高壓配網智能化無擾動合分保護裝置及其控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種高壓配網智能化無擾動合分保護裝置及其控制方法。目前解決合分過程中產生涌流和電弧過電壓的開關，自身不具備保護功能，需另配保護裝置，導致合分時間延長。本發明于負載電源三相各設置獨立的永磁操動裝置，每個永磁操動裝置與每一相的合分閘連接，永磁操動裝置與嵌入式微處理器保護控制裝置連接；嵌入式微處理器保護控制裝置同時具有驅動控制和保護功能，實現無擾動合分保護。本發明集保護和無擾動合分控制于一體，在具備保護功能的同時，根據不同的負載特性，控制電壓或電流在最有利的相位完成合/分閘操作，以主動消除合分過程中所產生的涌流和電弧過電壓，提高合分裝置的開斷能力和使用壽命。
【專利說明】高壓配網智能化無擾動合分保護裝置及其控制方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于高壓配網【技術領域】，具體涉及一種高壓配網智能化無擾動合分保護裝置及其控制方法。
【背景技術】
[0002]隨著我國工業的高速發展以及高壓配網的新建和改造，電網開關設備的需求量也在各個行業不斷增加，而傳統的彈簧操動機構真空斷路器在合分變壓器、電容器、線路等電力設備時，將產生頻率和幅值都很高的涌流和電弧過電壓，該涌流和電弧過電壓將導致開關設備觸點受損、變壓器繞組產生機械應力、各類保護誤動作，產生高次諧波，對電網造成嚴重污染和損壞。近幾年出現的解決合分過程中產生涌流和電弧過電壓的新式開關，其自身不具備保護功能，需要另外配置保護，導致合分時間延長。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種高壓配網智能化無擾動合分保護裝置及其控制方法，集保護和無擾動合分控制于一體，在保護電力設備的同時消除合分過程中產生的涌流和電弧過電壓。
[0004]本發明所采用的技術方案是:
高壓配網智能化無擾動合分保護裝置，其特征在于:
于負載電源A、B、C三相各設置一個獨立的永磁操動裝置，每個獨立的永磁操動裝置與每一相的合分閘連接，永磁操動裝置與嵌入式微處理器保護控制裝置連接；
永磁操動裝置包括靜鐵心、動鐵心、永磁體、合閘線圈、分閘線圈和驅動桿，合閘線圈、分閘線圈通過電流產生的磁能控制動鐵心向上或向下運動，實現合、分閘操作動作；
嵌入式微處理器保護控制裝置包括電流、電壓模擬量采集模塊、開入量采集模塊、保護模塊、嵌入式微處理器DSP系統、IGBT驅動模塊和通信模塊；
其中:
電流、電壓模擬量采集模塊捕捉任意電角度Θ，采集電流、電壓，通過高精度AD，采用FIR數字濾波器對原始采樣信號進行低通濾波，線性插值提高電壓和電流的電角度精度及電流、電壓精度；
開入量采集模塊通過光電隔離技術進行采集判別；
保護模塊對被合分設備進行過量、欠量、非電量保護；
嵌入式微處理器DSP系統根據捕捉到的任意電角度Θ計算得出Tys，以及電流、電壓大小，開入量狀態，進行快速的保護邏輯判別，綜合確定無擾動合分保護控制；
IGBT驅動模塊，當定時器Tys延時時間到時由IGBT驅動模塊驅動永磁操動裝置的合分閘線圈，進行無擾動合分閘操作；
通信模塊負責高壓配網智能化無擾動合分保護裝置的外部通信功能。
[0005]高壓配網智能化無擾動合分保護裝置的控制方法，其特征在于:由以下步驟實現:
于負載電源A、B、C三相各設置I個獨立的永磁操動裝置，每個獨立的永磁操動裝置與每一相的合分閘連接，以控制每一相的合分操作，永磁操動裝置與嵌入式微處理器保護控制裝置連接；
在永磁操動裝置的無擾動合分閘操作的具體控制中，就地/遠方合分閘、保護跳閘、自動重合閘中任何一個執行條件滿足且Tys延時時間到時，在此刻發合分閘命令，完成無擾動合分閘操作，即合分裝置動靜觸頭在系統電壓、電流波形為T/2的整數倍處投入或退出系統；
Tys由下式計算得出:
【權利要求】
1.高壓配網智能化無擾動合分保護裝置，其特征在于: 于負載電源A、B、C三相各設置一個獨立的永磁操動裝置，每個獨立的永磁操動裝置與每一相的合分閘連接，永磁操動裝置與嵌入式微處理器保護控制裝置連接； 永磁操動裝置包括靜鐵心、動鐵心、永磁體、合閘線圈、分閘線圈和驅動桿，合閘線圈、分閘線圈通過電流產生的磁能控制動鐵心向上或向下運動，實現合、分閘操作動作； 嵌入式微處理器保護控制裝置包括電流、電壓模擬量采集模塊、開入量采集模塊、保護模塊、嵌入式微處理器DSP系統、IGBT驅動模塊和通信模塊； 其中: 電流、電壓模擬量采集模塊捕捉任意電角度Θ，采集電流、電壓，通過高精度AD，采用FIR數字濾波器對原始采樣信號進行低通濾波，線性插值提高電壓和電流的電角度精度及電流、電壓精度； 開入量采集模塊通過光電隔離技術進行采集判別； 保護模塊對被合分設備進行過量、欠量、非電量保護； 嵌入式微處理器DSP系統根據捕捉到的任意電角度Θ計算得出Tys，以及電流、電壓大小，開入量狀態，進行快速的保護邏輯判別，綜合確定無擾動合分保護控制； IGBT驅動模塊，當定時器Tys延時時間到時由IGBT驅動模塊驅動永磁操動裝置的合分閘線圈，進行無擾動合分閘操作； 通信模塊負責高壓配網智能化無擾動合分保護裝置的外部通信功能。
2.高壓配網智能化無擾·動合分保護裝置的控制方法，其特征在于: 由以下步驟實現: 于負載電源A、B、C三相各設置I個獨立的永磁操動裝置，每個獨立的永磁操動裝置與每一相的合分閘連接，以控制每一相的合分操作，永磁操動裝置與嵌入式微處理器保護控制裝置連接； 在永磁操動裝置的無擾動合分閘操作的具體控制中，就地/遠方合分閘、保護跳閘、自動重合閘中任何一個執行條件滿足且Tys延時時間到時，在此刻發合分閘命令，完成無擾動合分閘操作，即合分裝置動靜觸頭在系統電壓、電流波形為T/2的整數倍處投入或退出系統； Tys由下式計算得出:
【文檔編號】H01H3/28GK103854889SQ201410127935
【公開日】2014年6月11日 申請日期:2014年4月1日 優先權日:2014年4月1日
【發明者】李清華 申請人:李清華