CN202696285U - 一种分界开关控制器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种分界开关控制器，包括电源模块、逆变模块、微机综合保护控制单元、三相整流桥、蓄电池、储能单元以及控制执行单元，所述三相电压互感器与所述三相整流桥、微机综合保护控制单元连接，三相整流桥的输出端与所述电源模块相连接，电源模块的输出端与所述逆变模块、蓄电池以及微机综合保护控制单元连接，蓄电池的输出端与逆变模块连接，逆变模块的输出端与所述储能单元相连接，储能单元的输出端与所述控制执行单元连接，控制执行单元连接与微机综合保护控制单元通信连接。其有益效果为：本实用新型适用于配电网中分界开关的自动化控制，还具有与用户侧的计费电能表相连，可实现用户欠费分闸功能。

Description

一种分界开关控制器

技术领域

本实用新型涉及信息以及通讯技术领域，尤其涉及一种分界开关控制器。

背景技术

目前在分界开关控制器中，开关控制器的电源来自配电线路上安装供电PT，不但造成了线路的成本提高，而且由于供电PT感抗较大，容易与线路发生谐振，二次侧短路时会发生爆炸，使整个系统的运行可靠性降低，甚至危害线路上的其他设备和负载；也有些控制器采用安装在开关上的三相CT供电，避免了单独采用供电PT带来的一些隐患，但是这种供电方式受线路负荷的影响较大，当线路中的电流很小时输出电压很难满足控制器的需求。目前运行的控制器主要为编码式选择控制功能的分界开关控制器，这种控制器由于结构限制，大部分参数不可设定，可设定的参数数值变化范围仅为一些离散的数值，不能很好的满足各类应用需要。并且查询数据不方便，在控制器上看不到当前电压、电流等的实际值，也无法直观查看故障信息。而且大部分控制器的控制功能大都停留在仅能满足开关的开合要求，不具有先进的保护控制策略，当出现故障时会造成大面积、长时间的停电，故障排除后需要人为到现场对开关进行操作。

综上所述，为了解决现有的分界开关控制器由于其自身结构的限制，在使用、维护过程中造成的种种不便的缺点，本实用新型提出一种功能丰富的分界开关智能控制器。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种智能化，功能丰富、安全可靠的分界开关控制器，其具体技术方案如下：

所述分界开关控制器与三相电压互感器，三相电流互感器以及计费电能表连接，包括电源模块、逆变模块、微机综合保护控制单元、三相整流桥、蓄电池、储能单元以及控制执行单元，所述三相电压互感器与所述三相整流桥、微机综合保护控制单元连接，所述三相电流互感器与微机综合保护控制单元连接，三相整流桥的输出端与所述电源模块相连接，电源模块的输出端与所述逆变模块、蓄电池以及微机综合保护控制单元连接，蓄电池的输出端与逆变模块连接，逆变模块的输出端与所述储能单元相连接，储能单元的输出端与所述控制执行单元连接，控制执行单元连接与微机综合保护控制单元通信连接。

所述分界开关控制器的进一步在于，所述微机综合保护控制单元主要包括微处理器，微机综合保护控制单元与计费电能表连接。

所述分界开关控制器的进一步在于，所述储能单元为一电解电容器。

所述分界开关控制器的进一步在于，所述逆变模块为一直流变压器。

所述分界开关控制器的进一步在于，所述控制执行单元包括状态指示模块、开关设备状态检测模块、应急操作模块、分闸执行单元以及合闸执行单元，所述状态指示模块、应急操作模块、分闸执行单元以及合闸执行单元与所述开关设备状态检测模块连接。

所述分界开关控制器的进一步在于，所述开关状态检测模块和状态指示模块为已具有常开、常闭触点互锁功能的辅助开关；所述应急操作模块为一双路触点按钮；所述合闸执行单元包括合闸驱动电路、合闸保护电路，所述分闸执行单元包括分闸驱动电路、分闸保护电路。

本实用新型提供的分界开关控制器适用于配电网中分界开关的自动化控制，还具有与用户侧的计费电能表相连，可实现用户欠费分闸功能，功能丰富、安全可靠。

附图说明

图1是所述分界开关控制器的模块示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：

如图1，本实用新型提供的分界开关控制器与三相电压互感器，三相电流互感器以及计费电能表连接，包括电源模块、逆变模块、微机综合保护控制单元、三相整流桥、蓄电池、储能单元以及控制执行单元，三相电压互感器与三相整流桥、微机综合保护控制单元连接，三相电流互感器与微机综合保护控制单元连接，三相整流桥的输出端与电源模块相连接，电源模块的输出端与逆变模块、蓄电池以及微机综合保护控制单元连接，蓄电池的输出端与逆变模块连接，逆变模块的输出端与储能单元相连接，逆变模块为一直流变压器，储能单元的输出端与控制执行单元连接，控制执行单元连接与微机综合保护控制单元通信连接。

微机综合保护控制单元主要包括一微处理器，本实施例采用的微处理器为STR912FW44X6  16位单片机 ，该单元连接三相电压互感器、三相电流互感器、电源模块、计费电能表以及控制执行单元。微机综合保护控制单元从电压、电流传感器采集线路中的电压、电流、频率等实时数据，并通过微处理器对采集数据进行处理、分析和判断，并输出控制执行信号给控制执行单元，同时从控制执行单元获取开关设备的状态信息。微处理器和用户侧的计费电能表相连接，当计费电能表输出欠费信号时，微处理器获得欠费信息并输出分闸信号给控制执行单元，实现欠费自动分闸和交费后自动合闸的功能。微机综合保护控制单元具有电压-时间保护模式、电流-时间保护模式、联络开关保护模式，并且三种保护模式可以根据线路中开关所处配电网线路中的不同层次和实际的运行需要进行自动调节。同时还具有接地保护、零序保护和加速段保护、过负荷保护等多种保护功能。该单元具有友好的人机交互界面，可以实现本地控制和远程控制的快速切换，对线路中的电压、电流等参数进行实时显示，可以方便的查看开关变位信息、保护动作记录、系统运行状态、保护类型投退和设置参数等信息。不但可以实现本地的智能控制，并且可以GPRS、光纤和以太网等多种通讯方式和多种通讯协议实现远程通讯，实现四遥等功能。

三相整流桥连接三相电压互感器，将三相交流整流正直流，输出端和电源模块相连。

电源模块连接三相整流桥，将整流后的直流电转换成各个单元需要的电压和电流，输出端连接微机综合保护控制单元、蓄电池和逆变模块，本实施例的电源模块为本技术领域常用的高频开关电源模块。

逆变模块连接蓄电池、电源模块和储能单元，在外界测量PT正常供电时由电源模块提供电源，当外接测量PT不能正常供电时由蓄电池为其提供电源。输出端与储能单元相连接，为其提供可靠的供电电源。

储能单元连接逆变模块和控制执行单元，储能单元可以提供短时瞬间的大输出功率，能够满足不同类型开关设备的动作需要。输出端连接控制执行单元，保证其稳定、可靠执行控制动作。储能单元的主要部件为一大容量、高额定耐压的电解电容器、检测电容两极间电压的电路和一常开继电器触点相连接，当检测电路检测到电容两端电压充电达到220V时，检测电路驱动继电器吸合，继电器的常开触点变成闭合触点，继电器的触点连接在控制单元的开入量输入端，此时控制单元根据触点信息判断出储能以结束，允许进行分合闸操作。

控制执行单元连接微机综合保护单元、储能单元和开关设备，控制执行单元从储能单元获取电能，从微机综合保护单元获取控制执行命令，同时还将开关设备的状态信息反馈给微机综合保护单元。控制执行单元包括状态指示模块、应急操作模块、开关设备状态检测模块、分闸执行单元以及合闸执行单元，状态指示模块、应急操作模块、分闸执行单元以及合闸执行单元与所述开关设备状态检测模块连接。合闸执行单元包括合闸驱动电路、合闸保护电路，分闸执行单元包括分闸驱动电路、分闸保护电路。本实施例采用电路、合闸保护电路、分闸驱动电路以及分闸保护电路为本技术领域现有的集成电路。开关状态检测模块和状态指示模块为已具有常开常闭触点互锁功能的辅助开关，辅助开关安装在与开关设备内部的运动主轴相连接，在开关设备合闸时辅助开关的常开触点闭合，常闭触点打开，当开关设备分闸时辅助开关的常开触点打开，常闭触点闭合，此辅助开关有多组无源触点可用，将这些无源触点接在控制单元的开入量输入接口上，控制单元就可以根据开入量的“闭合”“打开”两种类型的信息判断出开关设备的分合闸状态，同时驱动状态指示单元中的相应LED指示灯发光。应急操作模块为一个双路触点按钮，当按下按钮时两路触点接触使两路输入输出接通，松开按钮时两路触点分开使两路输入输出切断。按钮的两路输入端分别连接蓄电池的正负极，输出端连接在你变模块的输入端，当蓄电池由于欠压后电压低于电源模块的允许最低放电电压时，蓄电池不能通过电源模块放电，但此时的蓄电池依然可以作为应急设备为外部共一定的电能，所以安装上应急模块后，按下应急按钮，蓄电池通过应急按钮直接连接到逆变模块上位储能单元储能充电，依然可以维持开关设备在紧急情况下的分合闸动作。变模块为一将24V直流电压变换成220V的直流电压的一种电源变换装置，输入的24V电压通过推完升压电路降24V的直流电压通过高频开关和高频变压器变换成高频高压脉冲，高频高压脉冲在经过整流滤波后变换成直流电压，通过反馈信号控制高频开关的占空比控制输出电压的幅值，是输出电压稳定在220V直流电压。

Claims (6)

1.一种分界开关控制器，与三相电压互感器，以及计费电能表连接，其特征在于，包括电源模块、逆变模块、微机综合保护控制单元、三相整流桥、蓄电池、储能单元以及控制执行单元，所述三相电压互感器与所述三相整流桥、微机综合保护控制单元连接，所述三相电流互感器与微机综合保护控制单元连接，三相整流桥的输出端与所述电源模块相连接，电源模块的输出端与所述逆变模块、蓄电池以及微机综合保护控制单元连接，蓄电池的输出端与逆变模块连接，逆变模块的输出端与所述储能单元相连接，储能单元的输出端与所述控制执行单元连接，控制执行单元连接与微机综合保护控制单元通信连接。

2.根据权利要求1所述的分界开关控制器，其特征在于，所述微机综合保护控制单元主要包括微处理器，微机综合保护控制单元与计费电能表连接。

3.根据权利要求1所述的分界开关控制器，其特征在于，所述逆变模块为一直流变压器。

4.根据权利要求1所述的分界开关控制器，其特征在于，所述储能单元为一电解电容器。

5.根据权利要求1所述的分界开关控制器，其特征在于，所述控制执行单元包括状态指示模块、开关设备状态检测模块、应急操作模块、分闸执行单元以及合闸执行单元，所述状态指示模块、应急操作模块、分闸执行单元以及合闸执行单元分别与所述开关设备状态检测模块连接。

6.根据权利要求5所述的分界开关控制器，其特征在于，所述开关状态检测模块和状态指示模块为已具有常开、常闭触点互锁功能的辅助开关；所述应急操作模块为一双路触点按钮；所述合闸执行单元包括合闸驱动电路、合闸保护电路，所述分闸执行单元包括分闸驱动电路、分闸保护电路。

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