專利名稱：一種油田專用智能快速開斷裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種油田專用智能快速開斷 裝置。
背景技術：
近年來，由于設備材料絕緣老化、機械磨損、運行條件惡劣、維護不當和誤操作、外力因素、電網(wǎng)結構的改變等引發(fā)內部故障而被嚴重損壞，有的甚至發(fā)展成大面積停電的重大事故。而主變壓器由于遭受外部短路電流沖擊損壞的事故也逐年增加，據(jù)統(tǒng)計，全國IlOkV及以上等級變壓器因外部短路故障造成損壞的事故已達到事故總數(shù)的50%以上。此夕卜，中壓系統(tǒng)弧光短路故障還可能波及站用直流系統(tǒng)發(fā)展為系統(tǒng)故障。這些時有發(fā)生的事故嚴重威脅著配電系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行，已引起國內電力部門的高度重視。實際運行經(jīng)驗表明，由于造成中壓系統(tǒng)內部故障的原因很多，盡管采取了各種加強的措施，但由于弧光及短路故障引起的電力設備損壞仍時有發(fā)生。由于中壓系統(tǒng)內部故障的原因很多，想完全杜絕內部弧光及短路故障的發(fā)生是不可能的。雖然內部弧光故障很少發(fā)生，然而一旦發(fā)生此類故障，電弧燃燒釋放的巨大的能量所產(chǎn)生的各種故障效應，不盡快切除故障往往會造成災難性的后果。
實用新型內容本實用新型的目的在于提供一種性能穩(wěn)定可靠、有效降低短路時故障電流對變壓器和線路的沖擊、提高電力系統(tǒng)運行穩(wěn)定性的油田專用智能快速開斷裝置。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術方案一種油田專用智能快速開斷裝置，包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路和控制電路，主電路由快速真空斷路器K構成，控制電路包括用于采集電力系統(tǒng)二次電流、二次電壓信號的電流互感器和電壓互感器，二者的輸出端通過A/D轉換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅動電路與快速真空斷路器K相連。由上述技術方案可知，當發(fā)生弧光時，發(fā)生弧光相會有電壓及電流波動，此時電壓互感器和電流互感器可以分別采集信號，然后將電信號傳入主控芯片，通過主控芯片判斷，分出故障相相別，并及時發(fā)出動作指令。本裝置能快速斷開故障線路，并能準確判斷弧光故障的相別，這不僅對電力系統(tǒng)的安全、可靠十分重要，而且對降低設備成本也有十分重要的意義。
圖I是本實用新型的電路框圖；圖2是本實用新型的電路原理圖。
具體實施方式
一種油田專用智能快速開斷裝置，包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路和控制電路10，主電路由快速真空斷路器K構成，控制電路10包括用于采集電力系統(tǒng)二次電流、二次電壓信號的電流互感器12和電壓互感器13，二者的輸出端通過A/D轉換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅動電路與快速真空斷路器K相連。如圖1、2所示。所述的電壓互感器13采集精確電壓信號；所述電流互感器12采集單項電流信號及零序電流信號。主電路、控制電路10串接到電力系統(tǒng)中，用于判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路，弧光并對發(fā)生短路故障的電力系統(tǒng)進行保護。IGBT驅動電路14位于快速真空斷路器K內部。如圖I所示，所述的主控芯片采用DSP數(shù)字信號處理器11，所述的驅動電路采用IGBT驅動電路14，所述電流互感器12的輸出端與A/D轉換器的輸入端相連，A/D轉換器的輸出端與DSP數(shù)字信號處理器11的信號輸入端相連，DSP數(shù)字信號處理器11的信號輸出端與IGBT驅動電路14的輸入端相連，IGBT驅動電路14的輸出端與快速真空斷路器K相連。電壓互感器13和電流互感器12分別與電力系統(tǒng)連接，檢測電壓、電流，電氣設備連接，檢測電氣設備的運行狀態(tài)，然后通過A/D轉換器將電壓、電流等相關信息傳送到DSP數(shù)字信號處理器11進行計算、判定。檢測到的電壓、電流的變化，將反映到單片機上對電氣·設備的運行狀態(tài)進行監(jiān)視；通過檢測電流用來判斷系統(tǒng)電路是否發(fā)生短路。如發(fā)生短路，IGBT驅動電路14控制快速真空斷路器K斷開，保護了電力系統(tǒng)及電氣設備的性能。而與DSP數(shù)字信號處理器11交互連接的單片機通過鍵盤將理論計算的電力系統(tǒng)短路電流數(shù)值輸入，為DSP數(shù)字信號處理器11判斷電力系統(tǒng)是否發(fā)生短路提供判斷依據(jù)。如圖I所示，所述的快速真空斷路器K為帶有高速渦流驅動機構的快速真空斷路器。所述的主控芯片、驅動電路和A/D轉換器由直流電源供電。所述的DSP數(shù)字信號處理器11的輸入輸出端與單片機的輸入輸出端相連，單片機的輸入端與鍵盤相連，單片機的輸出端與顯示屏相連。以下結合圖1、2對本實用新型作進一步的說明。所述DSP數(shù)字信號處理器11對A、C相電流、零序CT提供的電流信號和零序PT和線電壓提供的電壓信號而設計的產(chǎn)品進行循環(huán)檢測，進行數(shù)據(jù)采集，通過數(shù)據(jù)測量、濾波、放大等數(shù)字信號處理技術，如果是某種相間短路，DSP數(shù)字信號處理器11啟動跳閘電路，使本線路脫離電力系統(tǒng)，排除故障，同時裝置給出報警、顯示，并自動存儲相關數(shù)據(jù)。如果只是接地或其它原因的過電壓，裝置給出報警、顯示，并自動存儲相關數(shù)據(jù)。主電路主要由快速真空斷路器K在電路中起快速開斷作用，當電力系統(tǒng)電路正常時，快速真空斷路器K閉合，電流流過大或者發(fā)生弧光時，以及當電力系統(tǒng)電路發(fā)生短路時，快速真空斷路器K則斷開，起到及時切除故障點保護電路的作用。本裝置對電路的損耗微乎其微，節(jié)能減排，提高開關的可靠性和使用壽命，保護了電力系統(tǒng)及電氣設備的性能。綜上所述，當發(fā)生弧光時，發(fā)生弧光相會有電壓及電流波動，此時電壓互感器13和電流互感器12可以分別采集信號，然后將電信號傳入主控芯片，通過主控芯片判斷，分出故障相相別，并及時發(fā)出動作指令。本裝置能快速斷開故障線路，并能準確判斷弧光故障的相別，這不僅對電力系統(tǒng)的安全、可靠十分重要，而且對降低設備成本也有十分重要的意義。
權利要求1.一種油田專用智能快速開斷裝置，其特征在于包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路和控制電路(10)，主電路由快速真空斷路器K構成，控制電路(10)包括用于采集電力系統(tǒng)二次電流、二次電壓信號的電流互感器(12)和電壓互感器(13)，二者的輸出端通過A/D轉換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅動電路與快速真空斷路器K相連。
2.根據(jù)權利要求I所述的油田專用智能快速開斷裝置，其特征在于所述的主控芯片采用DSP數(shù)字信號處理器(11 )，所述的驅動電路采用IGBT驅動電路(14)，所述電流互感器(12)的輸出端與A/D轉換器的輸入端相連，A/D轉換器的輸出端與DSP數(shù)字信號處理器(11)的信號輸入端相連，DSP數(shù)字信號處理器(11)的信號輸出端與IGBT驅動電路(14)的輸入端相連，IGBT驅動電路(14)的輸出端與快速真空斷路器K相連。
3.根據(jù)權利要求I所述的油田專用智能快速開斷裝置，其特征在于所述的快速真空斷路器K為帶有高速渦流驅動機構的快速真空斷路器。
4.根據(jù)權利要求I所述的油田專用智能快速開斷裝置，其特征在于所述的主控芯片、驅動電路和A/D轉換器由直流電源供電。
5.根據(jù)權利要求2所述的油田專用智能快速開斷裝置，其特征在于所述的DSP數(shù)字信號處理器(11)的輸入輸出端與單片機的輸入輸出端相連，單片機的輸入端與鍵盤相連，單片機的輸出端與顯示屏相連。
專利摘要本實用新型涉及一種油田專用智能快速開斷裝置，包括串接在電力系統(tǒng)中的主電路和控制電路，主電路由快速真空斷路器K構成，控制電路包括用于采集電力系統(tǒng)二次電流、二次電壓信號的電流互感器和電壓互感器，二者的輸出端通過A/D轉換器與主控芯片的信號輸入端相連，主控芯片的信號輸出端通過驅動電路與快速真空斷路器K相連。當發(fā)生弧光時，發(fā)生弧光相會有電壓及電流波動，此時電壓互感器和電流互感器可以分別采集信號，然后將電信號傳入主控芯片，通過主控芯片判斷，分出故障相相別，并及時發(fā)出動作指令。本裝置能快速斷開故障線路，并能準確判斷弧光故障的相別，這不僅對電力系統(tǒng)的安全、可靠十分重要，而且對降低設備成本也有十分重要的意義。
文檔編號H02H3/08GK202721431SQ20122043050
公開日2013年2月6日 申請日期2012年8月28日 優(yōu)先權日2012年8月28日
發(fā)明者王川, 張國勇, 朱代忠, 張文仲, 尤勝軍 申請人:合肥貝阿益電力設備有限公司