一种光驱型10kV高速永磁真空断路器控制装置的制作方法

文档序号:35862354发布日期:2023-10-26 16:59阅读:29来源:国知局

本发明涉及永磁真空断路器控制,特别是涉及一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置。


背景技术:

1、伴随着智能电网及新能源系统的发展,在10kv输配电系统中,面对弹簧操作真空断路器的性能不足,永磁真空断路器的高速、长寿命优势越来越明显,尤其是高速永磁真空断路器在智能微电网、铁路、精细化工等领域发展迅速,高速永磁真空断路器替代永磁真空断路器,永磁真空断路器替代弹操真空断路器在众多领域成为一种趋势。

2、现有的永磁真空断路器相对于弹簧操作真空断路器,无论动作寿命和动作时间都有了一定的提高,当前永磁真空断路器主要有双稳态、单稳态和拆力盘几种驱动机构类型,操作基本原理均是控制装置接收到分、合闸脉冲信号后延时防抖处理,通过高压直流脉冲驱动线圈完成分合闸操作,受永磁真空断路器驱动励磁特性限制,完成一次分、合动作时间较长,本发明专利提供一种光驱型高速永磁真空断路器控制装置,该装置主要装设有以下几个模块部分:

3、1、现有的永磁真空断路器控制装置,一般采用单片机作为处理单元,分闸和合闸输入信号采用外部开关量输入方式,开关量时间精度受单片机扫描周期控制,开关量检测的可靠性受“抗干扰延时”影响,控制装置从收到分、合闸信号到发出分、合闸脉冲大约需要4毫秒时间。而本发明一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置通过光电融控模块,采用光信号直驱电脉冲模式,光信号不受电磁干扰影响,无需引入“抗干扰延时”的增加量,光驱动信号直接转变成分、合闸脉冲信号输出,光电转换时间小于0.1毫秒,该光电融控模块具有鲁棒性好、精度高,电磁兼容性好等特性,为高速永磁真空断路器驱动提供核心支撑。

4、2、现有的永磁真空断路器控制装置,通过引入断路器位置信号监视分、合闸动作结果,断路器位置信号一般由辅助触头产生后,经底盘车扩展继电器输出给控制装置,控制装置采用开关量输入方式,经“抗干扰延时”去抖动后形成最终断路器状态信号,检测周期约15毫秒,每次动作均有离散性偏差,对于控制器精准识别断路器非常不理想。而本发明一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置采用完全不同的监测原理,通过智能断路器动作跟踪模块,对断路器控制回路分、合闸过程中,动作电压、电流精准识别断路器分、合闸结束状态,硬件比较拐点拟合确定执行已完成,判断周期约1.5毫秒,适用于各类永磁真空断路器控制状态的判断,该智能断路器动作跟踪模块具有精准度高、鲁棒性好、元件少等特性,为高速永磁真空断路器控制监测提供有力支撑。

5、3、现有的永磁真空断路器控制装置,其分合闸控制脉冲采用固定电压、固定脉宽,随着永磁真空断路器动作次数和环境变化,其永磁体出力特性会出现变化,严重影响动作时间和动作精准度,无法保证现场投运断路器动作时间的一致性。而本发明一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置通过装设有智能断路器特性跟踪模块,如附图所示,每次分、合闸起动时,智能断路器特性自动跟踪动作电压、动作电流,硬件比较励磁状态并输出信号到光电融控模块,由光电融控模块补偿动作脉冲宽度,该智能断路器特性跟踪模块,具有适应能力强、动态响应快等优势,为快速永磁真空断路器的适应性指标提供有力保障。

6、高速永磁真空断路器市场需求迅猛,迫切需要提高其控制精准度,改善当前传统永磁真空断路器在控制、检测、生命周期维护等技术手段的落后状况,无论当前智能电网对高速永磁真空断路器的需求,还是未来对风光储新能源微网新需求,具有重大的工程意义和广阔多元的应用场景。


技术实现思路

1、具体为一种融合了光电融控、智能断路器动作跟踪和智能断路器特性跟踪技术,用于对高速永磁真空断路器精准分、合闸控制。

2、鉴于现有设备存在以上不足之处,本发明应用主要解决永磁真空断路器的高速精准控制、精准检测,现有控制设备采用传统弹操真空断路器的控制原理和策略,控制速度慢、动作离散偏差大、检测路径长可靠性差,无法配合高速永磁真空断路器的完成整体性能提升。

3、一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置,当装置收到分、合闸光信号时,光电融控模块自动转成对应的分、合闸波形和脉宽,高速完成永磁断路器分合闸,本发明的目的用最可靠的元件,暂态稳态融合控制,彻底改善高速永磁真空断路器分合闸控制性能。



技术特征:

1.一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置,该控制装置分为光电融控模块、断路器动作跟踪模块断路器特性跟踪模块及高频互感器等几个模块,其特征在于:装置能高速识别分、合闸信号,自动完成分、合闸极性适配,主动调整励磁脉宽,自动记录动作波形,高精度对10kv高速永磁断路器进行分合控制。

2.根据权利要求1所述的一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置,其特征在于:分、合闸识别由软硬件共同构成,硬件判断分、合闸并起动输出,软件修正脉冲宽度。

3.根据权利要求2所述的硬件识别,不仅识别分、合闸光信号,也完成脉冲输出极性的自动适配。

4.根据权利要求1所述的一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置,其特征在于:通过光电融控模块完成系统自检,以及智能判断控制回路是否断线。

5.根据权利要求1所述的一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置,其特征在于:断路器动作跟踪是通过电压、电流硬件跟踪,硬件拐点比对,智能独立完成分、合闸结束状态的判断,并反馈给光电融控模块。

6.根据权利要求5所述的断路器动作跟踪,其特征在于:通过高频互感器对电压、电流直接采样,并独立对电流拐点精准识别。

7.根据权利要求1所述的一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置,其特征在于:断路器特性跟踪是通过电压、电流直接采集,并硬件跟踪,智能独立完成励磁状态判断,并反馈给光电融控模块。

8.根据权利要求1所述的一种光驱型10kv高速永磁真空断路器控制装置,其特征在于:该装置可以适用于通用永磁真空断路器和永磁真空接触器。


技术总结
本发明涉及永磁真空断路器控制技术领域,特别是涉及一种光驱型10kV高速永磁真空断路器控制装置。鉴于现有设备存在以上不足之处,本发明应用主要解决永磁真空断路器的高速精准控制、精准检测,现有控制设备采用传统弹操真空断路器的控制原理和策略,控制速度慢、动作离散偏差大、检测路径长可靠性差,无法配合高速永磁真空断路器的完成整体性能提升。一种光驱型10kV高速永磁真空断路器控制装置,当装置收到分、合闸光信号时,光电融控模块自动转成对应的分、合闸波形和脉宽,高速完成永磁断路器分合闸,本发明的目的用最可靠的元件,暂态稳态融合控制,彻底改善高速永磁真空断路器分合闸控制性能。

技术研发人员:王中云
受保护的技术使用者:南京国高电气自动化有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/1/15
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