CN102412547B - 户外高压交流真空断路器的控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种户外高压交流真空断路器的控制装置，它包括分别接在三相线路上的三个电流互感器、数模转换模块、主控制器、电源模块、驱动模块及按键输入模块，所述三个电流互感器通过数模转换模块与主控制器连接，所述按键输入模块和驱动模块均与主控制器连接，所述电源模块分别与电流互感器、驱动模块及主控制器连接。这种户外高压交流真空断路器的控制装置可以通过检测三相线路的电流矢量值并与保护值做比较，判断线路是否出现三相不平衡故障，实现零序保护。

Description

户外高压交流真空断路器的控制装置

技术领域：

本发明涉及电力供电系统，具体讲是一种户外高压交流真空断路器的控制装置。

背景技术：

目前电力供电系统中，用在户外电力线路和用户分界点开关大多是分散点安装的户外高压交流真空断路器，一般的控制装置都采用电流互感器检测电流，通过电气保护线路实现涌流保护和过流保护二大功能，但是它不具备零序保护的功能，即当电力用户发生单相接地等故障时，不具备检测和处理单相接地、断相故障的功能，致使大量的单相接地故障和断相故障无法及时处理，发生烧灰和损坏用电设备和电力设备。要实现零序电流的保护，需要准确、可靠地检测系统的零序电流，但是在高压情况下，三相高压电线不能靠得太近，必须保证一定的安全距离，因此无法实现采用常规的零序电流互感器来检测零序电流，也就无法实现零序保护。

发明内容：

本发明要解决的技术问题是，克服现有的技术缺陷，提供一种实现零序保护的户外高压交流真空断路器的控制装置。

本发明的技术解决方案是，提供一种户外高压交流真空断路器的控制装置，它包括分别接到三相线路上的三个电流互感器、数模转换模块、主控制器、电源模块、驱动模块及按键输入模块，所述三个电流互感器通过数模转换模块与主控制器连接，所述按键输入模块和驱动模块均与主控制器连接，所述电源模块分别与电流互感器、驱动模块及主控制器连接。

本发明具有以下优点：

采用上述户外高压交流真空断路器的控制装置后，通过三个电流互感器分别采集三相线路的电流，通过数模转换模块将采集到的电流模拟矢量转成数字矢量传输给主控制器，主控制器获得三相线路的电流矢量值并进行比较判断，正常情况下，三相电流矢量之和为零，若出现三相不平衡故障，(即单相接地或者断相等故障)，则每相电流就会和正常电流相比发生矢量变化，可在主控制器中设置保护值，当实时每相电流小于该相正常电流的0.3～0.5倍时，或当每相电流大于该相正常电流的1.3～1.5倍时，便判断为三相不平衡故障，此时主控制器控制驱动模块进行保护，实现零序保护。

作为改进，所述电源模块包括电流互感器取电电路，变压器、整流电路、直流斩波电路、蓄电池，所述电流互感器取电电路与电流互感器连接，电流互感器取电电路依次通过变压器、整流电路、直流斩波电路与蓄电池连接，所述整流电路与主控制器连接，所述蓄电池与驱动模块及控制器连接。采用这种电源模块，户外高压交流真空断路器的控制装置正常工作时，无需外接电源，可以直接从电流互感器变换成控制装置各部分所需电源，并且通过主控制器管理蓄电池，当电流互感器二次侧取电电流较小时或电网失电时，也能够保证蓄电池正常提供控制器工作。

作为优选，所述按键输入模块为拨码开关。

作为改进，所述户外高压交流真空断路器的控制装置还可以包括GSM模块，所述GSM模块通过异步串行通讯与主控制器连接。通过增加GSM模块使控制装置具有远程通信功能，能将真空断路器工作状态，发生变化时的原因、时间通过短信形式告知各有关部门，方便了对故障等的及时处理；通过短信注册的高级用户可以查询实时定值和设置值及分合闸状况。

附图说明：

附图1是本发明户外高压交流真空断路器的控制装置的原理方框图。

具体实施方式：

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

如图1所示，本发明提供一种户外高压交流真空断路器的控制装置，它包括分别接到三相线路上的三个电流互感器、数模转换模块、主控制器、电源模块、驱动模块及按键输入模块，所述三个电流互感器通过数模转换模块与主控制器连接，三个电流互感器分别采集三相矢量电流，并通过数模转换模块转换成数字量信号传输给主控制器，所述按键输入模块和驱动模块均与主控制器连接，按键输入模块向主控制器输入设置值，主控制器通过驱动模块控制户外高压交流真空断路器的开关分，以实现保护，所述电源模块分别与电流互感器、驱动模块及主控制器连接，电源模块通过电流互感器取电，并向驱动模块及主控制器供电。

所述电源模块包括电流互感器取电电路，变压器、整流电路、直流斩波电路、蓄电池，所述电流互感器取电电路与电流互感器连接，从电流互感器取电，电流互感器取电电路依次通过变压器、整流电路、直流斩波电路与蓄电池连接，电流互感器取电电路通过变压器和整流电路变成低压直流电源供主控制器和驱动器使用，并通过直流斩波电路升压后给蓄电池充电。所述整流电路与主控制器连接，所述蓄电池与驱动模块及控制器连接，蓄电池供给驱动模块所需电源。采用这种电源模块，户外高压交流真空断路器的控制装置正常工作时，无需外接电源，可以直接从电流互感器变换成控制装置各部分所需电源，并且通过主控制器管理蓄电池，当电流互感器二次侧取电电流较小时或失电时，也能够保证控制器正常工作。

作为优选，所述按键输入模块为拨码开关。

作为改进，所述户外高压交流真空断路器的控制装置还可包括GSM模块，所述GSM模块通过异步串行通讯与主控制器连接。通过增加GSM模块使控制装置具有远程通信功能，通过短信注册的高级用户可以查询实时状态、定值和设置值及分闸操作。

本发明的工作原理为：该控制装置通过三个电流互感器分别采集三相线路的电流，通过数模转换模块将采集到的电流模拟矢量转成数字矢量传输给主控制器，主控制器获得三相线路的电流矢量值并进行比较判断，正常情况下，三相电流矢量之和为零，若出现三相不平衡故障，包括单相接地故障和断相故障等，则每相电流就会比正常电流高或低，此时可在主控制器中设定保护值，当实时每相电流小于该相正常电流的0.3～0.5倍时，或当每相电流大于该相正常电流的1.3～1.5倍时，便判断为三相电流不平衡故障，此时主控制器控制驱动模块进行保护；所述单相接地保护值可在主控制器中进行设定，在本实施例中设置为当低于或超过设定相电流的30％至50％倍，实现户外高压交流真空断路器的零序保护。

Claims (4)

1.一种户外高压交流真空断路器的控制装置，其特征在于：它包括分别接到三相线路上的三个电流互感器、数模转换模块、主控制器、电源模块、驱动模块及按键输入模块，所述三个电流互感器通过数模转换模块与主控制器连接，所述按键输入模块和驱动模块均与主控制器连接，所述电源模块分别与电流互感器、驱动模块及主控制器连接，主控制器中设置保护值，当实时每相电流小于该相正常电流的0.3～0.5倍时，或当每相电流大于该相正常电流的1.3～1.5倍时，便判断为三相不平衡故障，此时主控制器控制驱动模块进行保护，实现零序保护。

2.根据权利要求1所述的户外高压交流真空断路器的控制装置，其特征在于：所述电源模块包括电流互感器取电电路，变压器、整流电路、直流斩波电路、蓄电池，所述电流互感器取电电路与电流互感器连接，电流互感器取电电路依次通过变压器、整流电路、直流斩波电路与蓄电池连接，所述整流电路与主控制器连接，所述蓄电池与驱动模块及控制器连接。

3.根据权利要求1所述的户外高压交流真空断路器的控制装置，其特征在于：所述按键输入模块为拨码开关。

4.根据权利要求1所述的户外高压交流真空断路器的控制装置，其特征在于：所述户外高压交流真空断路器的控制装置还包括GSM模块，所述GSM模块通过异步串行通讯与主控制器连接。