專利名稱：永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)斷路器技術(shù)領(lǐng)域，是一種永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元。
背景技術(shù)：
目前電力線路斷路器在關(guān)合空載變壓器、電容器等電力設(shè)備時將產(chǎn)生頻率和幅值都很高的涌流。幅值很高的涌流將導(dǎo)致斷路器觸點(diǎn)受損，變壓器繞組產(chǎn)生機(jī)械應(yīng)力，導(dǎo)致設(shè)備誤動作。過電壓可能導(dǎo)致設(shè)備局部放電。開關(guān)操作的暫態(tài)過程對配電系統(tǒng)會產(chǎn)生各種干擾，包括惡劣的電能質(zhì)量導(dǎo)致的保護(hù)不按時動作和不可接受的過電壓導(dǎo)致的嚴(yán)重危害和早期故障。在開關(guān)本地發(fā)生電流暫態(tài)過程時，暫態(tài)過電壓會傳播到遠(yuǎn)處，有時會影響其他用戶并發(fā)展到不同的電壓等級。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供了一種永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元，克服了上述現(xiàn)有技術(shù)之不足，其能有效解決對負(fù)載進(jìn)行合間操作時電網(wǎng)設(shè)備所承受的過電流和過電壓過大而造成系統(tǒng)不穩(wěn)定的問題。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的一種永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元，包括單片機(jī)、控制電源、電容器組、開關(guān)電壓檢測器、光電隔離器、推挽驅(qū)動 MOSFET開關(guān)器、開關(guān)、分合閘位置檢測器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D ；控制電源的電輸出端和單片機(jī)的電輸入端通過導(dǎo)線電串接在一起；開關(guān)電壓檢測器、電容器組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的模擬信號輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的數(shù)字信號輸出端和單片機(jī)的數(shù)字信號輸入端依序通過導(dǎo)線電串接在一起；單片機(jī)的信號輸出端、光電隔離器、推挽驅(qū)動MOSFET開關(guān)器、開關(guān)、分合閘位置檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的數(shù)字信號輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的模擬信號輸出端和單片機(jī)的信號輸入端依序電串接在一起。下面是對上述實(shí)用新型技術(shù)方案的進(jìn)一步優(yōu)化或/和改進(jìn)上述單片機(jī)可為16位主處理器，在16位主處理器內(nèi)有FLASH存儲器、RAM存儲器、RS232通信孔、維護(hù)和看門狗。上述控制電源可包括220伏特交流電源、5伏特直流電源和電容器組；220伏特交流電源、5伏特直流電源、電容器組和單片機(jī)的電輸入端通過導(dǎo)線電串接在一起。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，能極大的減小對負(fù)載進(jìn)行合閘操作時電網(wǎng)設(shè)備所承受的過電流和過電壓，因此有效的改善了電能質(zhì)量并提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

附圖1為本實(shí)用新型的電關(guān)聯(lián)示意圖。附圖2為本實(shí)用新型的總結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型不受下述實(shí)施例的限制，可根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案與實(shí)際情況來確定具體的實(shí)施方式。下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述如附圖1、2所示，該永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元包括單片機(jī)、控制電源、 電容器組、開關(guān)電壓檢測器、光電隔離器、推挽驅(qū)動MOSFET開關(guān)器、開關(guān)、分合閘位置檢測器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D;控制電源的電輸出端和單片機(jī)的電輸入端通過導(dǎo)線電串接在一起； 開關(guān)電壓檢測器、電容器組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的模擬信號輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的數(shù)字信號輸出端和單片機(jī)的數(shù)字信號輸入端依序通過導(dǎo)線電串接在一起；單片機(jī)的信號輸出端、 光電隔離器、推挽驅(qū)動MOSFET開關(guān)器、開關(guān)、分合閘位置檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的數(shù)字信號輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的模擬信號輸出端和單片機(jī)的信號輸入端依序電串接在一起。 單片機(jī)可采用現(xiàn)有公知的各種處理器。可根據(jù)實(shí)際需要，對上述永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元作進(jìn)一步優(yōu)化或/ 和改進(jìn)如附圖1、2所示，單片機(jī)為16位主處理器，在16位主處理器內(nèi)有FLASH存儲器、 RAM存儲器、RS232通信孔、維護(hù)和看門狗。如附圖1、2所示，控制電源包括220伏特交流電源、5伏特直流電源和電容器組； 220伏特交流電源、5伏特直流電源、電容器組和單片機(jī)的電輸入端通過導(dǎo)線電串接在一起。電容器組的主要是起到濾波的作用，主要就是通高阻低，通高頻阻低頻；開關(guān)電壓檢測器可采用)(C61AP，它能夠精確地檢測各種工作電壓，工作電流1 A ；光電隔離器亦稱光耦合器，光耦合器以光為媒介傳輸電信號，它對輸入、輸出電信號有良好的隔離作用，抗干擾能力強(qiáng)，工作穩(wěn)定，這里為了避免單片機(jī)給出的信號遭到干擾，引入了光電隔離器。推免驅(qū)動MOSFET開關(guān)器的主要作用是將單片機(jī)送出的5v信號轉(zhuǎn)換為能驅(qū)動開關(guān)的24v信號； 分合閘位置檢測器主要用于檢測開關(guān)位置，在時間補(bǔ)償?shù)臅r候根據(jù)當(dāng)前開關(guān)的位置計算分析所需補(bǔ)償?shù)臅r間。使用時，開關(guān)電壓檢測器通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D將采集到的電壓電流以及波形等信息至單片機(jī)，單片機(jī)通過計算分析得出結(jié)果后，給外設(shè)輸出控制信號，通過驅(qū)動 MOSFET開關(guān)驅(qū)動開關(guān)動作。同時開關(guān)信息通過模數(shù)轉(zhuǎn)換器D/A轉(zhuǎn)換反送給單片機(jī)，單片機(jī)記錄分析，對下一次的動作及時間補(bǔ)償提供數(shù)據(jù)支持。當(dāng)在系統(tǒng)電壓初相角為90度時同步關(guān)合空載變壓器，將使合閘涌流的倍數(shù)由十多倍降到幾倍，甚至不產(chǎn)生涌流。當(dāng)在系統(tǒng)電壓初相角為0度時同步關(guān)合電容器，將使合閘涌流的倍數(shù)由4. 3倍降到1.6倍。這樣。 減少了對電力設(shè)備的沖擊，提高了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。由于同步關(guān)合技術(shù)的難點(diǎn)在于斷路器操動機(jī)構(gòu)動作的時間具有分散性。對于補(bǔ)償運(yùn)行條件對動作時間影響，本實(shí)用新型利用實(shí)時閉環(huán)控制保證動作時間的穩(wěn)定性。以上技術(shù)特征構(gòu)成了本實(shí)用新型的最佳實(shí)施例，其具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和最佳實(shí)施效果，可根據(jù)實(shí)際需要增減非必要的技術(shù)特征，來滿足不同情況的需求。本實(shí)用新型的工作原理對三相電壓和電流波形以及環(huán)境溫度和控制電壓通過 A/D轉(zhuǎn)換送入單片機(jī)進(jìn)行實(shí)時不間斷采樣，在接到手動或遠(yuǎn)動合閘信號后，計算出電壓過零點(diǎn)的時刻。以及對環(huán)境溫度、控制電壓和機(jī)械磨損及老化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)臅r間，從而確定發(fā)動作信號的時刻。動作信號驅(qū)動電力電子器件接通合閘線圈回路，產(chǎn)生相應(yīng)的合閘動作。
權(quán)利要求1.一種永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元，其特征在于包括單片機(jī)、控制電源、電容器組、開關(guān)電壓檢測器、光電隔離器、推挽驅(qū)動MOSFET開關(guān)器、開關(guān)、分合閘位置檢測器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D;控制電源的電輸出端和單片機(jī)的電輸入端通過導(dǎo)線電串接在一起；開關(guān)電壓檢測器、電容器組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的模擬信號輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的數(shù)字信號輸出端和單片機(jī)的數(shù)字信號輸入端依序通過導(dǎo)線電串接在一起；單片機(jī)的信號輸出端、光電隔離器、推挽驅(qū)動MOSFET開關(guān)器、開關(guān)、分合閘位置檢測器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的數(shù)字信號輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的模擬信號輸出端和單片機(jī)的信號輸入端依序電串接在一起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元，其特征在于單片機(jī)為 16位主處理器，在16位主處理器內(nèi)有FLASH存儲器、RAM存儲器、RS232通信孔、維護(hù)和看門狗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元，其特征在于控制電源包括220伏特交流電源、5伏特直流電源和電容器組；220伏特交流電源、5伏特直流電源、電容器組和單片機(jī)的電輸入端通過導(dǎo)線電串接在一起。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)斷路器技術(shù)領(lǐng)域，是一種永磁真空斷路器同步關(guān)合的控制單元，其包括單片機(jī)、控制電源、電容器組、開關(guān)電壓檢測器、光電隔離器、推挽驅(qū)動MOSFET開關(guān)器、開關(guān)、分合閘位置檢測器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D；控制電源的電輸出端和單片機(jī)的電輸入端通過導(dǎo)線電串接在一起；開關(guān)電壓檢測器、電容器組、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的模擬信號輸入端、模數(shù)轉(zhuǎn)換器A/D的數(shù)字信號輸出端和單片機(jī)的數(shù)字信號輸入端依序通過導(dǎo)線電串接在一起。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)合理而緊湊，使用方便，能極大的減小對負(fù)載進(jìn)行合閘操作時電網(wǎng)設(shè)備所承受的過電流和過電壓，因此有效的改善了電能質(zhì)量并提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。
文檔編號G05B19/042GK202166859SQ20112021517
公開日2012年3月14日 申請日期2011年6月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月23日
發(fā)明者馬智 申請人:馬智