專利名稱：一種電子變壓器互投控制裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種雙電路供電自動轉(zhuǎn)換裝置，屬控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著用電設(shè)備的飛速發(fā)展，對供電系統(tǒng)的技術(shù)要求也越來越高，有些單位要求長期不間斷可靠供電，因此需引入雙電源供電方式。每條供電線路的引出處，都安裝一臺高壓開關(guān)，當(dāng)一條供電線路停電或出現(xiàn)故障時(shí)，本條線路上的高壓開關(guān)就會分閘，切斷與用戶的聯(lián)系，啟用另一條線路對用戶供電。目前市場上的電子變壓器互投控制裝置，各個(gè)控制器之間的通訊是用固定通訊線路來傳輸?shù)?，利用固定線路通訊，在安裝時(shí)較為繁瑣，若遠(yuǎn)距離時(shí)還需架線施工，既浪費(fèi)人力又浪費(fèi)財(cái)力，加大了設(shè)備安裝的難度。
為使控制器運(yùn)行更穩(wěn)定、更安全、控制更可靠，既能完成互投功能、又能簡化施工，人們迫切希望能夠開發(fā)出利用無線通訊模塊來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)男乱淮娮幼儔浩骰ネ犊刂蒲b置。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠、可以在雙電路供電時(shí)進(jìn)行無線傳輸?shù)碾娮幼儔浩骰ネ犊刂蒲b置。
解決上述問題的技術(shù)方案是一種電子變壓器互投控制裝置，它由兩個(gè)相同的控制器組成，每個(gè)控制器分別接在兩個(gè)供電電源的斷路器回路中，每個(gè)控制器由信號采集部分、輸出控制部分、信息通訊部分組成，信號采集部分的信號輸入端接于斷路器的相應(yīng)電路上，其輸出端接于控制部分的信號輸入端，后者輸出分別接斷路器和信息通訊部分，信息通訊部分的輸出接發(fā)射接收模塊。
上述電子變壓器互投控制裝置，所述控制器的信號采集部分由合閘狀態(tài)檢測電路、分閘檢測電路、故障檢測電路、掉電檢測電路組成，各電路構(gòu)成為a.合閘狀態(tài)檢測電路它包括穩(wěn)壓管D18、電阻R2、電容C1、光耦I(lǐng)C5A、反相器IC2A，一直流電源的正極經(jīng)斷路器輔助觸點(diǎn)J6接穩(wěn)壓管D18，穩(wěn)壓管的輸出為電路信號輸入端，電阻R2、電容C1組成RC濾波電路，經(jīng)光耦I(lǐng)C5A隔離后接反相器IC2A的輸入端，后者輸出接CPU的數(shù)據(jù)輸入端；分閘狀態(tài)檢測電路與合閘狀態(tài)檢測電路相同，其輸出端也接于CPU的數(shù)據(jù)輸入端；b.故障檢測電路它包括電阻R24、光耦I(lǐng)C5C、反相器IC2C，過流保護(hù)電路的信號輸出端J1經(jīng)限流電阻R24接于光耦I(lǐng)C5C輸入端，后者輸出接于反相器IC2C，反相器的輸出接于CPU的數(shù)據(jù)輸入端；c.掉電檢測電路它包括由二極管D2、D3、D4、D5構(gòu)成的整流橋、電阻R5和電容C3構(gòu)成的RC濾波電路、光耦I(lǐng)C5D和反相器IC2D，其中，整流橋的輸入端接于斷路器的交流電源，其輸出接RC濾波電路，濾波電路的輸出經(jīng)光耦I(lǐng)C5D后接反相器IC2D，反相器的輸出接于CPU的數(shù)據(jù)輸入端。
上述電子變壓器互投控制裝置，所述輸出控制部分由CPU、合閘控制電路、分閘控制電路組成，各電路構(gòu)成為a.CPU的P1.2、P1.1、P1.0、P1.3口分別接合閘狀態(tài)檢測電路、分閘檢測電路、故障檢測電路、掉電檢測電路的信號輸出端，CPU的PI.4、P1.5口接合閘控制電路、分閘控制電路，CPU的RXD、TXD口接信息通訊部分；b.合閘控制電路包括反相器IC2E、三極管T1、繼電器RLY1，其中，反相器IC2E的輸入端接CPU的P1.4口，其輸出端通過電阻R25接三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極接地，集電極接繼電器RLY1，繼電器RLY1的觸頭接于斷路器的控制回路中；c.所述分閘控制電路的結(jié)構(gòu)與合閘控制電路相同，其相應(yīng)繼電器RLY2的觸頭接于斷路器的控制回路中。
上述電子變壓器互投控制裝置，所述控制器的信息通訊部分由光耦I(lǐng)C5E、IC5F和發(fā)射接收模塊組成，CPU的RXD、TXD口分別經(jīng)光耦I(lǐng)C5E、IC5F后接發(fā)射接收模塊IC6的RXDB、TXDA口。
本實(shí)用新型可以在雙電路供電系統(tǒng)中的一條供電線路停電或出現(xiàn)故障時(shí)，迅速使該線路上的高壓開關(guān)分閘，切斷與用戶的聯(lián)系，并同時(shí)通過無線傳輸?shù)姆椒▎恿硪粭l線路對用戶供電，實(shí)現(xiàn)無間斷供電的要求。該裝置抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠、安裝和施工不需另設(shè)通訊連線，是一種可靠的無線傳輸電子變壓器互投控制裝置。


圖1是本實(shí)用新型安裝運(yùn)行示意圖；圖2是控制器電原理圖；圖3、圖4是操作程序中兩個(gè)主要流程框圖。
具體實(shí)施方式
從圖1可以看到，電子變壓器互投控制裝置包括兩個(gè)結(jié)構(gòu)相同的控制器，分別為A控制器、B控制器，它們分別參與各自回路中斷路器的控制，其運(yùn)行過程如下1、A(B)控制器掉電后執(zhí)行分閘操作，分閘完成后通過無線傳輸發(fā)送本機(jī)狀態(tài)到B(A)控制器，B(A)控制器接收到A(B)控制器的掉電分閘狀態(tài)后，執(zhí)行合閘操作。
2、A(B)控制器過流分閘后，通過無線傳輸發(fā)送本機(jī)狀態(tài)到B(A)控制器，B(A)控制器接收到A控制器的過流分閘狀態(tài)后，執(zhí)行合閘操作。若B(A)控制器在合閘3S內(nèi)過流分閘，則認(rèn)為負(fù)載線咯存在永久故障，B(A)控制器閉鎖，并發(fā)送閉鎖信號給A(B)控制器，A(B)控制器接收到B(A)控制器的閉鎖信號后將本控制器設(shè)定為閉鎖狀態(tài)，閉鎖后控制器檢測到手動合閘命令后解除鎖定。
3、A(B)控制器手動合閘后自動解鎖，同時(shí)發(fā)送解鎖命令給B(A)控制器，B(A)控制器接收到該命令后解鎖。
圖2顯示的是控制器的電原理圖。圖中采用的部分元器件的型號為CPU為89C2051芯片，發(fā)射接收模塊IC6為GS100芯片。
從圖2中看到，控制器由信號采集部分、輸出控制部分、信息通訊部分組成。
信號采集部分由合閘狀態(tài)檢測電路、分閘檢測電路、故障檢測電路、掉電檢測電路組成。其中穩(wěn)壓管D18、D19是峰值抑制器，電阻R2、R4、R5和電容C1、C2、C3分別組成RC濾波器，在這部分電路中，采集到的各種信號(包括分合閘狀態(tài)信號，故障信號，掉電信號)首先經(jīng)過經(jīng)峰值抑制器濾掉信號中的高尖脈沖干擾信號，然后經(jīng)過RC濾波器濾波送至光耦隔離器IC5A、IC5B、IC5C、IC5D進(jìn)行信號隔離，信號再經(jīng)過施密特反相器IC2A、IC2B、IC2C、IC2D送至CPU處理，CPU對采集到的信號進(jìn)行處理比較。
輸出控制部分由CPU、合閘控制電路、分閘控制電路組成，CPU的PI.4、P1.5口分別接合閘控制電路、分閘控制電路。CPU處理器根據(jù)采集到的狀態(tài)信號和收到的通訊信號進(jìn)行比較處理，當(dāng)需要執(zhí)行動作時(shí)，發(fā)出控制信號，控制信號由CPU發(fā)出，經(jīng)反相器IC2E或IC2F后送至放大驅(qū)動電路，驅(qū)動繼電器RLY1或RLY1執(zhí)行相應(yīng)的合閘或分閘動作。
信息通訊部分由光耦I(lǐng)C5E、IC5F和發(fā)射接收模塊組成，CPU在需要和另一個(gè)控制器進(jìn)行通訊或接收另一個(gè)控制器發(fā)來的信號時(shí)，就會進(jìn)行信號傳輸，這時(shí)CPU處理器和發(fā)射接收模塊以串行方式交換數(shù)據(jù)，由CPU進(jìn)行處理。根據(jù)抗干擾需要，CPU和發(fā)射接收模塊中間添加了光耦，對信號進(jìn)行了必要的隔離以提高抗干擾性能。
在本實(shí)用新型中，可以將控制器的頻率定制為多個(gè)，用戶在安裝時(shí)可將距離相近的控制器采用不同的頻率，可有效消除相鄰控制器之間的干擾。
由于本實(shí)用新型中的控制器的收發(fā)模塊工作在同一頻段，它們同時(shí)發(fā)送會使信號相互干擾，解決的方法是在系統(tǒng)的軟件中加入信號返回信息，若發(fā)送方未接收到接收方的返回信息，則發(fā)送方間隔固定時(shí)間重發(fā)，最多三次，以減少這種干擾造成的通訊錯(cuò)誤。同時(shí)，這種間隔時(shí)間對于各個(gè)控制器各不相同，并且它們間隔時(shí)間的差別大于發(fā)送一次數(shù)據(jù)的時(shí)間，如果有一次它們之間的信號有重疊，則下一次重發(fā)絕不會再重疊。
為提高軟件的抗干擾性，可在程序中加入非正常復(fù)位識別，并采用指令容余技術(shù)，未用單元采用攔截技術(shù)來達(dá)到程序的可靠及在程序出錯(cuò)后及時(shí)復(fù)位。
權(quán)利要求1.一種電子變壓器互投控制裝置，其特征在于，它由兩個(gè)相同的控制器組成，兩個(gè)控制器分別接在兩個(gè)供電電源的斷路器回路中，每個(gè)控制器由信號采集部分、輸出控制部分、信息通訊部分組成，信號采集部分的信號輸入端接于斷路器的相應(yīng)電路上，其輸出端接于控制部分的信號輸入端，后者輸出分別接斷路器和信息通訊部分，信息通訊部分的輸出接發(fā)射接收模塊。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電子變壓器互投控制裝置，其特征在于，所述控制器的信號采集部分由合閘狀態(tài)檢測電路、分閘檢測電路、故障檢測電路、掉電檢測電路組成，各電路構(gòu)成為a.合閘狀態(tài)檢測電路它包括穩(wěn)壓管D18、電阻R2、電容C1、光耦I(lǐng)C5A、反相器IC2A，一直流電源的正極經(jīng)斷路器輔助觸點(diǎn)J6接穩(wěn)壓管D18，穩(wěn)壓管的輸出為電路信號輸入端，電阻R2、電容C1組成RC濾波電路，經(jīng)光耦I(lǐng)C5A隔離后接反相器IC2A的輸入端，后者輸出接CPU的數(shù)據(jù)輸入端；分閘狀態(tài)檢測電路與合閘狀態(tài)檢測電路相同，其輸出端也接于CPU的數(shù)據(jù)輸入端；b.故障檢測電路它包括電阻R24、光耦I(lǐng)C5C、反相器IC2C，過流保護(hù)電路的信號輸出端J1經(jīng)限流電阻R24接于光耦I(lǐng)C5C輸入端，后者輸出接于反相器IC2C，反相器的輸出接于CPU的數(shù)據(jù)輸入端；c.掉電檢測電路它包括由二極管D2、D3、D4、D5構(gòu)成的整流橋、電阻R5和電容C3構(gòu)成的RC濾波電路、光耦I(lǐng)C5D和反相器IC2D，其中，整流橋的輸入端接于斷路器的交流電源，其輸出接RC濾波電路，濾波電路的輸出經(jīng)光耦I(lǐng)C5D后接反相器IC2D，反相器的輸出接于CPU的數(shù)據(jù)輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電子變壓器互投控制裝置，其特征在于，所述輸出控制部分由CPU、合閘控制電路、分閘控制電路組成，各電路構(gòu)成為a.CPU的P1.2、P1.1、P1.0、P1.3口分別接合閘狀態(tài)檢測電路、分閘檢測電路、故障檢測電路、掉電檢測電路的信號輸出端，CPU的PI.4、P1.5口接合閘控制電路、分閘控制電路，CPU的RXD、TXD口接信息通訊部分；b.合閘控制電路包括反相器IC2E、三極管T1、繼電器RLY1，其中，反相器IC2E的輸入端接CPU的P1.4口，其輸出端通過電阻R25接三極管T1的基極，三極管T1的發(fā)射極接地，集電極接繼電器RLY1，繼電器RLY1的觸頭接于斷路器的控制回路中；c.所述分閘控制電路的結(jié)構(gòu)與合閘控制電路相同，其相應(yīng)繼電器RLY2的觸頭接于斷路器的控制回路中。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電子變壓器互投控制裝置，其特征在于，所述控制器的信息通訊部分由光耦I(lǐng)C5E、IC5F和發(fā)射接收模塊IC6組成，CPU的RXD、TXD口分別經(jīng)光耦I(lǐng)C5E、IC5F后接發(fā)射接收模塊的RXDB、TXDA口。
專利摘要一種電子變壓器互投控制裝置，屬控制技術(shù)領(lǐng)域，用于提供一種運(yùn)行可靠、可在雙電路供電時(shí)進(jìn)行無線傳輸?shù)淖儔浩骰ネ堆b置。其技術(shù)方案是它由兩個(gè)完全相同的控制器組成，每個(gè)控制器由信號采集部分、輸出控制部分、信息通訊部分組成，信號采集部分的信號輸入端接于斷路器的相應(yīng)電路上，其輸出端接于控制部分的信號輸入端，后者輸出分別接斷路器和信息通訊部分，信息通訊部分的輸出端為發(fā)射接收模塊。本實(shí)用新型可在一條供電線路停電或出現(xiàn)故障時(shí)，通過無線傳輸?shù)姆椒▎恿硪粭l線路對用戶單位供電，該裝置抗干擾能力強(qiáng)、運(yùn)行可靠、安裝和施工不需架設(shè)專用通訊線。
文檔編號H02J9/06GK2800624SQ20052002374
公開日2006年7月26日 申請日期2005年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月1日
發(fā)明者智兆華, 李文朝 申請人:河北科技大學(xué)