一种用于智能低压断路器上的智能控制器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种用于智能低压断路器上的智能控制器，该控制器主要由由信号互感器、三相电能计量芯片ATT7022、FPGA处理器芯片EP3C40、以太网接口、GPS接口、环境温度检测模块、功率放大电路和显示整定键盘模块组成。该控制器是以FPGA处理器芯片EP3C40为基础，通过外置的显示整定键盘模块，设定不同的电压电流整定值，选择不同范围的三段保护曲线，通过以太网接口用IEC61850通信协议与电网间隔层进行数据交换，当出现瞬动电流过大、短路或过载等异常情况的时候，FPGA就会发出故障检测输出信号，并经过功率放大电路放大后对执行元件进行脱扣处理，故障解除后才能进行复位。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术涉及一种用于智能低压断路器上的智能控制器，该控制器主要由由信号互感器、三相电能计量芯片ATT7022、FPGA处理器芯片EP3C40、以太网接口、GPS接口、环境温度检测模块、功率放大电路和显示整定键盘模块组成。该控制器是以FPGA处理器芯片EP3C40为基础，通过外置的显示整定键盘模块，设定不同的电压电流整定值，选择不同范围的三段保护曲线，通过以太网接口用IEC61850通信协议与电网间隔层进行数据交换，当出现瞬动电流过大、短路或过载等异常情况的时候，FPGA就会发出故障检测输出信号，并经过功率放大电路放大后对执行元件进行脱扣处理，故障解除后才能进行复位。【专利说明】一种用于智能低压断路器上的智能控制器
本技术属于机电制造领域，特别涉及一种用于智能低压断路器上的智能控制 器。
技术介绍
智能低压断路器系统已成为国内目前研究的重要课题。随着电力系统的发展，数 字式低压断路器和故障记录器的应用日益广泛，但在配置上还是着重于保护功能本身，在 数据共享及分析方面考虑较少。当电网发生故障时，缺乏有效的手段将保护的动作情况及 故障信息主动上送到调度中心，对故障测距、阻抗分析、保护动作统计等功能的实现均停留 在较低的水平。如何有效地利用数字式低压断路器和故障记录器提供的故障信息，提高故 障分析能力，加快故障处理速度，避免事故扩大，减小故障损失，是摆在各级调度部门面前 的一个重大课题。智能低压断路器系统的提出，就是为了提高电网安全运行的调度系统信 息化、智能化水平，在电网发生故障时提供实时故障信息，有效地快速恢复系统。 技术内容 为克服上述缺陷，本技术公开了一种用于智能低压断路器上的智能控制器。 一种用于智能低压断路器上的智能控制器，该智能控制器主要由信号互感器、三 相电能计量芯片ATT7022、FPGA处理器芯片EP3C40、以太网接口、GPS接口、环境温度检测模 块、功率放大电路和显示整定键盘模块组成；--所述信号互感器；通过三相电能计量芯 片ATT7022获取主回路中的三相四线电压信号和三相电流信号； --三相电能计量芯片ATT7022 ;可完成三相电流、电压、有功功率、无功功率、能 量、有效值、功率因素及频率的测量，并通过以太网接口和FPGA处理器芯片EP3C40进行数 据交换； --FPGA处理器芯片EP3C40 ;可以通过以太网接口用IEC61850通信协议与电网 间隔层进行数据交换； -以太网接口；起通讯连接作用，用于FPGA处理器芯片EP3C40与电网间隔层进 行数据交换； --GPS接口，使其能接收GPS对时信号，以满足IEC61850通信的实时要求； -环境温度检测模块，使其能对系统内部环境进行检测，保证其工作的安全性； --功率放大电路；用于将检测输出信号放大，通过执行元件进行脱扣处理； --显示整定键盘模块；可以设定不同的电压电流整定值，选择不同范围的三段 保护曲线； 本控制器是以FPGA处理器芯片EP3C40为基础，通过外置的显示整定键盘模块，设 定不同的电压电流整定值，选择不同范围的三段保护曲线，通过以太网接口用IEC61850通 信协议与电网间隔层进行数据交换，当出现瞬动电流过大、短路或过载等异常情况的时候， FPGA就会发出故障检测输出信号，并经过功率放大电路放大后对执行元件进行脱扣处理， 故障解除后才能进行复位。 采用本技术智能控制器，当出现短路故障电流时，断路器必须要及时脱扣动 作，当电路中的电流超过预定值时，则不经过FPGA处理，马上执行跳闸动作，开断时间为脱 扣器的机械动作时间。而且由于使用了 FPGA处理器EP3C40,在IEC61850规约中采用了应 用和通信分离的方法，大大增加了系统的可移植性，也有利于系统的升级和裁剪。 【专利附图】【附图说明】 图1为本技术智能控制器的工作原理图。 【具体实施方式】 本技术作为智能低压断路器的核心组成部分，下面结合图1进行详细说明： 一种用于智能低压断路器上的智能控制器，它主要由信号互感器、三相电能计量 芯片、FPGA处理器、以太网接口、GPS接口、环境温度检测模块、功率放大电路和显示整定键 盘组成。信号互感器通过三相电能计量芯片ATT7022获取主回路中的三相四线电压信号和 三相电流信号。通过外置的显示整定键盘模块，可以设定不同的电压电流整定值，选择不同 范围的三段保护曲线。三相电能计量芯片ATT7022是一颗高精度三相电能专用计量芯片， 完成三相电流、电压、有功功率、无功功率、能量、有效值、功率因素及频率的测量，并通过以 太网接口和FPGA芯片EP3C40进行数据交换。 本系统是以FPGA处理器EP3C40为基础，其可以通过以太网接口用IEC61850通 信协议与电网间隔层进行数据交换，当出现瞬动电流过大、短路或过载等异常情况的时候， FPGA就会发出故障检测输出信号，并经过功率放大电路放大后对执行元件进行脱扣处理， 故障解除后才能进行复位。 本系统中内使用GPS接口，使其能接收GPS对时信号，以满足IEC61850通信的实 时要求。 本系统内设置有环境温度检测模块，使其能对系统内部环境进行检测，保证其工 作的安全性。 本智能低压断路器的特点： 1 )、使用了专门的三相电能计量芯片ATT7022,适用于三相三线和三相四线应用， 能对对三相电流、电压、有功功率、无功功率、能量、有效值、功率因素及频率进行测量，充分 满足三相复费率多功能电能显示的需求。当出现短路故障电流时，断路器必须要及时脱扣 动作，当电路中的电流超过预定值时，则不经过FPGA处理，马上执行跳闸动作，开断时间为 脱扣器的机械动作时间。 2)、使用了 FPGA处理器EP3C40,在IEC61850规约中采用了应用和通信分离的方 法。所以大大增加了系统的可移植性，也有利于系统的升级和裁剪。【权利要求】1. 一种用于智能低压断路器上的智能控制器，其特征在于：所述智能控制器主要由信 号互感器、三相电能计量芯片ATT7022、FPGA处理器芯片EP3C40、以太网接口、GPS接口、环 境温度检测模块、功率放大电路和显示整定键盘模块组成； --所述信号互感器；通过三相电能计量芯片ATT7022获取主回路中的三相四线电压 号和二相电流号； --三相电能计量芯片ATT7022 ;可完成三相电流、电压、有功功率、无功功率、能量、有 效值、功率因素及频率的测量，并通过以太网接口和FPGA处理器芯片EP3C40进行数据交 换； --FPGA处理器芯片EP3C40 ;可以通过以太网接口用IEC61850通信协议与电网间隔 层进行数据交换； --以太网接口；起通讯连接作用，用于FPGA处理器芯片EP3C40与电网间隔层进行数 据交换； --GPS接口，使其能接收GPS对时信号，以满足IEC61850通信的实时要求； --环境温度检测模块，使其能对系统内部环境进行检测，保证其工作的安全性； --功率放大电路；用于将检测输出信号放大，通过执行元件进行脱扣处理； --显示整定键盘模块；可以设定不同的电压电流整定本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于智能低压断路器上的智能控制器，其特征在于：所述智能控制器主要由信号互感器、三相电能计量芯片ATT7022、FPGA处理器芯片EP3C40、以太网接口、GPS接口、环境温度检测模块、功率放大电路和显示整定键盘模块组成；——所述信号互感器；通过三相电能计量芯片ATT7022获取主回路中的三相四线电压信号和三相电流信号；——三相电能计量芯片ATT7022；可完成三相电流、电压、有功功率、无功功率、能量、有效值、功率因素及频率的测量，并通过以太网接口和FPGA处理器芯片EP3C40进行数据交换；——FPGA处理器芯片EP3C40；可以通过以太网接口用IEC61850通信协议与电网间隔层进行数据交换；——以太网接口；起通讯连接作用，用于FPGA处理器芯片EP3C40与电网间隔层进行数据交换；——GPS接口，使其能接收GPS对时信号，以满足IEC61850通信的实时要求；——环境温度检测模块，使其能对系统内部环境进行检测，保证其工作的安全性；——功率放大电路；用于将检测输出信号放大，通过执行元件进行脱扣处理；——显示整定键盘模块；可以设定不同的电压电流整定值，选择不同范围的三段保护曲线；本控制器是以FPGA处理器芯片EP3C40为基础，通过外置的显示整定键盘模块，设定不同的电压电流整定值，选择不同范围的三段保护曲线，通过以太网接口用IEC61850通信协议与电网间隔层进行数据交换，当出现瞬动电流过大、短路或过载等异常情况的时候，FPGA就会发出故障检测输出信号，并经过功率放大电路放大后对执行元件进行脱扣处理，故障解除后才能进行复位。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐谦，覃事刚，胡俊达，唐毅，刘勋，李文宽，
申请(专利权)人：遵义长征电器开关设备有限责任公司，
类型：新型
国别省市：贵州;52