[发明专利]一种高压断路器及其合闸控制方法

说明书

本发明提供了一种高压断路器及其合闸控制方法，属于高压断路器合闸控制技术领域。传统的液压弹簧操动机构断路器，开关实时的在母线电压任意角度下合闸，如果不并联合闸电阻，高压断路器在合闸时，存在过电压的危险；本发明针对电机驱动的高压断路器，在收到合闸命令时，通过捕获随机合闸点和经过固有的合闸时间段下一个交流电压过零点，将此两点时间段减去固有的合闸时间，就实现了随机合闸命令的延时。采用本发明，可以实现电机驱动类高压断路器的选相合闸，从而在断路器结构上省去容性负载对断路器灭弧室弧触头烧损的设计，防止灭弧室弧触头烧损。

技术领域

本发明提供了一种高压断路器及其合闸控制方法，属于高压断路器合闸控制技术领域，尤其涉及一种高压断路器的选相合闸方法。

背景技术

国内外高压产品的智能技术，通过综合应用通信、计算机和控制技术，运用传感器、控制器对高压开关进行技术升级，实现了一二次的融合创新和状态感知，通过从模拟接口到全数字接口的升级，为产品的智能化奠定了一定的技术保证。产品的智能化运作，即根据产品运行时的状态信息(电流，电压，功因数等参数)及各参数之间的关系，来确定断路器所需开断速度的大小，自动调节和控制断路器的分合闸速度。

传统的高压开关，使用的是机械式液压机构、弹簧机构等，其分合闸动作特性曲线单一，不能在实际电路的参数发生变化时，动作特性也作出相应的变化，因此传统的高压开关无法实现高压产品的智能化。

现有的高压变电站，特别是550KV以上的变电站，电力系统在投切长距离输电线路时，由于线路分布电容的容升效应，合闸时在线路末端易产生严重的操作过电压，从而导致灭弧室弧触头的烧损。

发明内容

本发明的目的在于提供一种高压断路器及其合闸控制方法，用于解决高压断路器合闸时因操作过电压导致灭弧室弧触头易烧损的问题。

为了实现上述目的，本发明提供了一种高压断路器的合闸控制方法，包括如下步骤：

1)获取母线交流电压波形；

2)在收到合闸命令时，根据所述母线交流电压波形，获取经过设定时间后的第一个交流电压过零点，并计算出收到合闸命令时刻到该第一个交流电压过零点时刻的时刻段时间；所述设定时间为断路器的固有合闸时间；

3)在收到合闸命令后，延时合闸命令延时时间段，驱动电机操动机构执行合闸命令，所述合闸命令延时时间段为步骤2)中获取的时刻段时间与设定时间的差值。

传统的液压弹簧操动机构断路器，开关实时的在母线电压任意角度下合闸，如果不并联合闸电阻，高压断路器在合闸时，存在过电压的危险；本发明针对电机驱动的高压断路器，在收到合闸命令时，通过捕获随机合闸点和经过固有的合闸时间段下一个交流电压过零点，将此两点时间段减去固有的合闸时间，就实现了随机合闸命令的延时。采用本发明，可以实现电机驱动类高压断路器的选相合闸，从而在断路器结构上省去容性负载对断路器灭弧室弧触头烧损的设计，防止灭弧室弧触头烧损。

进一步地，在上述方法中，在每一次执行合闸命令之后，根据上一次合闸时的固有合闸时间，计算新的固有合闸时间作为下一次合闸控制时的设定时间。

考虑到断路器的电机操动机构在运行过程中，因产品磨损，零部件老化，等一系列原因，固有合闸时间一定会发生变化，因此在程序设计时，增加反馈控制系统，将上一次合闸时间作为反馈值，反馈到程序中，得到新的固有合闸时间。

进一步地，在上述方法中，步骤3)中，通过如下方法驱动电机操动机构执行合闸命令：通过监测高压断路器所在母线的电压、电流技术参数，在满足所述固有合闸时间的条件下，通过CPLD控制器确定断路器的合闸速度；DSP处理器根据得到的合闸速度生成PWM驱动波形，驱动电机操动机构执行合闸命令。