本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域，具體地，涉及一種高壓斷路器選相投切控制系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

在一些高壓電氣研究試驗(yàn)中，如電力電容器內(nèi)熔絲熔斷試驗(yàn)中，需要模擬器件在工頻電壓特定相位處發(fā)生故障時(shí)的情況，尤其是峰值處的故障情況試驗(yàn)，并需要定時(shí)分?jǐn)嗷芈?，尤其是斷路器在高壓試?yàn)和高壓無功補(bǔ)償裝置的投切。

在電力無功補(bǔ)償裝置的投切中，最理想的方式就是：零電壓投入，零電流分?jǐn)?。由此可以顯著的降低操作過電壓，降低設(shè)備故障率。這些試驗(yàn)情況下，都需要一種可以精準(zhǔn)、穩(wěn)定選擇相位實(shí)現(xiàn)投切功能的高壓設(shè)備。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本實(shí)用新型的目的是提供一種高壓斷路器選相投切控制系統(tǒng)。

根據(jù)本實(shí)用新型提供的一種高壓斷路器選相投切控制系統(tǒng)，包括：控制器、同步信號零點(diǎn)檢測電路、驅(qū)動電路、斷路器、狀態(tài)反饋修正模塊；

所述控制器分別與所述同步信號零點(diǎn)檢測電路、驅(qū)動電路、狀態(tài)反饋修正模塊連接，所述驅(qū)動電路的輸出端連接所述斷路器的控制端，所述斷路器還與所述狀態(tài)反饋修正模塊的輸入端相連；

所述同步信號零點(diǎn)檢測電路用于將外部固定頻率正弦波信號轉(zhuǎn)換為過零點(diǎn)可識別的數(shù)字參考信號發(fā)送至所述控制器；所述控制器根據(jù)外部輸入獲得投切相位和投切指令，并根據(jù)當(dāng)前延遲參數(shù)、所述數(shù)字參考信號、所述投切相位確定延遲時(shí)間，在經(jīng)過所述延遲時(shí)間后通過所述驅(qū)動電路控制所述斷路器進(jìn)行與所述投切指令對應(yīng)的投切動作；所述狀態(tài)反饋修正模塊用于檢測所述斷路器的狀態(tài)變化并向給所述控制器發(fā)送狀態(tài)反饋信息，所述控制器還用于根據(jù)所述狀態(tài)反饋信息對所述當(dāng)前延遲參數(shù)進(jìn)行修正。

作為一種優(yōu)化方案，所述斷路器包括永磁式分合閘線圈、電容儲能模塊和斷路器動作機(jī)構(gòu)；

所述驅(qū)動電路分別連接所述電容儲能模塊和所述永磁式分合閘線圈，所述斷路器動作機(jī)構(gòu)與所述永磁式分合閘線圈磁性可分離連接，所述驅(qū)動電路響應(yīng)所述控制器的控制導(dǎo)通或斷開所述電容儲能模塊對所述永磁式分合閘線圈的放電，從而控制所述斷路器動作機(jī)構(gòu)的動作。

作為一種優(yōu)化方案，所述斷路器包括彈簧式儲能觸發(fā)模塊和斷路器動作機(jī)構(gòu)；

所述彈簧式儲能觸發(fā)模塊包括電機(jī)、彈簧機(jī)構(gòu)和電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)，所述電機(jī)通過所述電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)連接所述彈簧機(jī)構(gòu)，所述電動機(jī)用于通過所述電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)帶動所述彈簧機(jī)構(gòu)拉伸至預(yù)定位置并鎖定，所述電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)的控制端與所述驅(qū)動電路連接。

作為一種優(yōu)化方案，還包括外部通信模塊；所述外部通信模塊與所述控制器相連，所述控制器通過所述外部通信模塊與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。

作為一種優(yōu)化方案，所述外部設(shè)備包括人機(jī)交互觸摸顯示屏，和/或移動通信設(shè)備。

作為一種優(yōu)化方案，所述控制器包括STM32系列單片機(jī)；

所述STM32系列單片機(jī)根據(jù)外部輸入獲得所述投切相位和投切指令，以自所述同步信號零點(diǎn)檢測電路接收的數(shù)字參考信號為參考，輸出分合閘信號至所述驅(qū)動電路。

作為一種優(yōu)化方案，所述狀態(tài)反饋修正模塊包括位置傳感器，該位置傳感器用于感應(yīng)所述斷路器動作機(jī)構(gòu)的位置生成所述狀態(tài)反饋信息，并將所述狀態(tài)反饋信息發(fā)送給所述控制器。

根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓斷路器選相投切控制系統(tǒng)，其特征在于，所述控制器還用于根據(jù)外部輸入更新所述當(dāng)前延遲參數(shù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下的有益效果：

本實(shí)用新型的高壓斷路器選相投切控制系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，系統(tǒng)穩(wěn)定，抗干擾能力強(qiáng)，解決了高壓試驗(yàn)中對于合閘相位控制的要求問題，用在電力無功補(bǔ)償裝置的投切中，可以降低操作過電壓和設(shè)備風(fēng)險(xiǎn)，兼顧彈簧式和永磁式兩種斷路器，較好的解決了永磁式斷路器利用外部繼電器控制分合閘不精確的問題，可以直接控制永磁式斷路器的分合閘線圈。狀態(tài)反饋修正模塊的設(shè)計(jì)增加了對斷路器的動作時(shí)間具有自動檢測和修正功能，實(shí)現(xiàn)更加精確的相位選擇。

附圖說明

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹，顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中：

圖1是一種高壓斷路器選相投切控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實(shí)施例。

具體實(shí)施方式

下文結(jié)合附圖以具體實(shí)施例的方式對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。以下實(shí)施例將有助于本領(lǐng)域的技術(shù)人員進(jìn)一步理解本實(shí)用新型，但不以任何形式限制本實(shí)用新型。應(yīng)當(dāng)指出的是，還可以使用其他的實(shí)施例，或者對本文列舉的實(shí)施例進(jìn)行結(jié)構(gòu)和功能上的修改，而不會脫離本實(shí)用新型的范圍和實(shí)質(zhì)。

在本實(shí)用新型提供的一種高壓斷路器選相投切控制系統(tǒng)的實(shí)施例中，如圖1所示，包括：控制器、同步信號零點(diǎn)檢測電路、驅(qū)動電路、斷路器、狀態(tài)反饋修正模塊；

所述控制器分別與所述同步信號零點(diǎn)檢測電路、驅(qū)動電路、狀態(tài)反饋修正模塊連接，所述驅(qū)動電路的輸出端連接所述斷路器的控制端，所述斷路器還與所述狀態(tài)反饋修正模塊的輸入端相連；

所述同步信號零點(diǎn)檢測電路用于將外部固定頻率正弦波信號轉(zhuǎn)換為過零點(diǎn)可識別的數(shù)字參考信號發(fā)送至所述控制器；所述控制器根據(jù)外部輸入獲得投切相位和投切指令，并根據(jù)當(dāng)前延遲參數(shù)、所述數(shù)字參考信號、所述投切相位確定延遲時(shí)間，在經(jīng)過所述延遲時(shí)間后通過所述驅(qū)動電路控制所述斷路器進(jìn)行與所述投切指令對應(yīng)的投切動作；所述狀態(tài)反饋修正模塊用于檢測所述斷路器的狀態(tài)變化并向給所述控制器發(fā)送狀態(tài)反饋信息，所述控制器還用于根據(jù)所述狀態(tài)反饋信息對所述當(dāng)前延遲參數(shù)進(jìn)行修正。

上述外部固定頻率正弦波信號即與斷路器投切的信號同步，能夠通過對外部固定頻率正弦波信號的零點(diǎn)檢測獲得待投切的信號的零點(diǎn)位置。所述控制器還用于根據(jù)外部輸入更新所述當(dāng)前延遲參數(shù)。

零點(diǎn)檢測電路一般也稱為過零檢測電路，通常指的是在交流系統(tǒng)中，當(dāng)波形從正半周向負(fù)半周轉(zhuǎn)換時(shí)，經(jīng)過零位時(shí)，系統(tǒng)作出的檢測?？勺鏖_關(guān)電路或者頻率檢測。

作為斷路器的一種可選的永磁式實(shí)施例，所述斷路器包括永磁式分合閘線圈、電容儲能模塊和斷路器動作機(jī)構(gòu)；

所述驅(qū)動電路分別連接所述電容儲能模塊和所述永磁式分合閘線圈，所述斷路器動作機(jī)構(gòu)與所述永磁式分合閘線圈磁性可分離連接，所述驅(qū)動電路響應(yīng)所述控制器的控制導(dǎo)通或斷開所述電容儲能模塊對所述永磁式分合閘線圈的放電，從而控制所述斷路器動作機(jī)構(gòu)的動作。

作為斷路器的另一種可選的彈簧式實(shí)施例，所述斷路器包括彈簧式儲能觸發(fā)模塊和斷路器動作機(jī)構(gòu)；

所述彈簧式儲能觸發(fā)模塊包括電機(jī)、彈簧機(jī)構(gòu)和電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)，所述電機(jī)通過所述電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)連接所述彈簧機(jī)構(gòu)，所述電動機(jī)用于通過所述電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)帶動所述彈簧機(jī)構(gòu)拉伸至預(yù)定位置并鎖定，所述電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)的控制端與所述驅(qū)動電路連接。

所述彈簧式儲能觸發(fā)模塊的工作原理為：由電動機(jī)帶動的將彈簧機(jī)構(gòu)拉伸并鎖定位置，從而儲存彈簧彈性勢能，電磁鐵觸發(fā)機(jī)構(gòu)受驅(qū)動電路發(fā)來的電信號控制后解鎖并釋放彈簧機(jī)構(gòu)，彈簧機(jī)構(gòu)復(fù)位時(shí)帶動斷路器動作機(jī)構(gòu)進(jìn)行動作完成分合閘操作。

作為一種實(shí)施例，可以同時(shí)包括上述永磁式實(shí)施例和彈簧式實(shí)施例，即一個(gè)斷路器中設(shè)置兩類控制機(jī)構(gòu)來驅(qū)動斷路器動作機(jī)構(gòu)，互為備份的配置能夠避免某一種控制機(jī)構(gòu)故障造成的控制失效。

如圖1所示，系統(tǒng)還包括外部通信模塊；所述外部通信模塊與所述控制器相連，所述控制器通過所述外部通信模塊與外部設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。所述外部設(shè)備包括人機(jī)交互觸摸顯示屏，和/或移動通信設(shè)備。由此實(shí)現(xiàn)了斷路器狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示、當(dāng)前延遲參數(shù)的預(yù)設(shè)以及投切指令、投切相位的發(fā)送。

所述控制器包括STM32系列單片機(jī)；所述STM32系列單片機(jī)根據(jù)外部輸入獲得所述投切相位和投切指令，以自所述同步信號零點(diǎn)檢測電路接收的數(shù)字參考信號為參考，輸出分合閘信號至所述驅(qū)動電路。

所述狀態(tài)反饋修正模塊包括位置傳感器，該位置傳感器用于感應(yīng)所述斷路器動作機(jī)構(gòu)的位置生成所述狀態(tài)反饋信息，并將所述狀態(tài)反饋信息發(fā)送給所述控制器。位置傳感器可以是接近開關(guān)、接觸開關(guān)等常用的位置感應(yīng)電路。

作為一種可選的實(shí)施例，外部正弦波信號經(jīng)過同步信號零點(diǎn)檢測模塊，轉(zhuǎn)換為過零點(diǎn)可識別的數(shù)字信號傳入單片機(jī)。單片機(jī)從人機(jī)交互界面或外部通信模塊接收到延遲調(diào)節(jié)參數(shù)。狀態(tài)反饋模塊反饋斷路器此時(shí)的狀態(tài)，當(dāng)單片機(jī)從人機(jī)交互界面或者外部通信模塊收到分、合閘命令時(shí)，以參考信號的零點(diǎn)為起點(diǎn)，經(jīng)過預(yù)定的延遲加上調(diào)節(jié)參數(shù)后，輸出分、合閘信號；驅(qū)動電路接收到分閘或者合閘信號后，直接驅(qū)動彈簧儲能式斷路器觸發(fā)模塊；或?qū)τ来攀綌嗦菲?，將電容儲能模塊對永磁式斷路器分閘或合閘線圈放電，帶動斷路器動作機(jī)構(gòu)動作。之后狀態(tài)反饋修正模塊會將開關(guān)動作完成信號反饋給單片機(jī)，單片機(jī)記錄從動作信號發(fā)出到動作完成的延遲時(shí)間，與記憶在單片機(jī)內(nèi)部的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，按照統(tǒng)計(jì)方法逐漸修正原有的延遲參數(shù)。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例，本領(lǐng)域技術(shù)人員知悉，在不脫離本實(shí)用新型的精神和范圍的情況下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行各種改變或等同替換。另外，在本實(shí)用新型的教導(dǎo)下，可以對這些特征和實(shí)施例進(jìn)行修改以適應(yīng)具體的情況及材料而不會脫離本實(shí)用新型的精神和范圍。因此，本實(shí)用新型不受此處所公開的具體實(shí)施例的限制，所有落入本申請的權(quán)利要求范圍內(nèi)的實(shí)施例都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。