一種高壓斷路器高精度控制儀的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種高壓斷路器高精度控制儀。
【背景技術】
[0002]隨著電網建設的加快，電力系統啟動調試已成為當前首要任務。在此過程中，先進的試驗設備對于新系統順利啟動、生產質量控制以及投運前試驗檢查都是極為重要的。而斷路器作為電力系統終端設備之一，擔負著控制系統回路通斷以及保護負荷、線路等重要作用，其可靠性對維護系統安全十分重要。加之斷路器的使用量大、面廣，對其進行維護、檢修以及在系統試驗和啟動調試時進行的合、分操作十分頻繁。這樣就使得高壓工作人員要對斷路器進行大量的控制和測試。因此，先進的斷路器控制設備就成為必不可少的工具，它對于增加試驗成功率、提高測試精度及工作效率有著重要意義。
[0003]在國內，對于斷路器的控制，如進行單分、單合、合分、分合分等操作時，傳統的試驗方法是將幾臺時間繼電器及手動刀閘等試驗工具搭建組合。這種串入控制系統進行操作控制的方式，接線十分復雜，不但使用不便，而且工作效率低、試驗時容易出錯。雖然有些科研院所在此基礎上進行了改進，使用可控硅和電容等電子電路代替時間繼電器控制輸出，使測試精度有所提高，但是時間整定和回路控制仍極為復雜；在國外雖有功能強大的綜合型測試系統(包含了對斷路器的自動程序控制)，但其昂貴的價格令國內一般用戶很難擁有，系統較為龐大。因此，研制出既節約成本又滿足生產實際需要的斷路器程序控制儀，必將具有重要的意義。
【發明內容】
[0004]本實用新型提供了一種高壓斷路器高精度控制儀，其目的在于，克服現有技術中高壓斷路器控制儀結構復雜、操作不變、價格昂貴以及系統龐大等問題。
[0005]一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅動模塊、IGBT, IGBT工作電源、主控電源接口、人機交互單元、按鍵接口及程序下載接口；
[0006]所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控芯片相連；
[0007]所述IGBT工作電源和IGBT驅動模塊均與所述IGBT相連。
[0008]所述主控電源接口與主控芯片之間設有主控電源隔離模塊。
[0009]所述IGBT驅動模塊中設有IGBT過電流保護單元。
[0010]實現了 IGBT短路軟關斷保護和封鎖PWM信號以確保軟關斷完成。
[0011]所述IGBT過流保護單元采用LM2596系列芯片。
[0012]所述按鍵接口包括菜單按鍵接口和觸發按鍵接口，其中，所述觸發按鍵接口包括斷路器合閘、分閘、合分、分合及分合分按鍵接口。
[0013]所述人機交互單元為按鍵菜單式液晶屏單元。
[0014]所述IGBT驅動模塊采用帶隔離電源的驅動芯片TX-KP101。
[0015]所述主控單元采用ATmegal6芯片。
[0016]有益效果
[0017]本實用新型提供了一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅動模塊、IGBT, IGBT工作電源、主控電源接口、人機交互單元、按鍵接口及程序下載接口 ；所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控芯片相連；所述IGBT工作電源和IGBT驅動模塊均與所述IGBT相連。與傳統高壓斷路器程序控制儀比較，該控制儀在系統硬件設計上注重了系統強電和弱電相分離的原則，將系統硬件分為主控單元和IGBT驅動模塊分別進行設計，保證了即使IGBT工作電源出現工作異常或IGBT被擊穿時，所設計的IGBT驅動模塊能夠對主控單元起到有效的隔離保護作用，同時，在IGBT驅動模塊中，利用了 IGBT功率管CE極之間的電壓差與流過的電流成非線性正比關系，設計了 IGBT功率管過流保護電路，保證了系統安全穩定運行。整個控制儀結構簡單、操作方便，極大的提高了工作人員的工作效率。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0019]下面將結合附圖和實施例對本實用新型做進一步的說明。
[0020]一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅動模塊、IGBT, IGBT工作電源、主控電源接口、人機交互單元、按鍵接口及程序下載接口；
[0021]所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控芯片相連；
[0022]所述IGBT工作電源和IGBT驅動模塊均與所述IGBT相連。
[0023]所述主控電源接口與主控芯片之間設有主控電源隔離模塊。
[0024]所述IGBT驅動模塊中設有IGBT過電流保護單元。
[0025]所述IGBT過流保護單元采用LM2596系列芯片。
[0026]所述按鍵接口包括菜單按鍵接口和觸發按鍵接口，其中，所述觸發按鍵接口包括斷路器合閘、分閘、合分、分合及分合分按鍵接口。
[0027]所述人機交互單元為按鍵菜單式液晶屏單元。
[0028]所述IGBT驅動模塊采用帶隔離電源的驅動芯片TX-KP101。
[0029]由于在系統硬件電路的設計過程中將硬件電路分為主控單元和IGBT驅動模塊分別進行設計，使得IGBT驅動模塊不必與低壓開關電源隔離；利用本實施例中所述的高壓斷路器程序控制儀能夠提供系統工作電壓、接收菜單案件信號、接收觸發按鈕信號、信號電氣隔離、脈沖時間計算、IXD顯示的功能。
[0030]利用人機交互單元對主控單元進行參數設置，通過觸發按鍵觸發高壓斷路器的調試接口完成對高壓斷路器控制。
[0031]由于IGBT功率管導通時，其CE極之間的電壓差與流過的電流成非線性正比關系，因此在IGBT功率管驅動電路設計過程中通過選用TX-KPlOl驅動器很好地利用了此特性，設計了采集IGBT功率管CE極間電壓差電路一一IGBT功率管過流保護電路，實現了 IGBT短路電流軟關斷功能。
[0032]該實用新型高壓斷路器高精度控制儀工作過程如下:1、完成高壓斷路器現場動作控制接線；2、高壓斷路器高精度控制儀系統啟動，進行高壓斷路器動作時序所需參數設置；3、高壓斷路器動作時序所需參數設置完成并保存；4、高壓斷路器動作時序功能按鍵選擇并觸發；5、高壓斷路器高精度控制儀系統讀取高壓斷路器動作時序設置參數，發出控制命令，通過IGBT的導通與關斷實現高壓斷路器動作時序控制。
[0033]最后應當說明的是:以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非對其限制，盡管參照上述實施例對本發明進行了詳細的說明，所屬領域的普通技術人員應當理解:依然可以對本發明的【具體實施方式】進行修改或者等同替換，而未脫離本發明精神和范圍的任何修改或者等同替換，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
【主權項】
1.一種高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，包括主控單元、IGBT驅動模塊、IGBT,IGBT工作電源、主控電源接口、人機交互單元、按鍵接口及程序下載接口 ； 所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控單元相連； 所述IGBT工作電源和IGBT驅動模塊均與所述IGBT相連。
2.根據權利要求1所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述主控電源接口與主控單元之間設有主控電源隔離模塊。
3.根據權利要求1所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述IGBT驅動模塊中設有IGBT過電流保護單元。
4.根據權利要求3所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述IGBT過流保護單元采用LM2596系列芯片。
5.根據權利要求1-4任一項所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述按鍵接口包括菜單按鍵接口和觸發按鍵接口，其中，所述觸發按鍵接口包括斷路器合閘、分閘、合分、分合及分合分按鍵接口。
6.根據權利要求1-4任一項所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述人機交互單元為按鍵菜單式液晶屏單元。
7.根據權利要求4所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述IGBT驅動模塊采用帶隔離電源的驅動芯片TX-KP101。
8.根據權利要求7所述的高壓斷路器高精度控制儀，其特征在于，所述主控單元采用ATmegal6 芯片。
【專利摘要】本實用新型公開了一種高壓斷路器高精度控制儀，包括主控單元、IGBT驅動模塊、IGBT、IGBT工作電源、主控電源接口、人機交互單元、按鍵接口及程序下載接口；所述主控電源接口、顯示單元、按鍵接口及程序下載接口均與所述主控單元相連；所述IGBT工作電源和IGBT驅動模塊均與所述IGBT相連。與傳統高壓斷路器程序控制儀比較，該控制儀在系統硬件設計上注重了系統強電和弱電相分離的原則，將系統硬件分為主控單元和IGBT驅動電路分別進行設計，保證了即使IGBT工作電源出現工作異常或IGBT被擊穿時，所設計的IGBT驅動模塊能夠對主控單元起到有效的隔離保護作用。
【IPC分類】G05B19-042
【公開號】CN204302711
【申請號】CN201420757950
【發明人】趙建利, 張鵬, 付文光, 車傳強, 張偉, 董文娟, 李昂, 張慧芬
【申請人】內蒙古電力(集團)有限責任公司內蒙古電力科學研究院分公司
【公開日】2015年4月29日
【申請日】2014年12月5日