具有双电源转换功能的断路器控制器、切换系统及方法技术方案

技术编号:7760640 阅读:235 留言:0更新日期:2012-09-14 05:00
本发明专利技术公开了一种利用智能断路器自带的控制器实现双电源切换的系统及其控制方法,该控制器包括与断路器出线线路耦合的开关监控模块、与断路器进线线路或出线侧的电流互感器副边耦合的电量采集模块、与电量采集模块耦合并将处理后的主电路电压、电流数据传送到MCU的信号处理单元和与外部设备通信的总线接口模块;MCU分别与开关监控模块、电量采集模块和总线接口模块耦合,通过分析计算电量采集信息或来自总线接口模块的通信信息,指挥和控制所述断路器的运行状态,以便实现断路器分/合闸操作或者排故。本发明专利技术无需额外增加双电源控制装置,因此结构更为简单,也方便安装和维护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及配电系统中的低压电器领域,更具体的说,涉及ー种具有双电源转换功能的断路器控制器、由两个这种断路器控制器通过通讯线路耦合的双电源切换系统及其控制方法。
技术介绍
双电源自动转换装置是配电系统的重要电器,一般自动转换装置接入供电系统的常用电源和备用电源两路电源,且可在两电源之间进行自动转换,保证了给负载供电的连续性和可靠性。图I所示为现有的ー种由万能式断路器组成的CB级双电源转换装置,其主要由以下几个部分组成 两台万能式断路器I ;ー个独立的双电源自动转换控制装置2 ;ー个机械连锁装置3。其特点是由断路器I的智能控制器对所接电源实现过载、短路等多段电流保护功能,由双电源自动转换控制装置2实现欠压、断相等保护功能,在两台断路器I之间进行常用电源和备用电源间的相互转换,保证下级线路的正常工作。断路器I的智能控制器采用了微处理器技术并具有通讯功能,通过电流互感器采集信息并进行数据分析和处理,从而指挥和控制断路器I的运行状态。上述现有CB级双电源转换装置中的两台断路器I处于单独运行情况,只对断路器当前线路进行过载、短路等保护,必须使用独立的双电源自动转换控制装置2作为控制器才能实现对两台断路器间的相互转换。外加独立的双电源控制器组成部件种类多,结构复杂,接线麻烦,在安装和维护时十分不方便。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供ー种结构简单、节约成本且方便维护的具有双 电源转换功能的断路器控制器以及更简便和可靠实现双电源转换的双电源切换系统及其控制方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的ー种具有双电源转换功能的断路器控制器,包括由微处理器或单片机构成的控制模块,它对通过设置在断路器出线侧的电流互感器采集的主电路的电流信息进行分析和处理,其特征在于,该控制器还包括与断路器出线线路耦合的开关监控模块,用于监测断路器的运行參数;与断路器进线线路或出线侧的电流互感器副边耦合的电量采集模块;与电量采集模块耦合的信号处理单元,所述信号处理单元对主电路的电流值、电压值进行信号处理并将处理后的主电路电压、电流数据传送到所述控制模块;与外部设备通信的总线接ロ模块;所述的控制模块分别与所述开关监控模块、电量采集模块和总线接ロ模块耦合,通过分析计算电量采集模块输出的主电路电流或电压信息、或来自总线接ロ模块的通信信息,指挥和控制所述断路器的运行状态,以便实现断路器分/合闸操作或者排故。优选的,所述的电量采集模块包括与断路器进线线路耦合的电压采样单元,以及与断路器出线侧的电流互感器副边耦合的电流采样单元,所述信号处理单元分别与电压采集单元、电流采集单元相连接。优选的,所述断路器控制器还包括与所述控制模块耦合的人机接ロ模块。优选的,所述断路器控制器还包括向与其相耦合的各模块和単元供电用的辅助电源模块。 一种双电源切换系统,包括两个具有如权利要求I 4任一所述的断路器控制器的断路器,所述的两个断路器中的总线接ロ模块之间通过通讯线路连接,所述的两个断路器的控制模块通过所述的通讯线路实现双电源切換联动。优选的,所述两个断路器之间还设有机械连锁装置。増加机械连锁装置,可以在控制器误动作时,避免两个断路器同时合闸,造成两路电源闭环运行,损坏断路器和设备,提高了系统的可靠性。优选的,所述双电源切換系统还包括一分别与两个断路器控制器通信的主监控模块,所述两个断路器控制器将主电路电量信息及断路器状态信息反馈给主监控模块,由主监控模块控制两个断路器动作实现双电源切換联动。此为ー种集中监控的技术方案,断路器的控制器只负责采集信息并接受主监控的控制信号,采集的信息上传到主监控模块,由主监控模块统ー分析后下发控制指令。统ー监控可以对所有数据进行统一分析处理,判断更为准确,降低误操作的可能,也有利于提升系统的数字化、智能化水平。ー种上述的双电源切换系统的控制方法,包括步骤A :断路器控制器检测电压和断路器状态信息;B :根据预设程序进行联动操作,返回步骤A。优选的,所述步骤B包括将ー个断路器设置为常用断路器;另一个为备用断路器;如果常用断路器电压异常,延时控制常用断路器跳闸,然后控制备用断路器合闸;如果常用断路器电压恢复正常,延时控制备用断路器分闸,然后控制常用断路器合闸;返回步骤A。此为ー种ー常用ー备用电源的控制方案,系统由ー个常用电源供电,另ー个为备用电源;当常用电源正常时由常用电源供电,只有在常用电源出故障的时候才使用备用电源,一旦常用电源恢复正常,再转入常用电源供电。 优选的,所述步骤B包括判断处于合闸状态的断路器的电压;如果电压正常,维持合闸状态;如果电压异常,控制当前合闸的断路器跳闸;然后控制另外ー个断路器合闸;返回步骤A。此为ー种无常用、备用电源区分的控制方案,两个断路器连接的电源都可以作为常用电源,正常运行时由其中任意ー个电源给负载供电,另ー个备用;只有当前运行的电源发生故障时,才切换到另外一个电源供电。本专利技术由于使用智能断路器自带的控制器,在断路器内集成了开关监控模块、增加了电压采样功能的电量采集模块、总线接ロ模块,并通过控制模块统ー监控,使得断路器控制器不仅可以实现过载、短路等电流保护功能,还可以实现欠压、断相等电压保护功能,只要将两个本专利技术的断路器进行通信就可以实现双电源切換功能,或者通过通讯线路进行数据共享,由系统的主监控进行控制即可实现双电源切換功能,无需额外増加独立的双电源自动转换断路器 ,因此结构更为简单,节约成本的同吋,提高产品的可靠性。附图说明图I是现有的一种双电源切换系统的示意图;图2是本专利技术双电源切换系统的示意图;图3是本专利技术断路器控制器的原理示意图;图4是本专利技术断路器控制器电压采样单元原理示意图;图5是本专利技术双电源切换系统第一种通信组网方式的示意图;图6是本专利技术双电源切换系统第二种通信组网方式的示意图;图7是本专利技术双电源切换系统人机參数设置界面示意图;图8是本专利技术双电源切换系统人机数据读取界面示意图。其中1、断路器;2、双电源自动转换断路器;3、机械连锁装置;4、电流采样单元;5、信号处理单元;6、电压采样单元;7、人机接ロ模块;8、总线接ロ模块;9、控制模块(简称MCU) ;10、辅助电源模块;11、开关监控模块;12、主监控模块;13、通讯线路。具体实施例方式下面结合附图和较佳的实施例对本专利技术作进ー步说明。參考图2、3所示,本专利技术掲示了ー种包括两个智能化断路器I的双电源切換系统,图2中的每个断路器I包括以微处理器或单片机例如MCU为核心构成的断路器控制器(也称智能脱扣器),该控制器包括由MCU构成的控制模块9,它对通过设置在断路器出线侧的电流互感器采集的主电路的电流信息进行分析和处理,该控制器还包括用于监测断路器的运行參数的与断路器出线线路耦合的开关监控模块11、与断路器进线线路或出线侧的电流互感器副边耦合的电量采集模块、与电量采集模块耦合的信号处理单元5和与外部设备通信的总线接ロ模块8 ;所述信号处理单元5对主电路的电流值、电压值进行信号处理并将处理后的主电路电压、电流数据传送到所述控制模块9 ;该控制模块9分别与所述开关监控模块11、电量采集模块和总线接ロ模块8耦合,通过分析计算电量采集模块输出的主电路电流或电压信息、或来自总线接ロ模块8的通信信息,进行故障判断,指挥和控制所述断路器I的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:陈建余肖磊刘敏马世刚
申请(专利权)人:浙江正泰电器股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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