CN101540498B - 一种高压开关免整定涌流控制方法及装置 - Google Patents
一种高压开关免整定涌流控制方法及装置 Download PDFInfo
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Abstract
一种高压开关免整定涌流控制方法及装置，在常规微控制器电路中增设过流定值设置单元，并将过流定值设置单元安装在微控控制器内，使电流互感器二次电流固定为5A，同时由微控制器记录下此情况下的模拟量/数字量采样值，再将任何时候的采样值与之比较即可得知真实的电流大小。再与设置单元的状态比较即可进行三段式保护。整个装置包括单片机、流变电源、采样电流、控制输出和过流定值设定装置；其中，过流定值设定装置为拨码开关或其它数字状态设置装置。单片机为涌流控制器控制核心，其电源由电流互感器二次提供的电流而产生。采样电路先由测量互感器获取与CT二次电流成正比的电流，再将此电流转变为电压信号供单片机进行模拟量/数字量转换。
Description
技术领域
本发明涉及一种高压开关免整定涌流控制器(即过流控制器)。不仅可对开关进行三段式保护、而且具有生产时免调试、上网运行后可整定且便于维护时观察。
背景技术
目前，国内应用的高压开关过流控制器有如下几种：1、单一防浪涌的过流延时控制器：它在开关合闸的很短时间内起分流作用，开关合闸后不起任何作用；2、模拟式过流控制器：它除了在开关合闸的很短时间内起过流延时作用外，开关工作时，若遇到大电流则同样可以在固定的时间内起延时作用；3、微控制器式三段式过流控制器：它是2002年初首次将微控制器应用在过流控制器上而开发的智能型产品。它除了具备以往过流控制器的功能外，还具有按电流分段保护功能。该控制器功能比较强，且得到了广泛的应用。4、2006年推出的高速采样过流控制器：由于以前控制器存在有两个缺陷：其取电源的方式不完善，它不从三相同时取电，若取电相失电，则控制器无电源将丧失控制功能；它最大的缺陷是采样速度太慢，即检测到大电流的时间较长且与出现非正常电流前的电流有较大关系。出现非正常电流前的电流越小，则监测到大电流的时间及越长，即相当于延时越长。线路上的各控制器没有时间基准，就不能可靠地分割事故区。故在2006年推出了高速采样的过流控制器解决了此问题。
目前市场上的所有控制器均存在如下缺陷：生产时难于整定-整定时将一次通以整定电流再调节电位器反复校准，过程复杂；上网运行后因无法通以实验电流而无法整定或更改过流定值；此外，由于电位器的非线性等原因，出厂后无法知道开关的过流定值。
发明内容
本发明的目的在于针对现有高压开关过流控制器的不足，提出一种控制过程更为简便，上网运行后可以整定或更改过流定值的新型高压开关过流控制方法及装置。
本发明所采用的技术方案是：在常规的微控制器电路中增设过流定值设置单元，并将过流定值设置单元安装在微控控制器内，并使电流互感器(CT)二次电流固定为5A(安培)，同时由微控制器记录下此情况下的模拟量/数字量(A/D)采样值，再将任何时候的采样值与之比较即可得知比较时的电流大小。再与设置单元的状态比较即可进行三段式保护。避免了开关厂家生产时反复整定的麻烦，同时开关投运后也能方便设置过流定值。
按照本发明思路所提出的高压开关过流控制装置是：一种高压开关过流控制装置，包括单片机MCU、流变电源、采样电流、控制输出和过流定值设定装置；其中，拨码开关或其它数字状态设置装置(SW)为过流定值设定装置。MCU为涌流控制器的控制核心--单片机，其电源由开关所配的电流互感器(CT)二次提供的电流而产生。采样电路首先由测量互感器获取与CT二次电流成正比的电流，再将此电流转变为电压信号供单片机进行模拟量/数字量(AD)转换。当线路发生永久性过流时，单片机将驱动输出回路使开关分闸。
本发明的工作方式有两种，其一为所述的过流定值设定装置(SW)有8位拨码，用其中1位(第8位)来标定控制器的单位模拟量与单位数字量的比值，简称为AD系数，其余用于整定档位。所述的AD系数的工作原理如下：控制器在组装完成后，先将定值档位设定在5A(安培)档，将第8位拨码拨至“OFF”状态，再将A，B，C三相同时均通以5A(安培)电流，此时再将第8位拨码拨至“ON”状态后再拨至“OFF”，单片机(MCU)会将此时的三相采样模拟量/数字量(AD)值存入可掉电保存数据的存储器(EEPROM)。分别为A、B、C三相电流为5A时的模拟量/数字(A/D)转换值(设A相为Ia5a-ad、B相为Ib5a-ad、C相为Ic5a-ad)。
当涌流控制器装入开关投运后，单片机按如下方式获得电流的大小：设某时刻A、B、C三相的采样模拟量/数字量(AD)值分别为Ia-ad、Ib-ad、Ic-ad，由拨码设置的档位定值为Is。若设此时A、B、C三相的真实电流(Ia、Ib和Ic)分别为：
Ia＝(Ia-ad/Ia5a-ad)×5(A)
Ib＝(Ib-ad/Ib5a-ad)×5(A)
Ic＝(Ic-ad/Ic5a-ad)×5(A)
将此电流与Is比较即可得知该时刻的电流是否正常。
该发明另一种技术路径是：控制器在组装完成后，先将定值档位设定在5A档，设在单片机程序中将5A(安培)时AD值设为Is-ad，再将A，B，C三相分别通以5A(安培)电流，分别调节测量互感器二次产生的至单片机模拟量/数字量(AD)口的电压，使单片机采样模拟量/数字量(AD)值与Is-ad相等(此时指示灯会闪)。涌流控制器装入开关投运后，单片机按如下方式获得电流的大小：设某时刻A、B、C三相的采样模拟量/数字量(AD)值分别为Ia-ad、Ib-ad、Ic-ad，由拨码设置的档位定值为Is。若设此时A、B、C三相的真实电流(Ia、Ib和Ic)分别为：
Ia＝(Ia-ad/Is-ad)×5(A)
Ib＝(Ib-ad/Is-ad)×5(A)
Ic＝(Ic-ad/Isad)×5(A)
将此电流与Is比较即可得知该时刻的电流是否正常。
本发明由于在高压开关过流控制装置引入了过流定值设定装置，因此可以十分方便地通过将即时采样模拟量/数字量(AD)值与标准模拟量/数字量(AD)值进行比较，从而得出A、B、C三相的真实电流。具有结构简单，操作方便，避免了开关厂家生产时反复整定的麻烦，同时开关投运后也能方便设置过流定值。
附图说明
图1为本发明电路主要结构。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步的描述。
从附图可以看出，本发明为高压开关控制器。且所述的高压开关控制器为高压开关免整定涌流控制器。在常规的微控制器电路中增设过流定值设置单元，并将过流定值设置单元安装在微控控制器内，并使电流互感器(CT)二次电流固定为5A(安培)，同时由微控制器记录下此情况下的模拟量/数字量(A/D)采样值，再将任何时候的采样值与之比较即可得知比较时的电流大小。再与设置单元的状态比较即可进行三段式保护。避免了开关厂家生产时反复整定的麻烦，同时开关投运后也能方便设置过流定值。
按照本发明思路所提出的高压开关过流控制装置是：一种高压开关过流控制装置，包括单片机MCU、流变电源、采样电流、控制输出和过流定值设定装置；其中，拨码开关或其它数字状态设置装置(SW)为过流定值设定装置。MCU为涌流控制器的控制核心--单片机，其电源由开关所配的电流互感器(CT)二次提供的电流而产生。采样电路首先由测量互感器获取与CT二次电流成正比的电流，再将此电流转变为电压信号供单片机进行模拟量/数字量(AD)转换。当线路发生永久性过流时，单片机将驱动输出回路使开关分闸。
本发明的工作方式有两种，其一为所述的过流定值设定装置(SW)有8位拨码，用其中1位(第8位)来标定控制器的单位模拟量与单位数字量的比值，简称为AD系数，其余用于整定档位。所述的AD系数的工作原理如下：控制器在组装完成后，先将定值档位设定在5A(安培)档，将第8位拨码拨至“OFF”状态，再将A，B，C三相同时均通以5A(安培)电流，此时再将第8位拨码拨至“ON”状态后再拨至“OFF”，单片机(MCU)会将此时的三相采样模拟量/数字量(AD)值存入可掉电保存数据的存储器(EEPROM)。分别为A、B、C三相电流为5A时的模拟量/数字(A/D)转换值(设A相为Ia5a-ad、B相为Ib5a-ad、C相为Ic5a-ad)。
当涌流控制器装入开关投运后，单片机按如下方式获得电流的大小：设某时刻A、B、C三相的采样模拟量/数字量(AD)值分别为Ia-ad、Ib-ad、Ic-ad，由拨码设置的档位定值为Is。若设此时A、B、C三相的真实电流(Ia、Ib和Ic)分别为：
Ia＝(Ia-ad/Ia5a-ad)×5(A)
Ib＝(Ib-ad/Ib5a-ad)×5(A)
Ic＝(Ic-ad/Ic5a-ad)×5(A)
将此电流与Is比较即可得知该时刻的电流是否正常。
该发明另一种技术路径是：所述的过流定值设定装置(SW)有8位拨码，用其中1位(第8位)来标定控制器的单位模拟量与单位数字量的比值，简称为AD系数，其余用于整定档位。所述的AD系数的工作原理如下：控制器在组装完成后，先将定值档位设定在5A档，设在单片机程序中将5A(安培)时AD值设为Is-ad，再将A，B，C三相分别通以5A(安培)电流，分别调节测量互感器二次产生的至单片机模拟量/数字量(AD)口的电压，使单片机采样模拟量/数字量(AD)值与Is-ad相等(此时指示灯会闪)。涌流控制器装入开关投运后，单片机按如下方式获得电流的大小：设某时刻A、B、C三相的采样模拟量/数字量(AD)值分别为Ia-ad、Ib-ad、Ic-ad，由拨码设置的档位定值为Is。若设此时A、B、C三相的真实电流(Ia、Ib和Ic)分别为：
Ia＝(Ia-ad/Is-ad)×5(A)
Ib＝(Ib-ad/Is-ad)×5(A)
Ic＝(Ic-ad/Isad)×5(A)
将此电流与Is比较即可得知该时刻的电流是否正常。
Claims (2)
1.一种高压开关免整定涌流控制方法，在常规的高压开关涌流控制器电路中增设过流定值设置单元，并将过流定值设置单元安装在高压开关涌流控制器内，并使电流互感器二次电流固定为5A，同时由高压开关涌流控制器记录下此情况下的模拟量与数字量采样值，再将任何时候的采样值与之比较即可得知比较时的电流大小；再与过流定值设置单元的状态比较即可进行三段式保护；所述的过流定值设置单元有8位拨码，用其中1位来标定高压开关涌流控制器的单位模拟量与单位数字量的比值，简称为AD系数，其余为整定档位；其特征在于：所述的AD系数的工作原理如下：高压开关涌流控制器在组装完成后，先将定值档位设定在5A档，将第8位拨码拨至“OFF”状态，再将A，B，C三相同时均通以5A电流，此时再将第8位拨码拨至“ON”状态后再拨至“OFF”；单片机会将此时的三相采样模拟量与数字量值存入可掉电保存数据的存储器；分别为A、B、C三相电流为5A时的模拟量与数字量转换值：设A相为Ia5a-ad、B相为Ib5a-ad、C相为Ic5a-ad；单片机为高压开关涌流控制器的控制核心，当高压开关涌流控制器装入开关投运后，单片机按如下方式获得电流的大小：设某时刻A、B、C三相的采样模拟量与数字量值分别为Ia-ad、Ib-ad、Ic-ad，由拨码设置的档位定值为Is；若设此时A、B、C三相的真实电流Ia、Ib和Ic分别为：
Ia=(Ia-ad/Ia5a-ad)×5(A)
Ib=(Ib-ad/Ib5a-ad)×5(A)
Ic=(Ic-ad/Ic5a-ad)×5(A)
将此电流与Is比较即可得知该时刻的电流是否正常。
2.一种高压开关免整定涌流控制方法，在常规的高压开关涌流控制器电路中增设过流定值设置单元，并将过流定值设置单元安装在高压开关涌流控制器内，并使电流互感器二次电流固定为5A，同时由高压开关涌流控制器记录下此情况下的模拟量与数字量采样值，再将任何时候的采样值与之比较即可得知比较时的电流大小；再与过流定值设置单元的状态比较即可进行三段式保护；所述的过流定值设置单元有8位拨码，用其中1位来标定高压开关涌流控制器的单位模拟量与单位数字量的比值，简称为AD系数，其余为整定档位；其特征在于：所述的AD系数的工作原理如下：所述的高压开关涌流控制器在组装完成后，先将定值档位设定在5A档，设在单片机程序中将5A时模拟量与数字量转换值设为Is-ad，再将A，B，C三相分别通以5A电流，分别调节测量电流互感器二次产生的至单片机模拟量与数字量口的电压，使单片机采样模拟量与数字量值与Is-ad相等，此时指示灯会闪；单片机为高压开关涌流控制器的控制核心，高压开关涌流控制器装入开关投运后，单片机按如下方式获得电流的大小：设某时刻A、B、C三相的采样模拟量与数字量值分别为Ia-ad、Ib-ad、Ic-ad，由拨码设置的档位定值为Is；若设此时A、B、C三相的真实电流Ia、Ib和Ic分别为：
Ia=(Ia-ad/Is-ad)×5(A)
Ib=(Ib-ad/Is-ad)×5(A)
Ic=(Ic-ad/Is-ad)×5(A)
将此电流与Is比较即可得知该时刻的电流是否正常。
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| CN201029199Y (zh) * | 2006-07-17 | 2008-02-27 | 周迭辉 | 高压开关综合控制器 |
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