专利名称：一种高压开关高速采样过流控制器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种高压开关高速采样过流控制器。不仅可对开关进行三段式保护、 而且具有完善的真三相保护和极快的采样速度，使得控制器具有保护开关并可靠地分隔事 故区的作用。
背景技术：
目前，国内应用的高压开关过流控制器有如下几种1、单一防浪涌的过流延时控制 器它只在开关合闸的很短时间内起分流作用，开关合闸后不起任何作用；2、模拟式过 流控制器它除了在开关合闸的很短时间内起过流延时作用外，开关工作时，若遇到大电 流则同样可以在固定的时间内起延时作用；3、微控制器式三段式过流控制器它是在过 流控制器上而开发的智能型产品。它除了具备以往过流控制器的功能外，还具有按电流分 段保护功能。该控制器功能比较强，且得到了广泛的应用。但该控制器存在有两个缺陷 其取电源的方式不完善，它不从三相同时取电，若取电相失电，则控制器无电源将丧失控 制功能；它最大的缺陷是采样速度太慢，即检测到大电流的时间较长且与出现非正常电流 前的电流有较大关系。出现非正常电流前的电流越小，则监测到大电流的时间及越长，即 相当于延时越长。线路上的各控制器没有时间基准，就不能可靠地分割事故区。因此，现 有的过流控制器均存在一定的不足，很有必要对此加以改进。实用新型内容本实用新型的目的在于针对现有高压开关高速采样过流控制器的不足，提出一种取电 源的方式更为可靠，且采样方式更为快捷的高压开关高速采样过流控制器。本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的 一种带有相电流和零序电流三段式保 护的高压开关高速采样过流控制器，它利用开关电流互感器感应出来的二次电流作为电源 来源及被检对象，再通过电流传感器产生对应电压信号，用微控制器直接对脉动信号进行 检测，并经数学处理后、实现了实时采样，可对开关进行相电流过流和零序电流过流保护 并可靠地分隔事故区。当不需零序保护时即成为普通涌流控制器。所述的高压开关高速采 样过流控制器至少包括MCU、电源电路、采样电路、储能电路、参数设置拨码开关等部 分。所述的采样电路为相电流和零序电流电流互感器为主组成的，MCU通过采样电路可
对三相电流和零序电流进行检测；所述的储能电路为储能电容，只要任意一相有电流，储 能电容在极短的时间内就可充满。当电流不正常而须分闸时，MCU控制的分闸单元动作、 电容上的能量瞬间释放到脱扣线圈上，导致分闸；所述的参数设置拨码开关为控制器。由 它进行三段式保护的时间和相电流及零序电流参数的设定。控制器设定的参数有浪涌延 时值、相电流过流延时值、相电流速断延时值、相电流速断电流值、零序电流过流延时值、 零序电流速断延时值及零序电流速断电流值；所述的MCU,即微控制器。它通过采样相 电流和零序电流，判断开关是否分闸。本实用新型的工作原理为当三相任意一相有电流时，如A相有电流时，通过电流/ 电压变换器将电流变换为两组电压 一组为继电器的动作和MCU供电，另一组给电容器 充电储能；若电流大于整定电流而小于速断电流，迸行由拨码开关设置的过流延时，若延 时后、电流仍不正常，则由组成的脱扣电路使开关脱扣；若电流大于速断电流，进行由拨 码开关设置的速断延时，若延时后、电流仍不正常，则由组成的脱扣电路使开关脱扣；同 时由三相矢量和形成的零序电流大于零序整定电流而小于零序速断电流，迸行由拨码开关 设置的零序过流延时，延时后若零序电流仍不正常，则由组成的脱扣电路使开关脱扣；若 零序电流大于零序速断电流，则进行由拨码开关设置的零序速断延时，若延时后零序电流 仍不正常，则由组成的脱扣电路使开关脱扣。为了迅速采样到电流值，可靠地分隔事故区，本方案采取了一种新的方法将电流通 过互感器转变为脉动电压信号后，常规处理是用RC滤波电路进行滤波平滑、最后变成直 流、再送MCU进行采样。当电流快速变化时，滤波、平滑过程造成了延时，且延时量与 电流变化前的大小有关，这造成了线路上各控制器检测延时的不同步性，因而不可能可靠 地分隔事故区。但本方案采取了如下方法对电流进行准实时采样将电流通过互感器转变 为电压信号后，不进行平滑，而是直接对脉动信号进行采样。再根据正弦波的特点进行理 论计算即可获得当时的电流值。这确保了采样的实时性，从而使同一线路开关上的控制器有了时间基准，只要根据开关位置合理设置了控制器的延时时间，当有大电流事故出现时， 经延时候，则可可靠地分割事故区。本实用新型的优点是高压开关高速采样过流控制器不用另配电源而从电流互感器上 获得电源供控制器使用。并可从任意一相电流互感器上获得脱扣所需的能量储存，即当任 意一相有电时，控制器均可得电工作且可实现脱扣，从而实现了真正意义上的三相保护；采用即时采样方式，可快速地检测到电流的大小、克服了采样电路的延时现象以真正分隔 事故区。
图1为本实用新型的控制电路原理图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型进一步说明。从附图可以看出本实用新型为一种高压开关高速采样过流控制器，是一种带有相电流 和零序电流三段式保护的高压开关高速采样过流控制器，它利用开关电流互感器感应出来 的二次电流作为电源来源及被检对象，再通过电流传感器产生对应电压信号，用微控制器 直接对脉动信号进行检测，并经lfe学处理后、实现了实时采样，可对开关进行相电流过流 和零序电流过流保护并可靠地分隔事故区。当不需零序保护时即成为普通涌流控制器。所述的高压开关高速采样过流控制器包括MCU8、采样电路l、 2、 3和4、储能电路5、 6、 7和10、参数设置拨码开关9等部分。所述的采样电路l、 2、 3和4为相电流和零序电流 电流互感器为主组成的，MCU通过采样电路可对三相电流和零序电流进行检测；所述的 储能电路5、 6、 7和10为储能电容，只要任意一相有电流，储能电容在极短的时间内就 可充满。当电流不正常而须分闸时，MCU控制的分闸单元动作、电容上的能量瞬间释放 到脱扣线圈12上，导致分闸；所述的参数设置拨码开关9为控制器。由它进行三段式保 护的时间和相电流及零序电流参数的设定。控制器设定的参数有浪涌延时值、相电流过 流延时值、相电流速断延时值、相电流速断电流值、零序电流过流延时值、零序电流速断 延时值及零序电流速断电流值；所述的MCU8，即微控制器。它通过采样相电流和零序电 流，判断开关是否分闸。本控制器的工作原理为本实用新型的工作原理为当三相任意一相有电流时，如A 相有电流时，通过电流/电压变换器17至19将电流变换为两组电压 一组为继电器的动 作和MCU供电，另一组给电容器充电储能；若电流大于整定电流而小于速断电流，进行 由拨码开关9设置的过流延时，若延时后、电流仍不正常，则由11组成的脱扣电路使开 关脱扣；若电流大于速断电流，进行由拨码开关(9)设置的速断延时，若延时后、电流仍不 正常，则由11组成的脱扣电路使开关脱扣；同时由三相矢量和形成的零序电流大于零序 整定电流而小于零序速断电流，进行由拨码开关9设置的零序过流延时，延时后若零序电 流仍不正常，则由11组成的脱扣电路使开关脱扣；若零序电流大于零序速断电流，则进 行由拨码开关9设置的零序速断延时，若延时后零序电流仍不正常，则由ll组成的脱扣
电路使开关脱扣。为了迅速采样到电流值，可靠地分隔事故区，本方案采取了一种新的方法*.将电流通过互感器转变为脉动电压信号后，常规处理是用RC滤波电路进行滤波平滑、最后变成直 流、再送MCU进行采样。当电流快速变化时，滤波、平滑过程造成了延时，且延时量与 电流变化前的大小有关，这造成了线路上各控制器检测延时的不同步性，因而不可能可靠 地分隔事故区。但本方案采取了如下方法对电流进行准实时釆样将电流通过互感器转变 为电压信号后，不进行平滑，而是直接对脉动信号进行采样。再根据正弦波的特点进行理 论计算即可获得当时的电流值。这确保了采样的实时性，从而使同一线路开关上的控制器 有了时间基准，只要根据开关位置合理设置了控制器的延时时间，当有大电流事故出现时， 经延时候，则可可靠地分割事故区。
权利要求1、高压开关综合控制器，包括MCU(10)、电源电路(1)、采样电路(2、3、4、5)、储能电路(6、7、8、12)、参数设置拨码开关(9)，其特征在于所述的电源电路(1)为电流互感器电路，从电流互感器上通过变压器获得电压；所述的采样电路(2、3、4、5)为相电流和零序电流电流互感器组成的检测电路；所述的储能电路(6、7、8、12)为储能电容；所述的参数设置拨码开关(9)为控制器；所述的MCU为微控制器(10)。
专利摘要一种高压开关高速采样过流控制器，为带有相电流和零序电流三段式保护的高压开关高速采样过流控制器，至少包括MCU、电源电路、采样电路、储能电路、参数设置拨码开关等部分。所述的采样电路为相电流和零序电流电流互感器为主组成的，MCU通过采样电路可对三相电流和零序电流进行检测；所述的储能电路为储能电容，只要任意一相有电流，储能电容在极短的时间内就可充满。当电流不正常而须分闸时，MCU控制的分闸单元动作、电容上的能量瞬间释放到脱扣线圈上，导致分闸；所述的参数设置拨码开关为控制器。由它进行三段式保护的时间和相电流及零序电流参数的设定。
文档编号H02H3/32GK201029198SQ20062012947
公开日2008年2月27日 申请日期2006年7月25日 优先权日2006年7月25日
发明者周迭辉 申请人:周迭辉