CN203103948U - 消弧及过电压保护装置控制器 - Google Patents
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Abstract
消弧及过电压保护装置控制器，涉及电路保护技术领域，其特征在于：包括输入端，电连接在输入端后侧的信号采集处理模块，电联接在信号处理模块后侧的单片机，与单片机连接的还包括控制键盘模块、控制输出模块、报警输出模块、指示灯输出模块、LCD显示和485通讯汇报模块。本实用新型模块化设计，结构紧凑，技术先进，高速DSP核处理器使运算实时性和动作准确性得以保证；实时监控系统状态，对出现的异常运行状态（弧光接地、金属接地、三相断线和熔丝熔断等）做出准确判断，并作出及时动作； 故障追忆功能，显示最近20次历史故障记录；中文液晶显示，运行状态清晰，菜单式操作，方便易用。
Description
技术领域：
本实用新型涉及电路保护技术领域，具体是消弧及过电压保护装置控制器。
背景技术：
形成弧光接地过电压的基础是间歇性电弧。当中性点非直接接地系统发生单相间歇性弧光接地故障时，由于电弧多次不断的熄灭和重燃，导致系统对地电容上的电荷多次不断的积累和重新再分配，在非故障相的电感一电容回路上引起高频振荡过电压。现有技术中的消弧及过电压保护装置较简单，消弧有的直接用消弧线圈，不能对过压消弧进行分析，消除故障速度慢，不能实现远程智能控制，液晶显示和数据保护等功能。
实用新型内容：
本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种通过对电压互感器的二次电压进行采集、判断，及时准确地对电网各种接地状态进行分析，并采取相应的动作，同时利用微处理器的强大逻辑运算能力快速实现液晶显示，远程通信和数据保护等功能的消弧及过电压保护装置控制器。
本实用新型所要解决的技术问题采用以下的技术方案来实现：
消弧及过电压保护装置控制器，其特征在于：包括输入端，电连接在输入端后侧的信号采集处理模块，电联接在信号处理模块后侧的单片机，与单片机连接的还包括控制键盘模块、控制输出模块、报警输出模块、指示灯输出模块、LCD显示和485通讯汇报模块。
所述的输入端包括三相电压输入、开口电压输入、接地电流输入和开关量输入。
所述的三相电压输入、开口电压输入、接地电流输入和开关量输入分别与一个信号采集处理模块电连接，并且每一个信号采集处理模块再分别与单片机连接。
所述的单片机为16位带DSP功能的嵌入式CPU。
所述的指示灯包括运行指示灯、弧光指示灯和报警指示灯。
所述的信号采集处理模块内包括电压互感器和电流互感器。
在三相四线电路中，三相电流的相量和等于零，即Ia+Ib+IC=0。如果在三相四线中接入一个电流互感器，这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时，回路中有漏电电流流过，这时穿过零序电流互感器的三相电流相量和不等零，其相量和为：Ia+Ib+Ic=I(漏电电流）。送来的信号识别故障类型和相别，准确判断故障区域和故障线路，并发出控制指令或报警信号。消弧及过电压保护装置控制器是通过电压互感器和线路零序电流互感器，这些互感器将大的电压和电流转换成小比例的电压电流能让本实用新型可以接受并能采集的范围内。
消弧及过电压保护装置控制器的主要有五方面的输入信号，1、三相电压信号，主要有A相的相电压、B相的相电压、C相的相电压组成，这三相电是通过柜体内通过电压互感器变比后产生的二次三相电压，便于本实用新型采集； 2、开口三角电压信号，它是通过电压互感器变比后产生电二次开口三角电压，开口三角形是指中性点不接地系统中电压互感器三相的三个二次绕组的接法，三相二次绕组按三角形接线连接，但最后有一点不连上，即构成开口三角。；3、接地电流信号；4、开关量信号和远程复位信号。
消弧及过电压保护装置控制器是基于PT提供的电压信号而设计的产品。本实用新型是根据线路发生故障时，中性点对地绝缘的供电系统会出现零序电压，将零序电压作为启动信号开始计算，然后再根据发生故障时每相电压的情况进行逻辑分析计算，判定接地故障发生的相别及接地属性，再根据判定结果做出相应的处理。
本实用新型的有益效果是：本实用新型模块化设计，结构紧凑，技术先进，高速DSP核处理器使运算实时性和动作准确性得以保证；实时监控系统状态，对出现的异常运行状态（弧光接地、金属接地、三相断线和熔丝熔断等）做出准确判断，并作出及时动作； 故障追忆功能，显示最近20次历史故障记录；中文液晶显示，运行状态清晰，菜单式操作，方便易用。
附图说明：
图1为本实用新型示意图。
具体实施方式：
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
如图1所示，消弧及过电压保护装置控制器，包括输入端，电连接在输入端后侧的信号采集处理模块，电联接在信号处理模块后侧的单片机，与单片机连接的还包括控制键盘模块、控制输出模块、报警输出模块、指示灯输出模块、LCD显示和485通讯汇报模块。输入端包括三相电压输入、开口电压输入、接地电流输入和开关量输入。三相电压输入、开口电压输入、接地电流输入和开关量输入分别与一个信号采集处理模块电连接，并且每一个信号采集处理模块再分别与单片机连接。单片机为16位带DSP功能的嵌入式CPU。
指示灯包括运行指示灯、弧光指示灯和报警指示灯。
三相电压、开口电压和接地电流通过柜体内对应的电压和电流互感器，经过二次变比后将三相电压输入信号、开口电压输入信号和接地电流输入信号通过传给信号采集处理模块，信号采集处理模块受到的信号经过信号采集处理模块内的电压互感器和电流互感器，将之转换成PIC系列的16位单片机允许采样电压的范围内，再传给PIC系列的16位单片机，大家都知道三相电的工频为50HZ，即周期为0.02S，我们在一个周期内平均分20段时间采样20次的电压信号，然后根据相关公式计算出在该周期内的电压有效值，最后通过控制器内的电压互感器变比和柜体内大的互感器的变比来计算出实际的电压有效值，如果出现故障会通过本实用新型做出判断，根据采集和数据处理比较后的三相电压和开口电压值来判断是否是断线（断线指其中一相或几相电压小于18伏特，并且其他两相电压在50伏特到70伏特之间）、欠压（欠压指的是其中的一相线电压小于70伏特时）、过压（过压指的是其中的一相线电压大于130伏特时）、弧光接地（弧光接地指其中一相的相电压小于18伏特，并且其他两相的相电压大于80V时）、金属接地（金属接地指其中一相的相电压小于5.5伏特，并且其他两相的相电压大于80V时），如果是相应的故障，通过PIC系列的16位单片机将对应的继电器吸合也就是对应的报警输出。将所得到的电压数据和相应的故障类别显示在LCD显示中。
如果有对应的开关量输入信号，这里的开关量输入信号有以下几种，第一隔离信号，当柜体带电并且柜体的手推车位置在工作位置时，可能会对操作人员有危险，这时候的开关量为24伏特的高电平，让本实用新型不能进入高压电调试部分，第二当出现弧光接地或金属接地的时候，这时会提供闭锁的开关量，这个开关量也是24伏特的高电平，柜体内有3个接触器，分别为A相接触器、B相接触器、C相接触器，当发生其中一相发生弧光接地或金属接地的时候，对应的接触器动作，并将对应接触器动作的开关量发给控制器，这些开关量通过硬件处理后传给PIC系列的16位单片机，让信号采集处理模块了解知道接触器是否动作，并显示在LCD显示中。当出现弧光接地或金属接地接触器动作后，如果工作人员将故障排除后，操作人员在控制室远距离给本实用新型一个24伏特的高电平，本实用新型接受到这个远程复位信号后，并重新开始检测是否出线故障，如果故障排除，PIC系列的16位单片机会复位，本实用新型就会让控制继电器分开，从而将柜体内的接触器分闸。如果故障没有排除接受到复位信号后，继电器不会分开，这样柜体内的接触器也不会动作。
三相电压信号、开口电压信号和接地电流信号通过互感器将之转换成单片机允许采样电压的范围内，通过16位的单片机的AD采样和数据处理，根据采集和数据处理比较后的三相电压和开口电压值来判断是否是三相断线、欠压、过压、弧光接地、金属接地，如果是相应的故障，通过单片机将对应的继电器吸合也就是对应的报警输出。将所得到的电压数据和相应的故障类别显示在液晶屏中。如果有对应的开关量通过硬件处理后传给单片机，然后来控制输出。如果接受到远程复位信号后，单片机会复位，控制器会重新开始运行。如果操作人员想在控制室知道其中的三相参数和发生故障类别，通过发送想要知道的命令，485通讯汇报模块收到命令后，会实时传输给上位机想要的数据和故障类别，这样方便在异地查看数据。
通过控制键盘的操作可以来操控LCD显示，达到人机交流的效果。第一、可以显示时间，同时可以通过键盘操作可以改变时间，当故障发生时会将对应的故障类别和数据以及发生的时间，记录在存储新芯片中，方便查询。第二、可以通过界面操作可以改变参数值。（1）改变485通信的波特率，和每个本实用新型的地址；（2）变比设置，根据柜体所需要的电流电压变比来改变显示的电流和电压的变比；（3）故能设置可以设置接地的时是否要报警或者显示接地电流的值；第三、可以查询故障记录，记录中显示发生过的故障类型和参数值以及发生时对应的时间。
当出现对应的故障或者是正常运行时都有对应的指示灯亮灭，有以下指示灯，1、运行： 正常运行指示灯，闪烁频率1Hz; 2、弧光：弧光接地指示，按复位键熄灭；3、报警： 故障指示，系统正常运行后熄灭。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.消弧及过电压保护装置控制器，其特征在于：包括输入端，电连接在输入端后侧的信号采集处理模块，电联接在信号处理模块后侧的单片机，与单片机连接的还包括控制键盘模块、控制输出模块、报警输出模块、指示灯输出模块、LCD显示和485通讯汇报模块。
2.根据权利要求1所述的消弧及过电压保护装置控制器，其特征在于：所述的输入端包括三相电压输入、开口电压输入、接地电流输入和开关量输入。
3.根据权利要求2所述的消弧及过电压保护装置控制器，其特征在于：所述的三相电压输入、开口电压输入、接地电流输入和开关量输入分别与一个信号采集处理模块电连接，并且每一个信号采集处理模块再分别与单片机连接。
4.根据权利要求1所述的消弧及过电压保护装置控制器，其特征在于：所述的单片机为16位带DSP功能的嵌入式CPU。
5.根据权利要求1所述的消弧及过电压保护装置控制器，其特征在于：所述的指示灯包括运行指示灯、弧光指示灯和报警指示灯。
6.根据权利要求1所述的消弧及过电压保护装置控制器，其特征在于：所述的信号采集处理模块内包括电压互感器和电流互感器。
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Cited By (3)
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| CN106125610A (zh) * | 2016-07-22 | 2016-11-16 | 安徽亚辉电气自动化有限公司 | 一种微机综合控制器的控制系统 |
| CN107342584A (zh) * | 2017-07-01 | 2017-11-10 | 合肥东玖电气有限公司 | 一种系统过电压抑制装置 |
| CN106292419B (zh) * | 2016-07-22 | 2018-07-24 | 安徽亚辉电气自动化有限公司 | 一种基于消弧消谐柜的测控分析系统 |
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- 2012-12-24 CN CN 201220720945 patent/CN203103948U/zh not_active Expired - Fee Related
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