CN109164736A - 开关控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开关控制器及其判断方法，包括控制机构、数据采集机构和开关本体，所述控制机构包括用于就地安装的控制器和与所述控制器相互通讯的遥控器，所述控制器包括壳体和置于所述壳体内部的控制单元，所述壳体上设置有分别与所述控制单元输入端相连的供电组件、设定值整定按钮、远程就地切换按钮、合闸按钮和分闸按钮，所述控制单元输入端还连接有所述数据采集机构，所述控制单元输出端经航空接插件与所述开关本体的动作驱动端电连。本发明采用上述结构的开关控制器及其判断方法，在发生单相接地故障和相间短路故障时，可快速控制分界开关分合闸，速断动作时间小于30毫秒，确保非故障用户的用电安全。

Description

开关控制器

技术领域

本发明涉及一种开关控制技术，尤其涉及一种开关控制器及其判断方法。

背景技术

10kV架空配电线路T接用户内部发生故障时，如故障在其进线段，或故障虽发生在用户进线开关内侧，但其保护动作时限与变电站出线开关保护配合不当时，均会造成变电站出线开关保护掉闸。如果故障性质是永久的，变电站重合不成功，则一个中压用户界内的事故将使整条配电线路停电，这种在配电网中常见的波及事故，对社会将造成恶劣影响。

发明内容

本发明的目的是提供一种开关控制器及其判断方法，在发生单相接地故障和相间短路故障时，可快速控制分界开关分合闸，速断动作时间小于30毫秒，确保非故障用户的用电安全。

为实现上述目的，本发明提供了一种开关控制器，包括控制机构、数据采集机构和开关本体，所述控制机构包括用于就地安装的控制器和与所述控制器相互通讯的遥控器，所述控制器包括壳体和置于所述壳体内部的控制单元，所述壳体上设置有分别与所述控制单元输入端相连的供电组件、设定值整定按钮、远程就地切换按钮、合闸按钮和分闸按钮，所述控制单元输入端还连接有所述数据采集机构，所述控制单元输出端经航空接插件与所述开关本体的动作驱动端电连。

优选的，所述数据采集机构包括零序电流互感器、A相线路电流互感器和C相线路电流互感器。

优选的，所述控制单元包括微处理器以及分别与所述微处理器相连的存储器、计时器和无线发射接收器，所述无线发射接收器包括GPRS无线通信模块、RS485通信模块和以太网通信模块，所述微处理器经所述GPRS无线通信模块与监控中心相通讯，所述微处理器依次经RS485接口芯片和RS485通信接口与电能表相连。

优选的，所述壳体上还设置有与所述控制单元输出端相连的状态指示灯，所述状态指示灯包括电源灯、告警灯、运行灯、合位灯、分位灯、相间灯、接地灯、通信灯、自检灯和闭锁灯。

优选的，所述供电组件包括交流电充电口和电池，所述壳体上还设置有分别与所述交流电充电口和所述电池相连的交流开关和电池开关。

优选的，所述微处理器还与预付费电能表相连。

优选的，所述遥控器上设有分闸按钮、合闸按钮、解锁按钮和复归按钮。

优选的，所述开关本体包括真空断路器和储能电机。

一种开关控制器的判断方法，包括以下步骤：

S1、打开交流开关或者电池开关给控制器供电，电源灯和运行灯亮；

S2、经设定值整定按钮调整零序电流io1、A相线路的线路电流ia1和C 相线路的线路电流ic1的设定值；

S3、经数据采集机构实时采集开关本体侧的零序电流io2、A相线路的线路电流ia2和C相线路的线路电流ic2，并传输入微处理器内，直至所述A 相线路的线路电流ia2和所述C相线路的线路电流ic2大于所述A相线路的线路电流ia1和所述C相线路的线路电流ic1，则判断发生相间短路故障，按下分闸按钮，所述微处理器控制开关本体跳闸，同时运行灯灭，相间灯、分位灯和告警灯亮，并将故障信息远程传输至监控中心，排除故障后，按下合闸按钮，所述微处理器控制所述开关本体合闸，所述相间灯、所述分位灯和所述告警灯灭，所述运行灯和合位灯亮；

或者，直至所述零序电流io2大于所述零序电流io1，则判断发生单相接地故障，按下分闸按钮，所述微处理器控制开关本体跳闸，同时接地灯、分位灯和告警灯亮，并将故障信息远程传输至监控中心，排除故障后，按下所述合闸按钮，所述微处理器控制所述开关本体合闸，所述接地灯、所述分位灯和所述告警灯灭，所述运行灯和合位灯亮。

因此，本发明采用上述结构的开关控制器及其判断方法，在发生单相接地故障和相间短路故障时，可快速控制分界开关分合闸，速断动作时间小于 30毫秒，确保非故障用户的用电安全。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

图1为本发明的实施例一种开关控制器的原理框图；

图2为本发明的实施例一种开关控制器的外观图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明作进一步的描述，需要说明的是，本实施例以本技术方案为前提，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围并不限于本实施例。

图1为本发明的实施例一种开关控制器的原理框图，图2为本发明的实施例一种开关控制器的外观图，如图1和图2所示，包括控制机构、数据采集机构和开关本体，其中，开关本体包括真空断路器和储能电机，控制机构包括用于就地安装的控制器和与控制器相互通讯的遥控器，遥控器上设有分闸按钮、合闸按钮、解锁按钮和复归按钮，控制器包括壳体和置于壳体内部的控制单元，壳体上设置有分别与控制单元输入端相连的供电组件、设定值整定按钮、远程就地切换按钮、合闸按钮和分闸按钮，其中设定值整定按钮包括设置在壳体“+”按钮和“-”按钮，控制单元输入端还连接有数据采集机构，控制单元输出端经航空接插件与开关本体的动作驱动端电连，具体的，数据采集机构包括零序电流互感器、A相线路电流互感器和C相线路电流互感器，采集的数据分别为A相线路电流ia、C相线路电流ic和零序电流i0；控制单元包括微处理器以及分别与微处理器相连的存储器、计时器和无线发射接收器，微处理器还与预付费电能表相连，实现预付费控制功能，无线发射接收器包括GPRS无线通信模块、RS485通信模块和以太网通信模块，微处理器具备遥控、遥测、遥信功能和FTU(馈线终端设备)功能，其中,遥测量主要有：ia、ic和i0，精度达到0.5级；遥信量主要有：8路遥信开入、装置变位遥信及故障遥信，并按事件顺序记录，遥信分辨率小于2ms，以太网通信模块作为预留接口备用，满足电力系统信息化的要求，微处理器经GPRS 无线通信模块与监控中心相通讯，微处理器依次经RS485接口芯片和RS485 通信接口与预付费电能表相连，同时本实施例还具有对时功能，即通过调度通信对时或使用手机通过短信对时或使用专用测试软件对时；供电组件包括交流电充电口和电池，壳体上还设置有分别与交流电充电口和电池相连的交流开关和电池开关，双重供电方式可在无交流电直接输入时可采用电池供电，保证监测的实时性；远程就地切换按钮用于切换操作状态，即按上此按钮表示：允许远方操作正常运行，闭锁控制器上的按钮操作，此时控制器上的分、合闸按钮是失效的，且闭锁灯灭；按下此按钮表示：允许就地操作，闭锁遥控器操作，此时遥控器上的分、合闸按钮是失效的，且闭锁灯亮。

壳体上还设置有与控制单元输出端相连的状态指示灯，壳体上还设置有与控制单元输出端相连的显示屏，状态指示灯包括电源灯、告警灯、运行灯、合位灯、分位灯、相间灯、接地灯、通信灯、自检灯和闭锁灯，其中，电源灯用于指示控制器的通电状态，即当控制器通电时亮，断电时灭；告警灯用于指示线路的运行状态，即线路发生故障产生有告警信息产生时或控制器自检错误时亮，否则正常灭；运行灯用于指示控制器的运行状态，当控制器正常工作时该灯亮，闭锁时灭；闭锁灯用于指示控制器的运行状态，即当控制器闭锁时该灯闪亮，正常工作时该灯灭；合位灯用于指示分界开关的分合闸状态，即当分界开关处于合位时，该灯亮，否则该灯灭；分位灯用于指示分界开关的分合闸状态，即当分界开关处于分位时，该灯亮，否则该灯灭；相间灯用于指示线路是否发生相间短路故障，发生相间短路故障后该灯亮，复归后该灯灭；接地灯用于指示线路是否发生单相接地故障：接地故障后该灯亮，复归后该灯灭；通信灯用于指示控制器的通信状态，即该灯闪亮时表示控制器在和监控中心进行通信；自检灯用于指示控制器是否位于自检状态，即控制器进行自检时该灯亮，否则该灯灭。

一种开关控制器的判断方法，包括以下步骤：

S1、打开交流开关或者电池开关给控制器供电，电源灯和运行灯亮；

S2、经设定值整定按钮调整零序电流io1、A相线路的线路电流ia1和C 相线路的线路电流ic1的设定值；

S3、经数据采集机构实时采集开关本体侧的零序电流io2、A相线路的线路电流ia2和C相线路的线路电流ic2，并传输入微处理器内，直至A相线路的线路电流ia2和C相线路的线路电流ic2大于A相线路的线路电流ia1 和C相线路的线路电流ic1，则判断发生相间短路故障，按下分闸按钮，微处理器控制开关本体跳闸，同时运行灯灭，相间灯、分位灯和告警灯亮，并将故障信息远程传输至监控中心，排除故障后，按下合闸按钮，微处理器控制开关本体合闸，相间灯、分位灯和告警灯灭，运行灯和合位灯亮；

或者，直至零序电流io2大于零序电流io1，则判断发生单相接地故障，按下分闸按钮，微处理器控制开关本体跳闸，同时接地灯、分位灯和告警灯亮，并将故障信息远程传输至监控中心，排除故障后，按下合闸按钮，微处理器控制开关本体合闸，接地灯、分位灯和告警灯灭，运行灯和合位灯亮。

因此，本发明采用上述结构的开关控制器及其判断方法，在发生单相接地故障和相间短路故障时，可快速控制分界开关分合闸，速断动作时间小于 30毫秒，确保非故障用户的用电安全。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种开关控制器，其特征在于：包括控制机构、数据采集机构和开关本体，所述控制机构包括用于就地安装的控制器和与所述控制器相互通讯的遥控器，所述控制器包括壳体和置于所述壳体内部的控制单元，所述壳体上设置有分别与所述控制单元输入端相连的供电组件、设定值整定按钮、远程就地切换按钮、合闸按钮和分闸按钮，所述控制单元输入端还连接有所述数据采集机构，所述控制单元输出端经航空接插件与所述开关本体的动作驱动端电连。

2.根据权利要求1所述的一种开关控制器，其特征在于：所述数据采集机构包括零序电流互感器、A相线路电流互感器和C相线路电流互感器。

3.根据权利要求1所述的一种开关控制器，其特征在于：所述控制单元包括微处理器以及分别与所述微处理器相连的存储器、计时器和无线发射接收器，所述无线发射接收器包括GPRS无线通信模块、RS485通信模块和以太网通信模块，所述微处理器经所述GPRS无线通信模块与监控中心相通讯，所述微处理器依次经RS485接口芯片和RS485通信接口与电能表相连。

4.根据权利要求1所述的一种开关控制器，其特征在于：所述壳体上还设置有与所述控制单元输出端相连的状态指示灯，所述状态指示灯包括电源灯、告警灯、运行灯、合位灯、分位灯、相间灯、接地灯、通信灯、自检灯和闭锁灯。

5.根据权利要求1所述的一种开关控制器，其特征在于：所述供电组件包括交流电充电口和电池，所述壳体上还设置有分别与所述交流电充电口和所述电池相连的交流开关和电池开关。

6.根据权利要求2所述的一种开关控制器，其特征在于：所述微处理器还与预付费电能表相连。

7.根据权利要求1所述的一种开关控制器，其特征在于：所述遥控器上设有分闸按钮、合闸按钮、解锁按钮和复归按钮。

8.根据权利要求1所述的一种开关控制器，其特征在于：所述开关本体包括真空断路器和储能电机。

9.一种应用如上述权利要求1-8任一项权利要求所述的判断方法，其特征在于：包括以下步骤：

S1、打开交流开关或者电池开关给控制器供电，电源灯和运行灯亮；

S2、经设定值整定按钮调整零序电流io1、A相线路的线路电流ia1和C相线路的线路电流ic1的设定值；

S3、经数据采集机构实时采集开关本体侧的零序电流io2、A相线路的线路电流ia2和C相线路的线路电流ic2，并传输入微处理器内，直至所述A相线路的线路电流ia2和所述C相线路的线路电流ic2大于所述A相线路的线路电流ia1和所述C相线路的线路电流ic1，则判断发生相间短路故障，按下分闸按钮，所述微处理器控制开关本体跳闸，同时运行灯灭，相间灯、分位灯和告警灯亮，并将故障信息远程传输至监控中心，排除故障后，按下合闸按钮，所述微处理器控制所述开关本体合闸，所述相间灯、所述分位灯和所述告警灯灭，所述运行灯和合位灯亮；

或者，直至所述零序电流io2大于所述零序电流io1，则判断发生单相接地故障，按下分闸按钮，所述微处理器控制开关本体跳闸，同时接地灯、分位灯和告警灯亮，并将故障信息远程传输至监控中心，排除故障后，按下所述合闸按钮，所述微处理器控制所述开关本体合闸，所述接地灯、所述分位灯和所述告警灯灭，所述运行灯和合位灯亮。