，所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)電カ架空饋線線路故障報警的故障報警模塊，所述故障報警模塊連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ。作為本實用新型的一種實施方式，所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于顯示所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器運行狀態(tài)的LED燈指示模塊，所述LED燈指示模塊連接到所述智能模塊的相應(yīng)接ロ。作為本實用新型的一種實施方式，所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)射頻遙控器遙控操作的射頻遙控模塊，所述射頻遙控模塊連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ。作為本實用新型的一種實施方式，所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)與上位機通訊連接的通訊模塊和用于隔離輸入外部電流電壓信號的隔離互感器模塊，所述通訊模塊和隔離互感器模塊分別連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ ；所述主控制器對從所述隔離互感器模塊輸入的外部電流電壓信號進(jìn)行保護(hù)邏輯運算得到各種遙測量，并 將各種遙測量通過所述通訊模塊傳送給上位機。作為本實用新型的一種實施方式，所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控的無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接到所述智能模塊的相應(yīng)接ロ ；所述智能模塊接收用戶通過所述無線通訊模塊輸入的分合閘指令，通過所述負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊控制所述智能負(fù)荷開關(guān)實現(xiàn)分合閘操作，所述智能模塊接收用戶通過所述無線通訊模塊輸入的參數(shù)修改指令并進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)修改，所述主控制器接收用戶通過所述無線通訊模塊和智能模塊輸入的狀態(tài)查詢指令，控制所述液晶顯示模塊顯示相應(yīng)狀態(tài)信息。作為本實用新型的一種實施方式，所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)所述戶外柱上開關(guān)智能控制器各相連接模塊間電信號隔離傳輸?shù)墓怆姼綦x模塊，所述斷路器驅(qū)動模塊和主控制器之間通過所述光電隔離模塊連接，所述負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊、LED燈指示模塊和無線通訊模塊分別通過所述光電隔離模塊與所述智能模塊相連接。本實用新型的新型戶外開關(guān)智能控制裝置配合戶外斷路器使用，與傳統(tǒng)戶外開關(guān)比較，具有保護(hù)功能齊全，該產(chǎn)品可廣泛應(yīng)用于輻射型供電及環(huán)網(wǎng)供電系統(tǒng)，可以幫助系統(tǒng)識別線路瞬時故障與永久性故障，可自動消除瞬時故障對線路的影響，又可隔離永久故障段，避免造成長時間的大面積停電，從而經(jīng)濟實用地實現(xiàn)配網(wǎng)自動化，并有重合、涌流、反時限、定時限保護(hù)、小電流接地、分合閘故障保護(hù)、二次重合閉鎖、故障記錄等功能，能支持GPRS或GSM短信等通信方式可實現(xiàn)遠(yuǎn)程操作對本產(chǎn)品進(jìn)行分合閘操作、參數(shù)查詢與修改、查詢狀態(tài)及歷史階段記錄。
以下結(jié)合附圖
和具體實施例對本實用新型作進(jìn)ー步的詳細(xì)說明圖I為本實用新型的電路原理框圖；圖2為本實用新型的原理框圖；圖3為本實用新型三段式過流保護(hù)功能的保護(hù)邏輯框圖；圖4為本實用新型零序過流保護(hù)功能的保護(hù)邏輯框圖；圖5-1為反時限特性曲線I ;圖5-2為反時限特性曲線2 ;[0021]圖5-3為反時限特性曲線3 ;圖6為本實用新型一次重合閘動作的保護(hù)邏輯框圖；圖7為本實用新型二次重合閘動作的保護(hù)邏輯框圖；圖8為本實用新型三次重合閘動作的保護(hù)邏輯框圖； 圖9為本實用新型加速段保護(hù)功能的保護(hù)邏輯框圖。
具體實施方式
如圖I和圖2所示，本實用新型的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，包括用于采集電カ架空饋線線路故障信息及識別線路故障類型的系統(tǒng)監(jiān)控模塊、用于處理電カ架空饋線線路故障信息及控制戶外柱上開關(guān)智能控制器工作的主控制器、用于驅(qū)動安裝于電カ架空饋線主干線上的智能斷路器工作的斷路器驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動安裝于電カ架空饋線各分支線上的智能負(fù)荷開關(guān)工作的負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊、用于控制智能負(fù)荷開關(guān)工作的智能模塊和用于顯示電カ架空饋線工作狀態(tài)的液晶顯示模塊，系統(tǒng)監(jiān)控模塊、斷路器驅(qū)動模塊、智能模塊和液晶顯示模塊分別連接到主控制器的相應(yīng)接ロ，負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊連接到智能模塊的相應(yīng)接ロ ；主控制器接收系統(tǒng)監(jiān)控模塊輸出的電カ架空饋線線路故障信號，通過斷路器驅(qū)動模塊控制智能斷路器在電カ架空饋線線路瞬時故障后自動重合閘，通過智能模塊和負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊控制智能負(fù)荷開關(guān)自動隔離電力架空饋線的故障分支線路。該智能控制器具有三段式過流保護(hù)、零序保護(hù)、三相二次重合閘等功能，實現(xiàn)自動切除相間及單相接地故障并實現(xiàn)故障后自動重合恢復(fù)送電，幫助系統(tǒng)識別線路瞬時性故障與永久性故障，可自動消除瞬時故障對線路的影響，與智能負(fù)荷開關(guān)配合使用，有效的隔離故障線路，保證非故障線路正常運行，上述主控制器可以采用型號為MB90F342的單片機控制芯片，上述智能模塊可以采用DSP高速采樣運算芯片。其中，該智能控制器能實現(xiàn)整定范圍0·2Ιη 201η、精度±5%、時間整定范圍O 100s、速斷保護(hù)動作時間在I. 21η下，整組動作時間< 40ms的三段式過流保護(hù)，其動作條件為速段保護(hù)條件，在過流I段壓板投入時，當(dāng)任一保護(hù)電流> I段啟動值(Izdl)，保護(hù)經(jīng)過時間Tl后動作，跳開斷路器；限時速段保護(hù)條件，在過流II段壓板投入?yún)?，?dāng)任一保護(hù)電流> II段啟動值(Izd2)，保護(hù)經(jīng)過時間T2后動作，跳開斷路器；過電流保護(hù)條件，在過流III段壓板投入?yún)?，?dāng)任一保護(hù)電流> III段啟動值(Izd3)，保護(hù)經(jīng)過時間T3后動作，跳開斷路器。該三段式過流保護(hù)的保護(hù)邏輯如圖3所示。其中，該智能控制器實現(xiàn)的零序過流保護(hù)功能采用三相保護(hù)電流合成算法，其保護(hù)邏輯如圖4所示，圖中，TO為零序電流保護(hù)時限。其中，該智能控制器能實現(xiàn)整定范圍O. 21η 201η、精度±5 %、時間常數(shù)tpO. 05 I. 6的反時限過流保護(hù)功能，其動作條件為過流反時限保護(hù)動作于跳閘。過流反時限電流整定值在電動機啟動過程中自動升為2倍，啟動結(jié)束后，定值恢復(fù)為原整定電流值。產(chǎn)品所采用的反時限公式符合GB/T14598. 7-1995第3部分定義三種反時限特征曲線，整定時須明確使用何種曲線，其公式為[0031]
權(quán)利要求1.ー種新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于包括用于采集電カ架空饋線線路故障信息及識別線路故障類型的系統(tǒng)監(jiān)控模塊、用于處理電カ架空饋線線路故障信息及控制所述戶外柱上開關(guān)智能控制器工作的主控制器、用于驅(qū)動安裝于電カ架空饋線主干線上的智能斷路器工作的斷路器驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動安裝于電カ架空饋線各分支線上的智能負(fù)荷開關(guān)工作的負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊、用于控制所述智能負(fù)荷開關(guān)工作的智能模塊和用于顯示電カ架空饋線工作狀態(tài)的液晶顯示模塊，所述系統(tǒng)監(jiān)控模塊、斷路器驅(qū)動模塊、智能模塊和液晶顯示模塊分別連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ，所述負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊連接到所述智能模塊的相應(yīng)接ロ ；所述主控制器接收所述系統(tǒng)監(jiān)控模塊輸出的電カ架空饋線線路故障信號，通過所述斷路器驅(qū)動模塊控制智能斷路器在電カ架空饋線線路瞬時故障后自動重合閘，通過所述智能模塊和負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊控制所述智能負(fù)荷開關(guān)自動隔離電力架空饋線的故障分支線路。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于手動輸入戶外柱上開關(guān)智能控制器運行控制指令的按鍵模塊，所述按鍵模塊連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)電カ架空饋線線路故障報警的故障報警模塊，所述故障報警模塊連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于顯示所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器運行狀態(tài)的LED燈指示模塊，所述LED燈指示模塊連接到所述智能模塊的相應(yīng)接ロ。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)射頻遙控器遙控操作的射頻遙控模塊，所述射頻遙控模塊連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)與上位機通訊連接的通訊模塊和用于隔離輸入外部電流電壓信號的隔離互感器模塊，所述通訊模塊和隔離互感器模塊分別連接到所述主控制器的相應(yīng)接ロ ；所述主控制器對從所述隔離互感器模塊輸入的外部電流電壓信號進(jìn)行保護(hù)邏輯運算得到各種遙測量，并將各種遙測量通過所述通訊模塊傳送給上位機。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)遠(yuǎn)程操控的無線通訊模塊，所述無線通訊模塊連接到所述智能模塊的相應(yīng)接ロ ；所述智能模塊接收用戶通過所述無線通訊模塊輸入的分合閘指令，通過所述負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊控制所述智能負(fù)荷開關(guān)實現(xiàn)分合閘操作，所述智能模塊接收用戶通過所述無線通訊模塊輸入的參數(shù)修改指令并進(jìn)行相應(yīng)的參數(shù)修改，所述主控制器接收用戶通過所述無線通訊模塊和智能模塊輸入的狀態(tài)查詢指令，控制所述液晶顯示模塊顯示相應(yīng)狀態(tài)信息。
8.根據(jù)權(quán)利要求I至7任一項所述的新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，其特征在于所述新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器還包括用于實現(xiàn)所述戶外柱上開關(guān)智能控制器各相連接模塊間電信號隔離傳輸?shù)墓怆姼綦x模塊，所述斷路器驅(qū)動模塊和主控制器之間通過所述光電隔離模塊連接，所述負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊、LED燈指示模塊和無線通訊模塊分別通過所述光電隔離模塊與 所述智能模塊相連接。
專利摘要本實用新型公開了一種新型的戶外柱上開關(guān)智能控制器，能夠自動消除瞬時故障對線路的影響又可隔離永久故障段，避免造成長時間的大面積停電，其包括用于采集電力架空饋線路故障信息及識別線路故障類型的系統(tǒng)監(jiān)控模塊、用于處理電力架空饋線線路故障信息及控制智能控制器工作的主控制器、用于驅(qū)動安裝于電力架空饋線主干線上的智能斷路器工作的斷路器驅(qū)動模塊、用于驅(qū)動安裝于各分支線上的智能負(fù)荷開關(guān)工作的負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊、用于控制智能負(fù)荷開關(guān)工作的智能模塊和用于顯示電力架空饋線工作狀態(tài)的液晶顯示模塊，系統(tǒng)監(jiān)控模塊、斷路器驅(qū)動模塊、智能模塊和液晶顯示模塊分別連接到主控制器的相應(yīng)接口，負(fù)荷開關(guān)驅(qū)動模塊連接到智能模塊的相應(yīng)接口。
文檔編號H02H7/26GK202435023SQ20122004738
公開日2012年9月12日 申請日期2012年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年2月14日
發(fā)明者何勇, 彭志軍, 李徽勝, 李愛波, 汪民 申請人:廣州南方電力集團電器有限公司