專利名稱：微機型三相多次重合閘控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
微機型三相多次重合閘控制器屬于繼電器操作控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
本發(fā)明是對自動重合閘裝置的改進，以往的重合閘裝置大多采用時間繼電器、電阻電容延時儲能元件作為合閘出口執(zhí)行元件的中間繼電器部件，例如DCH-1型重合閘繼電器；也有僅機電型時間繼電器構(gòu)成的自動重合閘裝置，如DS-24H型重合閘裝置。這些裝置的時間元件鐘表機構(gòu)復(fù)雜，調(diào)試工作量大，且只能實現(xiàn)三相一次自動重合閘。實用新型專利《集成電路重合閘裝置》申請?zhí)?2236632.2，提出了一種采用集成電路組成的重合閘裝置，取消了復(fù)雜的鐘表機構(gòu)，用運算放大器組成時間元件，新的時間元件線性度更好，在電源穩(wěn)壓電壓及電容器電容量離散值很大時也能方便地調(diào)整，保證了時間元件的準(zhǔn)確度，該裝置克服了傳統(tǒng)重合閘的缺點，具有簡單可靠，體積小，重量輕，抗振，成本低等許多優(yōu)點。但它還存在以下問題①沒有自診斷功能。裝置本身故障不能及時得到反映，只有等到不能重合或檢驗時才能發(fā)現(xiàn)，一旦發(fā)生故障，將影響重合閘的可靠實現(xiàn)；②輸入信號與控制部分之間、重合閘出口執(zhí)行繼電器與控制部分之間沒有采用隔離措施，輸入回路/輸出回路的干擾將直接影響重合閘裝置的可靠工作；③未采用提高重合閘可靠性的措施，只是簡單地完成取代電磁型及電子式重合閘的功能；④不能實現(xiàn)產(chǎn)品升級。由于它都是由硬件電路構(gòu)成，一旦電路形成，便不能改動；⑤不具備智能性。動作次數(shù)固定，不能根據(jù)線路中繼電保護裝置的動作情況來自動選擇動作次數(shù)等。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題及所要達到的有益效果是使控制器具有多次自動合閘功能，以提高6～35仟伏供電系統(tǒng)線路自動重合閘的成功率，縮短對用戶的停電次數(shù)和停電時間；并使接線簡單、安裝方便；重量輕；改善裝置裝置的抗干擾、抗振動性能。
為此，本發(fā)明采用以下的技術(shù)方案它包括微處理器，電源，電源接口，外部設(shè)備接口，輸入、輸出接口、中間繼電器，發(fā)出重合閘脈沖的合閘出口中間繼電器KM1的常開接點與輸出接口的接線端子(12、14)相連；發(fā)出后加速脈沖的中間繼電器KM2的常開接點與輸出接口的接線端子(5)相連；完成電流速斷保護延時的中間繼電器KM3的常閉接點與輸出接口的接線端子(8、10)相連。
在路正常工作時，繼電器KM1的常開接點斷開；當(dāng)線路發(fā)生永久性故障，過電流保護使斷路器跳閘時，繼電器KM1的常開接點經(jīng)0.5～0.8秒后接通，當(dāng)?shù)谝淮魏祥l未成開關(guān)又跳閘后，經(jīng)過180秒延時后KM1的常開接點再次接通，斷路器第二次重合。
微機輸出接口的端子(10)經(jīng)繼電保護動作中間繼電器(BCJ)和電阻R相并聯(lián)電路與KM3負極相聯(lián)，端子(8)經(jīng)電流速斷保護器常開接點(1LJ、2LJ)、過電流保護電流繼電器常開接點(3LJ、4LJ)與KM3的正極相聯(lián)。
該控制器投入運行后，當(dāng)線路斷路器手動合閘、遙合及重合閘合閘瞬間，微機輸出接口的端子(8)和(10)之間斷開，經(jīng)0.1～0.3秒后接通；在斷路器合閘后正常運行時微機輸出接口的端子(8)和(10)接通。
以上繼電器的連接關(guān)系均由微機進行控制。


圖1微機型三相多次重合閘控制器方框圖，圖中已標(biāo)出其相應(yīng)的名稱，它包括以下流程方框圖現(xiàn)場信號→輸入接口→中央處理器→存儲器外部通訊接口；電源→電源接口→中央處理器、存儲器→輸出接口→KM1、KM2、KM3。其中KM1——發(fā)出重合閘脈沖的合閘出口中間繼電器，KM2——發(fā)出后加速脈沖的中間繼電器，KM3——完成電流速斷保護延時的中間繼電器，它們分別與輸出接口相聯(lián)。
圖2微機型三相多次重合閘控制的外部接線圖。1——輸出接口。①、②、③、⑤、⑦、⑧、⑨、⑩、、、、、、、 —輸出接口的接線端子。DPJZ——低頻減載裝置出口中間繼電器接點，它與接線端子③相聯(lián)接。YZJ——遙分、合閉鎖觸點，與輸出接口的接線端子⑦相聯(lián)接。1XJ——電流速斷信號繼電器常開觸點，與輸出接口的接線端子⑨相聯(lián)接。DL1——斷路器常閉觸點，與輸出接口的接線端子相聯(lián)接。KK——控制開關(guān) 為其觸點， 與輸出接口的接線端子相聯(lián)接，XJ——重合閘動作信號繼電器，其輸出端經(jīng)QP點合閘回路。輸出接口的接線端子⑤與后加速保護繼電器JSJ的線圈回路相聯(lián)接。輸出接口接線端子①分別經(jīng)1RD與+KM相聯(lián)；同時與輸出接口的接線端子相聯(lián)接。輸出接口的接線端子⑤經(jīng)KM2一對觸點與接線端子相聯(lián)接。按線端子①經(jīng)BCJ與R的并聯(lián)電路與—KM相聯(lián)接。接線端子⑧，經(jīng)KM1一對觸點與接線端子⑩相聯(lián)接。接線端子經(jīng)KM1一對觸點與接線端子相聯(lián)接。接線端子、 與接線端子 相聯(lián)接。
圖3微機型三相多次重合閘控制器的手動合閘、遙合及重合閘工作原理圖。
圖4微機型三相多次重合閘控制器的電原理圖。
上述圖中各標(biāo)號定義如下DC110～220V為微處理器的直流工作電源。DL1——斷路器常閉觸點。KK——控制開關(guān)觸點。DPJZ——低頻減載裝置出口中間繼電器觸點。YZJ——遙分、合閉鎖接點。SB1——燈光復(fù)歸按鈕。1XJ——電流速斷信號繼電器常開接點。SB2——裝置啟動按鈕。DL2——斷路器常開觸點。COM——公共端。繼電器電源為直流24V。
上述各圖中，除KM1、KM2、KM3外，其余各電氣元、部均位于處理器內(nèi)。
現(xiàn)就本控制器在各工作狀態(tài)下所涉及的硬件工作過程簡述如下本發(fā)具有多次自動重合閘功能。當(dāng)控制器投入運行后，繼電器的常開觸點閉合，并對輸入量信號進行周期性采集，自動識別線路的運行方式如下如當(dāng)線路斷路器合上時，反映斷路器位置的常開觸點閉合，常閉觸點斷開，重合閘不動作；當(dāng)線路發(fā)生永久性故障過電流保護使斷路器跳閘時，常開觸點斷開，常閉觸點閉合，啟動定時器1，經(jīng)過0.5～0.8秒延時后動作，使發(fā)出重合閘脈沖的合閘出口中間繼電器KM1動作，斷路器重合閘一次，微機中的計器數(shù)進行計數(shù)，斷路器跳閘，再一次接通重合閘回路，啟動定時器2，經(jīng)過180秒延時后，使發(fā)出重合閘脈沖的合閘出口中間繼電器KM1動作，斷路器第二次重合，計數(shù)器再次動作，接著斷路器再次跳閘，并閉鎖于分閘狀態(tài)。控制器的這種多次自動重合閘功能，使它可以與線路上安裝的分段器配合，隔離永久性故障區(qū)段，使未故障區(qū)段及時恢復(fù)供電。
本發(fā)明采用了提高重合閘成功率的措施，與繼電保護裝置結(jié)合更緊密，手動合閘、遙合及重合閘時，電流速斷保護以后加速保護動作延時0.1～0.3秒(可調(diào))；斷路器在合閘狀態(tài)時，線路發(fā)生故障電流速斷保護動作不帶延時。該控制器投入運行后，線路斷路器手動合閘、遙合及重合閘瞬間，由于定時器3尚未動作，附圖3中接線端子8、10之間斷開，即使電流速斷保護動作或后加速保護動作，斷路器也不跳閘，但線路斷路器手動合閘、遙合及重合閘合閘后經(jīng)過0.1～0.3秒定時器3動作，附圖3中輸出接口的接線端子8、10之間接通，準(zhǔn)備好電流速斷保護或后加速保護回路，此時，若線路中故障未消失，則斷路器動作跳閘；若線路中電流速斷保護或過電流保護動作是因線路合閘瞬間勵磁涌流引起的，由于勵磁涌流很快衰減完畢，在附圖3輸出接口的接線端子8、10之間接通以前，1LJ、2LJ、3LJ、4LJ均斷開，確保斷路器可靠合閘，提高了斷路器手合閘、遙合及重合閘合閘的成功率。而斷路器在合閘狀態(tài)時，由于定時器3一直處于工作狀態(tài)，附圖3中輸出接口接線端子8、10之間接通，準(zhǔn)備好了電流速斷保護回路，當(dāng)線路發(fā)生故障電流速斷保護動作不帶延時時，使故障發(fā)生后快速切除，不影響繼電器保護裝置的工作。因此，可解決農(nóng)村電網(wǎng)因線路長、配電變壓器多，線路送電操作時因合閘涌流過大而合不上閘的問題，有效地提高了斷路器手動合閘、遙合及重合閘時的成功率。
當(dāng)線路發(fā)生永久性故障，電流速斷保護動作將斷路器斷開時，若重合閘動作不成功，則可靠閉鎖重合閘。因為當(dāng)線路發(fā)生永久性故障時，電流速斷保護動作后，1XJ的常開觸點閉合，但計數(shù)器未計數(shù)，斷路器跳閘后，重合閘動作將斷路器合閘，計數(shù)器計數(shù)一次并動作，得合閘后，由于故障未消除，電流速斷保護再次動作后，1XJ的常開觸點閉合，切斷了第二次重合閘的啟動回路，并實現(xiàn)重合閘閉鎖?？梢?，本發(fā)明能根據(jù)線路繼電保護的不同動作情況，靈活選取不同的動作次數(shù)，由于軟件控制的結(jié)果使它具有良好的智能性。
另外，本設(shè)計方案利用了微機處理機本身的1/0通道，輸入信號與控制部分之間、重合閘出口執(zhí)行繼電器KM1與控制部分之間實現(xiàn)了光電隔離，因而提高了抗干擾能力，輸入回路/輸出回路的干擾將不會影響控制核心部分的可靠工作，適應(yīng)變配電所的現(xiàn)場環(huán)境。
再者由于采用了可靠性很高的微處理機和進口的中間繼電器，保證了整套裝置的可靠性。且該控制器的工作電源可直接使用變電站中斷路器控制回路的直流工作電源(DC110或220V)，非常方便。
又由于有與外部設(shè)備(如微機)之間的通信接口，可方便地實現(xiàn)與其它設(shè)備的通信，也可方便地實現(xiàn)軟件升級。
還應(yīng)指出的是因?qū)崿F(xiàn)了6～35kv三相線路多次重合閘控制功能，所以提高了6～35kv線路自動重合閘的成功率，最大限度地縮短對用戶的停電次數(shù)和停電時間，并為配電自動化的實現(xiàn)制造條件。本發(fā)明與現(xiàn)有的重合閘裝置相比其性能有所改進，預(yù)測被電力系統(tǒng)采用后將有益改善對用戶的供電的可靠性。
微機型三相多次重合閘控制器經(jīng)有關(guān)職能部門進行質(zhì)量檢驗測試，其動作特性、動作延時時間、低溫儲存、絕緣性能等項指標(biāo)均符合標(biāo)準(zhǔn)。
權(quán)利要求1.一種微機型三相多次重合閘控制器，它包括微處理器，電源，電源接口，外部設(shè)備接口，輸入、輸出接口、中間繼電器，其特征是發(fā)出重合閘脈沖的合閘出口中間繼電器KM1的常開接點與輸出接口的接線端子(12、14)相連；發(fā)出后加速脈沖的中間繼電器KM2的常開接點與輸出接口的接線端子(5)相連；完成電源速斷保護延時的中間繼電器KM3的常閉接點與輸出接口的接線端子(8、10)相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機型三相多次重合閘控制器，其特征是在線路正常工作時，繼電器KM1的常開接點斷開；當(dāng)線路發(fā)生永久性故障，過電流保護使斷路跳閘時，繼電器KM1的常開接點經(jīng)0.5～0.8秒后接通，當(dāng)?shù)谝淮魏祥l未成開關(guān)又跳閘后，經(jīng)180秒延時后繼電器KM1的常開接點再次接通，斷路器第二次重合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微機型三相多次重合閘控制器，其特征是微機輸出接口的端子(10)經(jīng)繼電保護動作中間繼電器(BCJ)和電阻R相并聯(lián)電路與KM3負極相聯(lián)，端子(8)經(jīng)電流速斷保護器常開接點(1LJ、2LJ)、過電流保護電流繼電器常開接點(3LJ、4LJ)與KM3的正極相聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種微機型三相多次重合閘控制器，其特征是在該控制器投入運行后，當(dāng)線路斷路器手動合閘、遙合及重合閘瞬間，微機輸出接口的端子(8)和(10)之間斷開，經(jīng)0.1～0.3秒后接通；在斷路器合閘后正常運行時微機輸出接口的端子(8)和(10)接通。
專利摘要微機型三相多次重合閘控制器涉及繼電器操作控制技術(shù)領(lǐng)域,其技術(shù)方案要點是:發(fā)出重合閘脈沖的合閘出口中間繼電器KM1的常開接點與輸出接口的接線端子相連;發(fā)出后加速脈沖的中間繼電器KM2的常開接點與輸出接口的接線端子相連;完成電流速斷保護延時的中間繼電器KM3的常閉接點與輸出接口的接線端子相連。在微處理控制下,當(dāng)線路正常工作時,繼電器KM1常開接點斷開;當(dāng)發(fā)生永久性故障斷路器跳閘時,繼電器經(jīng)延時后接通;KM3的正、負極分別經(jīng)保護器與輸出接口的端子相聯(lián);在手動、遙合及重合閘狀態(tài)時,接口端子工作狀態(tài)由微處理機控制。它提高了6～35仟伏自動重合閘的成功率;減少了停電次數(shù)和停電時間;結(jié)構(gòu)簡單、安裝方便;抗干擾抗振動性能好?？勺鳛橹睾祥l控制器設(shè)備。
文檔編號H02H3/02GK2514536SQ0125236
公開日2002年10月2日 申請日期2001年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月6日
發(fā)明者余建華 申請人:余建華