專利名稱：一種分界開關(guān)控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及IOKV配網(wǎng)系統(tǒng)領(lǐng)域，尤其是一種分界開關(guān)控制器。
背景技術(shù)：
當(dāng)前，我國配電網(wǎng)自動(dòng)化水平還較低，依然在大量采用重合器加分段器的控制模式，該控制模式存在的缺陷如下第一，當(dāng)配網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)，需要由變電站跳閘，故障切除時(shí)間較長(zhǎng)。故障隔離與定位較困難，需要經(jīng)過多次重合、跳閘過程后才能隔離故障區(qū)域，對(duì)電網(wǎng)及非故障區(qū)域用戶沖擊較大；第二，故障類型與故障點(diǎn)查找較困難，雖然故障區(qū)域被隔離停電，但工作人員并無 法得知故障點(diǎn)的位置及故障類型；第三，故障區(qū)域停電時(shí)間長(zhǎng)，當(dāng)故障發(fā)生后，供電部門無法及時(shí)知道已經(jīng)有故障發(fā)生，通常要由故障區(qū)域的用戶報(bào)告故障。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種具有故障隔離和故障定位功能、便于工作人員快速查找及處理故障的分界開關(guān)控制器。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用了以下技術(shù)方案一種分界開關(guān)控制器，包括微處理器，其信號(hào)輸入端與用于采集A相電流Ia、C相電流Ic以及漏電電流Io的電流互感器相連，其信號(hào)輸出端通過分合閘輸出電路與分界開關(guān)相連，其信號(hào)輸入端與用于采集分界開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)量輸入電路的輸出端相連，其信號(hào)輸入輸出端分別與通信電路和存儲(chǔ)器相連。由上述技術(shù)方案可知，本實(shí)用新型安裝在用戶電源進(jìn)線的第一桿上，當(dāng)用戶范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，微處理器可以通過分合閘輸出電路控制分界開關(guān)快速跳閘以切除故障，保障非故障區(qū)域供電正常，并通過存儲(chǔ)器記錄故障事件信息，同時(shí)，通過通信電路及時(shí)將故障信息發(fā)送到供電部門，報(bào)告故障類型?？傊緦?shí)用新型可以起到快速切除故障、快速報(bào)告故障發(fā)生、指示故障類型等作用，保證用戶區(qū)域配網(wǎng)的正常運(yùn)行。

圖I為本實(shí)用新型的電路框圖。
具體實(shí)施方式
—種分界開關(guān)控制器，包括微處理器1，其信號(hào)輸入端與用于米集A相電流Ia、C相電流Ic以及漏電電流Io的電流互感器相連，其信號(hào)輸出端通過分合閘輸出電路3與分界開關(guān)相連，其信號(hào)輸入端與用于采集分界開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)量輸入電路2的輸出端相連，其信號(hào)輸入輸出端分別與通信電路4和存儲(chǔ)器5相連。所述的微處理器I的輸入端分別與按鍵、操作手柄相連，微處理器I的輸出端與顯不單兀相連，微處理器I的輸入輸出端與時(shí)鐘電路相連，電源電路向微處理器I供電，如圖I所示。電源電路采用AC/DC模塊，寬電壓輸入范圍84 265V，電源電路向微處理器I提供+5V、+12V直流電。圖I中的虛線部分即電流傳感器和分界開關(guān)，非本控制器所包含的范圍之內(nèi)。如圖I所示，開入量輸入電路2采用交流光藕隔離，具有強(qiáng)抗干擾能力。所述的分合閘輸出電路3包括鎖存器，鎖存器的輸入端與STM32F103ZE芯片的I/O 口相連，鎖存器的輸出端通過光耦隔離單元分別與分閘、合閘繼電器相連。分合閘輸出電路3采用鎖存器驅(qū)動(dòng)，由微處理器I的I/O 口控制鎖存器的輸入，再由鎖存器控制光耦隔離單元，光耦隔離單元驅(qū)動(dòng)分閘、合閘繼電器。所述的存儲(chǔ)器5采用AT24C128芯片，可以保存參數(shù)、保護(hù)定值、事件記錄等，可記錄64個(gè)事件記錄信息。所述的時(shí)鐘電路采 用RX8025芯片，為控制器提供高精度時(shí)標(biāo)。如圖I所示，所述的微處理器I采用STM32F103ZE芯片，該芯片具有速度快、運(yùn)算能力強(qiáng)、集成度高等特點(diǎn)，程序直接從片內(nèi)FLASH執(zhí)行，運(yùn)行速度可達(dá)72M，不易受干擾，片上集成了 512K字節(jié)FLASH、128K字節(jié)RAM、12位21通道A/D轉(zhuǎn)換、6個(gè)UART、2個(gè)IIC、高達(dá)112個(gè)I/O 口，采用該處理器可大幅減少外圍器件的使用，進(jìn)而提高了系統(tǒng)的可靠性，較傳統(tǒng)控制器中普遍采用8位微處理器而言，在執(zhí)行速度、運(yùn)算能力、通信方式、通信速度、可維護(hù)性等方面都有顯著提升。操作手柄提供了三種控制選擇，即“復(fù)歸、自動(dòng)、分閘”。當(dāng)本控制器的操作手柄處于“自動(dòng)”位置時(shí)，才接受遙控命令；處于非“自動(dòng)”位置時(shí)，禁止一切遙控；處于“分閘”位置時(shí)，控制器執(zhí)行一次分閘操作，跳開分界開關(guān)；處于“復(fù)歸”位置時(shí)，控制器執(zhí)行信號(hào)復(fù)歸命令，將“異常、接地、短路、閉鎖”指示燈熄滅，并解除控制閉鎖。如圖I所示，所述的通信電路4包括RS-232通信接口電路、GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊、WIFI模塊以及紅外模塊，STM32F103ZE芯片的輸入輸出端分別與RS-232通信接口電路、GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊、WIFI模塊以及紅外模塊相連。本控制器所支持的通信接口豐富，可滿足各種用戶的現(xiàn)場(chǎng)要求，適用范圍廣，只需要進(jìn)行簡(jiǎn)單配置，控制器就可以正常工作，無需因通信接口不同而進(jìn)行二次開發(fā)，方便生產(chǎn)與應(yīng)用。所述的按鍵的個(gè)數(shù)為4個(gè)，所述的顯示單元由6個(gè)LED燈和8個(gè)數(shù)碼管組成。按鍵和顯示單元組成人機(jī)交互界面，可以實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)參數(shù)設(shè)置等工作，可設(shè)置多種保護(hù)的定值，可精確整定保護(hù)定值，為現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)試與使用提高較大的便利，克服傳統(tǒng)方式中用撥碼開關(guān)設(shè)置參數(shù)的保護(hù)功能簡(jiǎn)單、定值參數(shù)精度差的缺點(diǎn)。在工作時(shí)，由外部電流互感器將線路的電流轉(zhuǎn)換為IA或5A的標(biāo)準(zhǔn)額定電流，輸入到控制器，控制器內(nèi)部的電流互感器再將輸入電流轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，經(jīng)有源低通濾波后送微處理器I內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行交流采樣，每周波采樣32點(diǎn)。微處理器I采集A相電流Ia、C相電流Ic以及漏電電流Ιο，采用傅立葉分解計(jì)算出各電流的有效值，并將有效值與保護(hù)定值進(jìn)行比較，若滿足故障邏輯則發(fā)出分閘命令，通過分合閘輸出電路3輸出控制信號(hào)至分界開關(guān)，使分界開關(guān)動(dòng)作，將故障切除，同時(shí)，存儲(chǔ)器5記錄故障信息，向供電部門發(fā)出故障指示；開關(guān)量輸入電路2采集分界開關(guān)的狀態(tài)，并發(fā)送至微處理器I，微處理器I判斷分界開關(guān)是否按照分閘命令斷開，若分界開關(guān)未斷開，則微處理器I還要再記錄未斷開事件，并存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器5中，以便于工作人員查詢。本控制器可以接收工作人員通過RS-232、GSM、GPRS, CDMA, WIFI及紅外等方式向控制下發(fā)的控制命令；可以統(tǒng)計(jì)斷路器分合閘次數(shù)的信息，供判斷斷路器壽命用。本控制器具有速斷、過流、接地、3次重合閘、重合后加速、手合后加速保護(hù)功能；保護(hù)動(dòng)作后閉鎖合閘控制；具有合閘涌流閉鎖功能，提高合閘的成功率；具有不同的控制優(yōu)先級(jí)；具有事件記錄、開入量變位記錄、分合閘記錄等功能；支持多種通信方式與通信協(xié) 議，可遠(yuǎn)程讀取電流電壓測(cè)量值、開入量狀態(tài)、事件記錄，可遠(yuǎn)程控制分閘或合閘，可遠(yuǎn)程讀取或修改控制器參數(shù)。
權(quán)利要求1.一種分界開關(guān)控制器，其特征在于包括微處理器(1)，其信號(hào)輸入端與用于采集A相電流Ia、C相電流Ic以及漏電電流Io的電流互感器相連，其信號(hào)輸出端通過分合閘輸出電路(3)與分界開關(guān)相連，其信號(hào)輸入端與用于采集分界開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)量輸入電路(2)的輸出端相連，其信號(hào)輸入輸出端分別與通信電路(4)和存儲(chǔ)器(5)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分界開關(guān)控制器，其特征在于所述的微處理器(I)的輸入端分別與按鍵、操作手柄相連，微處理器(I)的輸出端與顯示單元相連，微處理器(I)的輸入輸出端與時(shí)鐘電路相連，電源電路向微處理器(I)供電。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分界開關(guān)控制器，其特征在于所述的微處理器(I)采用STM32F103ZE芯片，所述的分合閘輸出電路(3)包括鎖存器，鎖存器的輸入端與STM32F103ZE芯片的I/O 口相連，鎖存器的輸出端通過光耦隔離單元分別與分閘、合閘繼電器相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分界開關(guān)控制器，其特征在于所述的通信電路(4)包括RS-232通信接口電路、GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊、WIFI模塊以及紅外模塊，微處理器(I)的輸入輸出端分別與RS-232通信接口電路、GSM模塊、GPRS模塊、CDMA模塊、WIFI模塊以及紅外模塊相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的分界開關(guān)控制器，其特征在于所述的存儲(chǔ)器(5)采用AT24C128 芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分界開關(guān)控制器，其特征在于所述的按鍵的個(gè)數(shù)為4個(gè)，所述的時(shí)鐘電路采用RX8025芯片，所述的電源電路向微處理器(I)提供+5V、+12V直流電。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的分界開關(guān)控制器，其特征在于所述的顯示單元由6個(gè)LED燈和8個(gè)數(shù)碼管組成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種分界開關(guān)控制器，包括微處理器，其信號(hào)輸入端與用于采集A相電流Ia、C相電流Ic以及漏電電流Io的電流互感器相連，其信號(hào)輸出端通過分合閘輸出電路與分界開關(guān)相連，其信號(hào)輸入端與用于采集分界開關(guān)狀態(tài)的開關(guān)量輸入電路的輸出端相連，其信號(hào)輸入輸出端分別與通信電路和存儲(chǔ)器相連。本實(shí)用新型安裝在用戶電源進(jìn)線的第一桿上，當(dāng)用戶范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，微處理器可以通過分合閘輸出電路控制分界開關(guān)快速跳閘以切除故障，保障非故障區(qū)域供電正常，并通過存儲(chǔ)器記錄故障事件信息，同時(shí)，通過通信電路及時(shí)將故障信息發(fā)送到供電部門，報(bào)告故障類型。
文檔編號(hào)H02H7/26GK202678950SQ20122028039
公開日2013年1月16日 申請(qǐng)日期2012年6月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月14日
發(fā)明者劉見東, 郭晉楠 申請(qǐng)人:安徽科大智能電網(wǎng)技術(shù)有限公司