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永磁真空断路器智能控制器及其在线监控系统

发布时间: 2019-05-08

来源: 科创中国_资源共享平台

基本信息

合作方式: 合作开发
成果类型: 著作权
行业领域:
其他
成果介绍
作为智能电网中最为关键的电力设备,永磁真空断路器工作性能的好坏,直接影响到智能电网的安全与可靠运行。常规的断路器电容充电电路多采用将交流输入电源整流后直接充电,这种充电方式在上电瞬间对电容和电阻的冲击都很大,缩短了电容的寿命;而且常规电路在掉电后多采用电池给电路供电,增加了电路板的体积,而且电池在长时间充电放电之后无法正常使用,需要经常更换,有时会因为更换不及时,而造成事故。此外,目前研究的永磁真空断路器均是由一个永磁操动机构同时操动三个触头机构动作,这一方面导致传动机构比较复杂,可靠性降低,体积偏大,且相应的智能控制单元需要很大的操动电流,势必就会增加相应的智能控制单元的负担,亦增加了智能控制器成本,而且加大了操作能耗。基于以上原因,本项目在恒流充电的双稳态永磁断路器智能控制器、分相式快速型永磁断路器智能控制器以及永磁断路器的监控系统平台等方面开展了技术研究,内容包括:(1)双稳态永磁真空断路器智能控制器包括微处理器、隔离驱动模块、合分闸线圈驱动模块、电源掉电检测模块、电源电压范围检测模块、开关电源模块、合分闸电容充电模块、合分闸电容充电电流检测模块、掉电维持模块。项目实现了合分闸电容的恒流充电,增加了电容的使用寿命;设计中的掉电维持模块和电源掉电检测模块电路能够保证在掉电情况下能量的有效利用和断路器的可靠分闸。(2)分相式快速型永磁真空断路器智能控制器包括微处理器单元、供电电源单元、线圈控制与驱动单元、检测与显示单元。线圈控制与驱动单元包括永磁机构合分闸电容充电电路、电磁斥力机构合分闸电容充电电路、永磁机构合分闸线圈控制电路、电磁斥力机构合分闸线圈控制电路和开关管驱动与保护电路。智能控制器的引入可实现电磁斥力机构和永磁机构线圈电流的协调配合控制,达到对断路器的精确智能调控和选相操作。(3)永磁真空断路器的监控系统平台,该平台采用模块化设计思路,上位机为ARM嵌入式智能通信管理终端,下位机为基于STM32+DSP的断路器智能控制器,可搭配各种数据采集模块,通信模块,能够对人员进行身份认证后,实时调用断路器的历史监控数据,及时准确地判断故障原因,实现对断路器的实时监控、远程操作、故障记录及诊断等功能。包括整流滤波模块、充电控制模块、电源模块、包含第一微处理器和第二微处理器的下位机、合闸电容自放电模块、分闸电容自放电模块、滤波电容自放电模块、上位机监控平台。
成果亮点
团队介绍
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