[实用新型]一种具有自测量功能的选相开关控制器

说明书

【技术领域】

本实用新型涉及真空开关控制器技术领域，特别涉及一种具有自测量功能的选相开关控制器。

【背景技术】

真空断路器以其优异的性能特点广泛应用于中压配电网的各个领域。但是，真空开关也有其局限，比如容易产生操作过电压。在关合电容器组时，关合瞬间触头两端的电压是随机的，如果这时触头两端的电压不为零，则会产生频率和幅值都很高的涌流，理论上涌流最大可达稳态值的50倍。目前实际中普遍采用的限制涌流和过电压的方法是加装合闸电阻（电感）和避雷器。然而，解决这一问题最根本也是最经济的方法是采用选相操作的方法，即选择合理的电压/电流相位进行分/合闸操作。以并联电容器组的操作为例，当触头两端电压为零时合闸，涌流会大大减轻，理论上涌流峰值只有稳态值的1.6倍。当断路器分闸时，在电流过零熄灭时，如果保证触头间有足够的熄弧间距以承受恢复电压，则重击穿的几率会显著降低。

一般的选相开关控制器，其内部必须存储与其配套的真空开关的机械特性参数，比如开关的固有合闸时间、固有分闸时间等。每一台开关的机械特性都会有所不同，可以通过外部测量得知开关机械特性参数，在对选相控制器进行程序烧写时将这些参数写入，也可以通过通讯接口由上位机输入。然而即使采用后一种方法仍略显繁琐。

【实用新型内容】

本实用新型的目的在于提供一种具有自测量功能的选相开关控制器，以解决上述技术问问题。

为了实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种具有自测量功能的选相开关控制器，其特征在于，包括微处理器、电力电子驱动模块、开关机构位置检测模块、上位机和存储器；微处理器连接开关机构位置检测模块、上位机、电力电子驱动模块和存储器。

本实用新型进一步的改进在于：所述存储器为非易失性存储器。

本实用新型进一步的改进在于：所述一种具有自测量功能的选相开关控制器还包括电容充电模块、永磁机构储能电容器组和电流/电压过零点检测模块；所述微处理器通过光电隔离器件与电力电子驱动模块、电流/电压过零点检测模块以及开关机构位置检测模块相连；永磁机构储能电容器组一边连接电容充电模块，另一边通过电力电子驱动模块与机构线圈连接。

与现有技术相比，本实用新型有益效果在于：

1）通过测量电网交流电压和电流的自然过零点，驱动永磁机构使真空断路器的每一相分闸或合闸于特定的电流或电压相位，从而减小开关操作对电网造成的冲击。

2）通过上位机向控制器直接输入自测量命令，这时，控制器控制开关进行若干次的合分操作，同时通过开关机构位置检测模块测量每次操作的固有操作时间，最后将这些测量数据取平均值后得到每一相的固有分、合闸时间，然后存入其非易失性存储器中保存；免去了现有技术中繁琐的外部写入过程。

【附图说明】

图1是本实用新型的结构框图。

【具体实施方式】

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

请参阅图1所示，本实用新型一种具有自测量功能的选相开关控制器，包括微处理器（MCU）、电力电子驱动模块、电容充电模块、永磁机构储能电容器组、电流/电压过零点检测模块、开关机构位置检测模块和USB通讯模块。

本实用新型以微处理器（型号为PIC18F4550）为核心，通过光电隔离器件与电力电子驱动模块、电流/电压过零点检测模块以及开关机构位置检测模块相连。永磁机构储能电容器组一边连接电容充电模块，另一边通过电力电子驱动模块与机构线圈连接，电力电子驱动模块包括三组完全相同的分合闸线圈驱动电路，每组连接对应相的机构线圈，控制对应一相机构的合分操作。系统电压/电流经电压和电流互感器变换后，二次输出为电压100V和电流5A（或1A），控制器将二次电压/电流再次通过电流/电压过零点检测模块转变为方波信号，方波的上升沿和下降沿则对应交流电压/电流的过零点。电流/电压过零点检测模块通过捕捉这样的上升和下降沿，就可以捕捉电压/电流的过零点。真空断路器的操动机构的位置通过开关机构位置检测模块来测量，反映了三相机构的合/分位置。

通过将本实用新型选相开关控制器配制在普通永磁机构真空断路器上，使之成为一台选相开关，通过电流/电压过零点检测模块测量电网交流电压和电流的自然过零点，然后通过微处理器控制电力电子驱动模块，使永磁机构储能电容器组放电，电流通过对应相的机构线圈，驱动对应相的操动结构进行合闸或者分闸。本实用新型驱动永磁机构使真空断路器的每一相分闸或合闸于特定的电流或电压相位，从而减小开关操作对电网造成的冲击。