CN204271637U - 兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器、消弧线圈装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，包括：电源板，包括供电电源输入端和开关电源模块；数据总线板，连接至开关电源模块的输出端；CPU中央处理器板，CPU中央处理器板连接至数据总线板；数据采集板，数据采集板连接至数据总线板，位于智能消弧线圈控制器的背面；控制执行板，控制执行板连接至数据总线板，包括调容式控制单元和偏磁式控制单元，其中，调容式控制单元和偏磁式控制单元分别连接至消弧线圈；跳闸动作板；操作显示板；接地选线板；机箱。本实用新型还提出一种消弧线圈装置。本实用新型可以达到调容式和偏磁式两种调节方式的消弧线圈使用同一台控制器，节约了配件的储备成本，便于标准化生产及用户的使用操作。

Description

兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器、消弧线圈装置

技术领域

本实用新型涉及消弧线圈技术领域，特别涉及一种兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器以及具有其的消弧线圈装置。

背景技术

消弧线圈跟踪补偿成套装置，目前已是人们公知和熟悉的电力系统安全保护产品，是中压供电系统中发生单相接地故障时有效灭弧及抑制谐振过电压的有效设备。各种控制方式的消弧线圈技术也趋于成熟。各厂家生产的消弧线圈控制装置的功能也不断增加。

但目前各厂家的控制器大多基于4U机箱结构，空间有限，同时在消弧线圈的电感输出控制方面没有一款能做到统一调节的控制器，无法实现兼容调容式和偏磁式的统一调节控制器，造成产品各异，使得用户使用起来要掌握很多种控制器的使用操作，在设备后期维护及配件储备上也各有不同所以给用户带来了很大的工作不便，造成工时和费用的极大浪费。另外目前所有各类消弧线圈控制器对于数据导出几乎没有设计，或有厂家设计有导出的USB口，但也设计在了控制器的母板线路板上，这使得用户一是无法导出，或是不便导出，给用户对系统的了解及故障分析带来了极大的不便。

实用新型内容

本实用新型的目的旨在至少解决所述技术缺陷之一。

为此，本实用新型的一个目的在于提出一种兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器。

为了实现上述目的，本实用新型一方面的实施例提供一种兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，包括：电源板，包括供电电源输入端和开关电源模块，其中，所述供电电源输入端连接至所述开关电源模块的输入端；数据总线板，所述数据总线板连接至所述开关电源模块的输出端；CPU中央处理器板，所述CPU中央处理器板连接至所述数据总线板，包括：调节输出单元、数据存储单元、运算处理单元、采集信号单元和输入输出单元， 其中，所述CPU中央处理器板位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；数据采集板，所述数据采集板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；控制执行板，所述控制执行板连接至所述数据总线板，包括调容式控制单元和偏磁式控制单元，其中，所述调容式控制单元和所述偏磁式控制单元分别连接至消弧线圈，其中，所述控制执行板位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；跳闸动作板，所述跳闸动作板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；操作显示板，所述操作显示板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的正面；接地选线板，所述接地选线板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；机箱，其中，所述电源板、数据总线板、CPU中央处理器板、数据采集板、控制执行板、跳闸动作板、操作显示板和接地选线板均位于所述机箱内。

在本实用新型的一个实施例中，所述调容式控制单元包括5个电容投切控制的调档继电器。

在本实用新型的又一个实施例中，所述偏磁式控制单元包括6个电压传感器。

在本实用新型的再一个实施例中，所述数据总线板包括PCI数据接口。

在本实用新型的一个实施例中，所述CPU中央处理器板进一步连接至RS232/485数据通讯口和USB数据导出口。

在本实用新型的另一个实施例中，所述操作显示板包括：控制单元、液晶显示单元和输入操作单元，其中，所述输入操作单元的输出端连接至所述控制单元的输入端，所述控制单元与所述数据总线板进行通信，所述控制单元的输出端连接至所述液晶显示单元的输入端。

在本实用新型的一个实施例中，所述机箱采用尺寸为6U的机柜。

根据本实用新型实施例的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，可以适用于调容式和偏磁式两种调节方式的消弧线圈自动跟踪补偿装置中，该智能消弧线圈控制器中的全部电路板，可以兼容处理常用的上述两种调节方式消弧线圈成套装置。并且，同时具备其它消弧线圈控制器所有的各种功能。即，采用本实用新型的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器可以控制两种工作方式的消弧线线圈，其中设计多功能的控制执行板来进行控制对接。即通过设备设置菜单及控制执行板来设置对消弧线圈控制的调节方式，达到调容式和偏磁式两种调节方式的消弧线圈使用同一台控制器即可实现，以节约了配件的储备成本，逐渐完善消弧线圈系列产品的行业标准化统一化的发展，便于标准化生产及用户的使用操作，方便了配件的更换。该统一型消弧线圈具备目前国内其它消弧线圈现有的测 量，控制，报警，选线，跳闸，通讯，数据导出等各项功能。

并且，本实用新型实施例的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器采用独特的6U大空间机箱设计，增加了拓展功能的空间，有利于设备的运行散热及运行稳定性，机箱面板上增设数据导出的标准USB口直接的方便了使用操作。

为此，本实用新型的另一个目的在于提出一种消弧线圈装置。

为了实现上述目的，本实用新型另一方面的实施例提供一种消弧线圈装置，包括：上述实施例提供的所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器；消弧线圈，所述消弧线圈连接至所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的调容式控制单元和偏磁式控制单元；电压互感器，所述电压互感器连接至所述数据采集板的一部分采集接口和所述消弧线圈，所述数据采集板的另一部分采集接口连接至母线；接地变压器，所述接地变压器连接至所述母线；隔离开关，所述隔离开关的一端连接至所述接地变压器，所述隔离开关的另一端连接至所述消弧线圈；避雷器，所述避雷器连接至所述消弧线圈；阻尼电阻箱，所述阻尼电阻箱连接至所述消弧线圈；电流互感器，所述电流互感器连接至所述阻尼电阻箱和所述消弧线圈的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器。

根据本实用新型实施例的消弧线圈装置，采用本实用新型的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器可以控制两种调容和偏磁工作方式的消弧线线圈，其中设计多功能的控制执行板来进行控制对接。即通过设备设置菜单及控制执行板来设置对消弧线圈控制的调节方式，达到调容式和偏磁式两种调节方式的消弧线圈使用同一台控制器即可实现，节约了配件的储备成本，逐渐完善消弧线圈系列产品的行业标准化统一化的发展，便于标准化生产及用户的使用操作，方便了配件的更换。

本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1为根据本实用新型实施例的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的结构图；

图2(a)和图2(b)为根据本实用新型实施例的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器主视图和后视图；

图3为根据本实用新型实施例的消弧线圈装置的电路图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型涉及一种多调节方式统一兼容性的智能消弧线圈控制器，适用于电力系统6～66kV中性点经消弧线圈接地的电网中。该智能消弧线圈控制器能够适应调容和偏磁两种调节方式的消弧线圈自动跟踪补偿装置中。并且，本实用新型具备以前单一调节方式装置的功能特点。采用独特的控制执行电路板实现兼容调容和偏磁的调节方式设置，及对消弧线圈的控制。

如图1所示，本实用新型实施例的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，包括：电源板1、数据总线板2、CPU中央处理器板3、数据采集板4、控制执行板5、跳闸动作板6、操作显示板7、接地选线板8和机箱。

需要说明的是，为了实现消弧线圈调节方式统一兼容性实现，对智能消弧线圈控制器内的数据采集，数据处理，人机接口显示操作，程序画面，接地选线，跳闸输出等部分进行了统一的规划处理，即采用统一的电源板1、数据总线板2、数据采集板4、CPU中央处理器板3、操作显示板7、接地选线板8和跳闸动作板6，使两种不同调节方式消弧线圈成套装置中共同部分的电路功能统一化。

电源板1包括供电电源输入端11和开关电源模块12。其中，供电电源输入端11连接至开关电源模块12的输入端。开关电源模块12对由供电电源输入端11输入的电源电压进行变换后生成适于数据总线板2、CPU中央处理器板3、数据采集板4、控制执行板5、跳闸动作板6、操作显示板7、接地选线板8等的电源电压。

数据采集板4连接至数据总线板2，位于兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面，用于采集消弧线圈的电压电流数据和信号状态数据，并将对上述数据进行数字-模拟转化以生成模拟信号，并对模拟信号的运算放大处理，然后将上述数据发送至数据总线板 2。

数据总线板2连接至开关电源模块12的输出端和数据采集板4。其中，数据总线板2包括PCI数据接口，用于接入来自数据采集板4的数据，并将该数据进一步发送至CPU中央处理器板3。

CPU中央处理器板3连接至数据总线板2，位于兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面。CPU中央处理器板3包括调节输出单元31、数据存储单元32、运算处理单元33、采集信号单元34和输入输出单元35。其中，输入输出单元35可以接收由数据总线板3采集的数据，输入输出单元35和采集信号单元34将接收到的数据和采集到的信号发送给运算处理单元33，由运算处理单元33对其分析处理，生成对消弧线圈的调节控制指令。调节输出单元31向数据总线板2输出上述调节控制指令。然后由数据总线板2将上述调节控制指令进一步发送给控制执行板5。

在CPU中央处理器板3上汇总整合实现了不同调节方式采用统一的核心处理器板，关键之处在于所选的CPU芯片数据处理能力及功能扩展增大，对不同调节方式的消弧线圈装置系统进行统一的测量和分析。

此外，CPU中央处理器板3进一步连接至RS232/485数据通讯口9和USB数据导出口10。其中，USB数据导出口10设置于机箱的前面板上，作为数据导出的标准USB接口，可直接由前面板导出数据。

并且，为方便用户使用及用户对系统故障的分析，CPU中央处理器板3还具有录波功能，并将数据信号直接由USB数据导出口10导出，从而更方便的将录波文件数据导出，用户无需打开机箱内部操作，数据由CPU中央处理器板4直接引出，通过前面板上的USB数据导出口10直接导出数据，一键式操作，数据传输更加方便快捷。

在本实用新型的一个实施例中，CPU中央处理器板3除了生成针对消弧线圈的调节控制指令外，进一步可以生成CPU跳闸指令。CPU中央处理器板3将该CPU跳闸指令发送给数据总线板4，由数据总线板4转发给跳闸动作板6。跳闸动作板6连接至数据总线板4，位于兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面，用于接收上述CPU跳闸指令，并由内部的集成电路对该CPU跳闸指令进行处理，进而控制相应的继电器执行跳闸动作。

在本实用新型的一个实施例中，对于选线部分采用了统一兼容的接地选线板6，并预设有5种选线方法，以适应不同调节方式消弧线圈系统中使用，用户可以直接设置即可。

操作显示板7连接至数据总线板4，位于兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的正面。具体地，操作显示板7包括：控制单元71、液晶显示单元72和输入操作单元73。其中，输入操作单元72的输出端连接至控制单元73的输入端，控制单元71与数据总线板 2进行通信，控制单元71的输出端连接至液晶显示单元72的输入端。具体地，用户可以通过输入操作单元72输入设置的消弧线圈的调节指令和选线指令，控制器71接收上述消弧线圈的调节指令和选线指令并将其发送给数据总线板7。数据总线板7将上述消弧线圈的调节指令发送给控制执行板5，将选线指令发送至接地选线板8。控制执行板5根据上述用户设置的调节指令控制相应的调节控制单元动作。接地选线板8连接至数据总线板4，位于兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面，用于对上述选线指令进行处理，并控制兵字电流互感器进行相应接地选线操作。

液晶显示单元72与控制器71相连，可以接收并显示控制器71接收到的来自数据总线板2的各类数据。

控制执行板5连接至数据总线板2，位于兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面。该控制执行板5可以针对调容和偏磁两种调节方式的动作接口，根据用户实际使用采用的消弧线圈的调节方式进行设置，而使控制执行板对应消弧线圈调节方式的控制接口接收驱动信号来输出调节控制消弧线圈工作。

控制执行板5包括调容式控制单元51和偏磁式控制单元52，其中，调容式控制单元51和偏磁式控制单元52分别连接至消弧线圈。

在本实用新型的一个实施例中，调容式控制单元51包括5个电容投切控制的调档继电器。具体地，调容式控制单元51设置了5只电容投切控制的调档继电器，以对应调容式消弧线圈的调节控制。当用户通过操作显示板7设置为调容式调节方式时，对消弧线圈的输出信号由5只状态投切继电器控制调容式消弧线圈二次侧上并联的电容器的投切状态，并根据电容器的组数进行投切控制以实现对消弧线圈的调节控制。

偏磁式控制单元52包括6个电压传感器。具体地，偏磁式控制单元52设置了6只电压传感器，用来输出调节电压，以对应偏磁式消弧线圈的调节控制。当用户通过操作显示板7设置为偏磁式调节方式时，对消弧线圈励磁输出的控制信号由电压传感器的输出电压来控制向消弧线圈注入励磁大小的可控硅的导通角，由注入的励磁电流的大小来实现对消弧线圈的调节控制。

电源板1、数据总线板2、CPU中央处理器板3、数据采集板4、控制执行板5、跳闸动作板6、操作显示板7和接地选线板8均位于机箱内。其中，机箱可以采用尺寸为6U(1U＝1.75英寸＝44.45毫米)的机柜。采用6U机箱设计，增大了设备布板的空间使控制器内可以安置更多的板卡，增加了设备的使用功能，同时加大了散热空间增强了设备运行的稳定性。

综上，本实用新型采用调容和偏磁两种调节方式通用的电源板1、数据总线板2、CPU中央处理器板3、数据采集板4、控制执行板5、操作显示板7、接地选线板8和跳闸动作 板6，以适应任何一种调节方式的消弧线圈系统中信号的采集，数据的处理，接地选线接地跳闸功能的实施，并根据用户对控制器需用的调节方式设置及对控制执行板的设置状态来实现对相应市调节方式消弧线圈的控制接口对接来完成对消弧线圈的调节输出控制。

根据本实用新型实施例的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，可以适用于调容式和偏磁式两种调节方式的消弧线圈自动跟踪补偿装置中，该智能消弧线圈控制器中的全部电路板，可以兼容处理常用的上述两种调节方式消弧线圈成套装置。并且，同时具备其它消弧线圈控制器所有的各种功能。即，采用本实用新型的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器可以控制两种工作方式的消弧线线圈，其中设计多功能的控制执行板来进行控制对接。即通过设备设置菜单及控制执行板来设置对消弧线圈控制的调节方式，达到调容式和偏磁式两种调节方式的消弧线圈使用同一台控制器即可实现，以节约了配件的储备成本，逐渐完善消弧线圈系列产品的行业标准化统一化的发展，便于标准化生产及用户的使用操作，方便了配件的更换。该统一型消弧线圈具备目前国内其它消弧线圈现有的测量，控制，报警，选线，跳闸，通讯，数据导出等各项功能。

并且，本实用新型实施例的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器采用独特的6U大空间机箱设计，增加了拓展功能的空间，有利于设备的运行散热及运行稳定性，机箱面板上增设数据导出的标准USB口直接的方便了使用操作。

本实用新型还提出一种消弧装置，包括：上述实施例提供的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器100、消弧线圈XHXQ、电压互感器TV、接地变压器JDB、隔离开关QS、避雷器MOV、阻尼电阻箱ZNX和电流互感器(1TA，2TA)。

具体地，消弧线圈XHXQ连接至兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器100的调容式控制单元51和偏磁式控制单元52以由调容式控制单元51或偏磁式控制单元52根据用户设置的调节方式对消弧线圈XHXQ进行调容式或偏磁式调节。电压互感器TV连接至数据采集板4的一部分采集接口和消弧线圈XHXQ，数据采集板4的另一部分采集接口连接至母线以采集电流电压数据。接地变压器JDB连接至母线。隔离开关QS的一端连接至接地变压器JDB，隔离开关QS的另一端连接至消弧线圈XHXQ。避雷器MOV连接至消弧线圈XHXQ。阻尼电阻箱ZNX连接至消弧线圈XHXQ。电流互感器(1TA，2TA)连接至阻尼电阻箱ZNX和兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器100。

根据本实用新型实施例的消弧装置，采用本实用新型的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器可以控制两种调容和偏磁工作方式的消弧线线圈，其中设计多功能的控制执行板来进行控制对接。即通过设备设置菜单及控制执行板来设置对消弧线圈控制的调节方式，达到调容式和偏磁式两种调节方式的消弧线圈使用同一台控制器即可实现，节约了配 件的储备成本，逐渐完善消弧线圈系列产品的行业标准化统一化的发展，便于标准化生产及用户的使用操作，方便了配件的更换。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。本实用新型的范围由所附权利要求极其等同限定。

Claims (8)

1.一种兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，其特征在于，包括：

电源板，包括供电电源输入端和开关电源模块，其中，所述供电电源输入端连接至所述开关电源模块的输入端；

数据总线板，所述数据总线板连接至所述开关电源模块的输出端；

CPU中央处理器板，所述CPU中央处理器板连接至所述数据总线板，包括：调节输出单元、数据存储单元、运算处理单元、采集信号单元和输入输出单元，其中，所述CPU中央处理器板位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；

数据采集板，所述数据采集板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；

控制执行板，所述控制执行板连接至所述数据总线板，包括调容式控制单元和偏磁式控制单元，其中，所述调容式控制单元和所述偏磁式控制单元分别连接至消弧线圈，其中，所述控制执行板位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；

跳闸动作板，所述跳闸动作板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；

操作显示板，所述操作显示板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的正面；

接地选线板，所述接地选线板连接至所述数据总线板，位于所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的背面；

机箱，其中，所述电源板、数据总线板、CPU中央处理器板、数据采集板、控制执行板、跳闸动作板、操作显示板和接地选线板均位于所述机箱内。

2.如权利要求1所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，其特征在于，所述调容式控制单元包括5个电容投切控制的调档继电器。

3.如权利要求1所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，其特征在于，所述偏磁式控制单元包括6个电压传感器。

4.如权利要求1所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，其特征在于，所述数据总线板包括PCI数据接口。

5.如权利要求1所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，其特征在于，所述CPU中央处理器板进一步连接至RS232/485数据通讯口和USB数据导出口。

6.如权利要求1所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，其特征在于，所述操作显示板包括：控制单元、液晶显示单元和输入操作单元，其中，所述输入操作单元的输出端连接至所述控制单元的输入端，所述控制单元与所述数据总线板进行通信，所述控制单元的输出端连接至所述液晶显示单元的输入端。

7.如权利要求1所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器，其特征在于，所述机箱采用尺寸为6U的机柜。

8.一种消弧线圈装置，其特征在于，包括：

权利要求1-7任一项所述的兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器；

消弧线圈，所述消弧线圈连接至所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器的调容式控制单元和偏磁式控制单元；

电压互感器，所述电压互感器连接至所述数据采集板的一部分采集接口和所述消弧线圈，所述数据采集板的另一部分采集接口连接至母线；

接地变压器，所述接地变压器连接至所述母线；

隔离开关，所述隔离开关的一端连接至所述接地变压器，所述隔离开关的另一端连接至所述消弧线圈；

避雷器，所述避雷器连接至所述消弧线圈；

阻尼电阻箱，所述阻尼电阻箱连接至所述消弧线圈；

电流互感器，所述电流互感器连接至所述阻尼电阻箱和所述兼容调容式和偏磁式的智能消弧线圈控制器。