一种电动接地开关的联锁控制系统技术方案

本发明专利技术涉及一种电动接地开关的联锁控制系统。包括主电路电源、控制电路电源、DSP控制系统、电机电流检测模块、转向控制模块和PWM控制模块；所述的主电路电源在PWM控制模块和电机转向控制模块的控制下向接地开关的电机供电；所述控制电路电源为DSP系统、电机电流检测模块、转向控制模块、PWM控制模块供电；在没有收到关联设备的闭锁信号时，DSP系统接收就地、远程的分合闸命令后，向PWM控制模块和转向控制模块发出动作指令，进而完成分、合闸操作。本发明专利技术实现了接地开关就地、远程的电动分合闸操作，并实现了与关联设备的联锁操作，确保了接地开关安全可靠的工作，保证了供电的可靠性和运行人员的人身安全。

【技术实现步骤摘要】
一种电动接地开关的联锁控制系统
本专利技术涉及电动接地开关的控制
，特别是一种电动接地开关的联锁控制系统。
技术介绍
随着电力系统自动化的飞速发展，智能配电系统和无人值班变电站正在出现，这势必要求开关柜的智能化程度越来越高。电网运行水平的提高，远方集中控制、操作等自动化技术的变电站投入运行，不仅提高了生产率，又减少人为误操作的可能。采用变电站综合自动化技术，是变电站计算机应用的方向，也是电网发展的趋势。无人值守变电站是一种先进的运行管理模式，它以提高变电站设备可靠性和基础自身化为前提，并借助微机远动技术，由远方值班员取代现场值班员实施对变电站设备运行的有效控。将新建或是常规变电站改造成无人值班变电站，都有以下优势：运行和管理费用低；供电可靠性和自动化程度的提高；能在不新增加投资的条件下多供电；提高安全运行水平；进一步提高供电质量。近几年，随着智能电网的发展，电力系统对电力设备的要求越来越严格，智能化电气设备的需求量也越来越大。自20世纪90年代以来，高压开关柜的柜体结构经历了从焊装式到组装式的变革。高压开关柜作为新一代的“机电一体化”产品，逐渐向智能化发展。智能开关柜在智能电网中发挥了重要的作用，智能开关柜是指高性能、高可靠性，具有自我诊断以及自我控制性能，利用计算机技术、传感器技术、网络通信技术、数字处理技术，实现控制、保护、测量、计量、记录、显示、开关柜在线监视、故障诊断和通信的功能的开关柜，智能开关柜的每一个器件部分都包含有智能控制的成分，例如断路器的倒闸操作，手车的摇入、摇出操作，接地开关的倒闸操作等，都采用智能控制。并且由于科学技术的快速发展和电力设备制造行业工艺的进步，电力装备设备整体质量有了极大提高，设备运行可靠性有了质的飞跃。为进一步提高企业效率效益，供电行业各单位全面开展了变电站无人值守化改造。为适应这一需求，各电力设备制造企业也对各自的产品在智能化、小型化、高可靠性等方面进行了完善和改进，目前电网中置式开关柜停电检修的操作方式为：断路器本身可由远方控制中心遥控操作，进出断路器手车需要开关停电后变电操作人员到现场使用摇柄人工将其由运行位置退出到检修位置，最后合上线路侧接地开关。送电时操作方式与上述相反。为进一步减少运行工作量，提高电力系统的无人值守能力，希望可以在现场无人的情况下实现完整的停送电工作，这就要求断路器运行手车及接地开关可以实现就地、远方电动操作，并且要保证接地开关在合闸状态时断路器不能投入运行，断路器在运行状态下接地开关不能合闸，即要求断路器与接地开关实现联锁控制。但是，如今市场中的接地开关在现场运行中出现了很多问题，主要表现在：机构内部没有对机械和电气部分进行全方面的闭锁措施，一旦出现接地开关本体的故障，就无法进行有效的保护；接地开关所采用的电气方案也比较少，而变电站各方面的要求也比较严格，比较全面，两者无法相互适应；电气部分的二次回路也不够完善等等。上诉的各种情况严重阻碍了变电站的正常工作，同时也给电力系统的运行埋下了巨大的隐患。为解决以上问题，设计一套可靠稳定地电动接地开关的联锁控制系统十分重要。本设计涉及电动接地开关的联锁控制系统，该系统能够对接地开关实现就地、远方的电动倒闸操作，并且与配套断路器实现联锁操作，能够使变电站在无人值守的情况下完成安全可靠地停送电操作。本设计涉及的电动接地开关控制系统是基于数字信号处理器（DSP）的控制系统，DSP的优点为成本低，功耗低，高性能的信号处理能力，较高的信号处理速度，并且具有强大的外部通信接口，便于构成大的控制系统。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种电动接地开关的联锁控制系统，该控制系统实现了对接地开关的远程以及就地两种方式配合控制，实现了接地开关与关联设备的联锁运行，而且只要设备正常，远程操作跟就地操作效果一致，而且能够保证工作人员的人身安全，实现电力行业的“无人化”管理。同时控制器的操作也简单方便，显示简单易懂，易于操作。为实现上述目的，本专利技术的技术方案是：一种电动接地开关的联锁控制系统，包括主电路电源、控制电路电源、直流电机电源控制模块、+5V直流电源变换模块、+12V直流电源变换模块、DSP控制系统、电机电流检测模块、电机转向控制模块和PWM控制模块；所述主电路电源为直流电源，其通过所述直流电机电源控制模块为接地开关的直流电机供电；所述直流电机电源控制模块由所述电机转向控制模块和所述PWM控制模块所控制，所述PWM控制模块用于控制所述直流电机电源控制模块的通断及接入直流电机电源控制模块的电压值，所述电机转向控制模块包括若干继电器，各继电器根据DSP控制系统发送的指令改变其触点的通断，从而经直流电机电源控制模块控制直流电机两端电压的极性，控制直流电机的正、反转；所述控制电路电源经+5V直流电源变换模块为DSP控制系统和电机电流检测模块供电，所述控制电路电源还经+12V直流电源变换模块为电机转向控制模块和PWM控制模块供电；所述电机电流检测模块采用霍尔电流传感器实现对直流电机电流的检测，并将该电流检测信号发送至所述DSP控制系统，若直流电机的启动电流大于允许值，DSP控制系统发送指令至PWM控制模块，改变PWM占空比，降低直流电机的启动电压，进而降低直流电机启动电流；所述DSP控制系统还连接有关联设备控制系统，所述电动接地开关的联锁控制系统的具体工作方式如下，当DSP控制系统未接收所述关联设备控制系统的闭锁信号时，DSP控制系统接收就地或远程的合闸指令后，根据电机电流检测模块检测直流电机的电流值，向PWM控制模块和电机转向控制模块发送相应指令，改变PWM占空比，从而调节直流电机电源控制模块的电压值，保证直流电机降压启动，常压正转，进而完成合闸操作，同时，DSP控制系统向关联设备控制系统发出闭锁信号，并发送指令就地和远程显示直流电机正转状态信息；当完成合闸操作时，DSP控制系统发送指令就地和远程显示合闸位状态信息，此时，不解除对关联设备的闭锁；DSP控制系统接收就地或者远程的分闸指令后，根据电机电流检测模块检测的电机电流值，向PWM控制模块和电机转向控制模块发送相应的动作指令，改变PWM的占空比，从而调节直流电机电源控制模块的电压值，保证电机降压启动，常压反转，进而完成分闸操作，同时，DSP控制系统发送指令就地和远程显示直流电机反转状态信息；当完成分闸操作时，DSP控制系统发送指令就地和远程显示分闸位状态信息，此时，解除对关联设备的闭锁；当DSP控制系统收到关联设备控制系统的闭锁信号时，无论外界对DSP控制系统发出任何动作信号，DSP控制系统都不会执行。在本专利技术实施例中，所述的DSP控制系统还连接有就地设置模块、就地显示模块和就地分析模块，并经一通信模块与远程设置模块、远程显示模块和远程分析模块连接，所述通信模块负责与上位机进行数据通信，完成电动接地开关的远程控制。在本专利技术实施例中，所述设置就地设置模块和远程设置模块用于向DSP控制系统发送包括合闸、分闸和复位命令；所述就地显示模块和远程显示模块用于显示包括合闸位、分闸位、堵转、故障、电机正转和电机反转的信号；所述就地分析模块和远程分析模块用于分析直流电机的运行状态。在本专利技术实施例中，当接地开关的机械防堵转失效，直流电机发生堵转时，霍尔电流传感器将检测本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动接地开关的联锁控制系统，其特征在于：包括主电路电源、控制电路电源、直流电机电源控制模块、+5V直流电源变换模块、+12V直流电源变换模块、DSP控制系统、电机电流检测模块、电机转向控制模块和PWM控制模块；所述主电路电源为直流电源，其通过所述直流电机电源控制模块为接地开关的直流电机供电；所述直流电机电源控制模块由所述电机转向控制模块和所述PWM控制模块所控制，所述PWM控制模块用于控制所述直流电机电源控制模块的通断及接入直流电机电源控制模块的电压值，所述电机转向控制模块包括若干继电器，各继电器根据DSP控制系统发送的指令改变其触点的通断，从而经直流电机电源控制模块控制直流电机两端电压的极性，控制直流电机的正、反转；所述控制电路电源经+5V直流电源变换模块为DSP控制系统和电机电流检测模块供电，所述控制电路电源还经+12V直流电源变换模块为电机转向控制模块和PWM控制模块供电；所述电机电流检测模块采用霍尔电流传感器实现对直流电机电流的检测，并将该电流检测信号发送至所述DSP控制系统，若直流电机的启动电流大于允许值，DSP控制系统发送指令至PWM控制模块，改变PWM占空比，降低直流电机的启动电压，进而降低直流电机启动电流；所述DSP控制系统还连接有关联设备控制系统，所述电动接地开关的联锁控制系统的具体工作方式如下，当DSP控制系统未接收所述关联设备控制系统的闭锁信号时，DSP控制系统接收就地或远程的合闸指令后，根据电机电流检测模块检测直流电机的电流值，向PWM控制模块和电机转向控制模块发送相应指令，改变PWM占空比，从而调节直流电机电源控制模块的电压值，保证直流电机降压启动，常压正转，进而完成合闸操作，同时，DSP控制系统向关联设备控制系统发出闭锁信号，并发送指令就地和远程显示直流电机正转状态信息；当完成合闸操作时，DSP控制系统发送指令就地和远程显示合闸位状态信息，此时，不解除对关联设备的闭锁；DSP控制系统接收就地或者远程的分闸指令后，根据电机电流检测模块检测的电机电流值，向PWM控制模块和电机转向控制模块发送相应的动作指令，改变PWM的占空比，从而调节直流电机电源控制模块的电压值，保证电机降压启动，常压反转，进而完成分闸操作，同时，DSP控制系统发送指令就地和远程显示直流电机反转状态信息；当完成合闸操作时，DSP控制系统发送指令就地和远程显示分闸位状态信息，此时，解除对关联设备的闭锁；当DSP控制系统收到关联设备控制系统的闭锁信号时，无论外界对DSP控制系统发出任何动作信号，DSP控制系统都不会执行。...

【技术特征摘要】
1.一种电动接地开关的联锁控制系统，其特征在于：包括主电路电源、控制电路电源、直流电机电源控制模块、+5V直流电源变换模块、+12V直流电源变换模块、DSP控制系统、电机电流检测模块、电机转向控制模块和PWM控制模块；所述主电路电源为直流电源，其通过所述直流电机电源控制模块为接地开关的直流电机供电；所述直流电机电源控制模块由所述电机转向控制模块和所述PWM控制模块所控制，所述PWM控制模块用于控制所述直流电机电源控制模块的通断及接入直流电机电源控制模块的电压值，所述电机转向控制模块包括若干继电器，各继电器根据DSP控制系统发送的指令改变其触点的通断，从而经直流电机电源控制模块控制直流电机两端电压的极性，控制直流电机的正、反转；所述控制电路电源经+5V直流电源变换模块为DSP控制系统和电机电流检测模块供电，所述控制电路电源还经+12V直流电源变换模块为电机转向控制模块和PWM控制模块供电；所述电机电流检测模块采用霍尔电流传感器实现对直流电机电流的检测，并将该电流检测信号发送至所述DSP控制系统，若直流电机的启动电流大于允许值，DSP控制系统发送指令至PWM控制模块，改变PWM占空比，降低直流电机的启动电压，进而降低直流电机启动电流；所述DSP控制系统还连接有关联设备控制系统，所述电动接地开关的联锁控制系统的具体工作方式如下，当DSP控制系统未接收所述关联设备控制系统的闭锁信号时，DSP控制系统接收就地或远程的合闸指令后，根据电机电流检测模块检测直流电机的电流值，向PWM控制模块和电机转向控制模块发送相应指令，改变PWM占空比，从而调节直流电机电源控制模块的电压值，保证直流电机降压启动，常压正转，进而完成合闸操作，同时，DSP控制系统向关联设备控制系统发出闭锁信号，并发送指令就地和远程显示直流电机正转状态信息；当完成合闸操作时，DSP控制系统发送指令就地和远程显示合闸位状态信息，此时，不解除对关联设备的闭锁；DSP控制系统接收就地或者远程的分闸指令后，根据电机电流检测模块检测的直流电机电流值，向PWM控制模块和电机...

【专利技术属性】
技术研发人员：金涛，褚福亮，
申请(专利权)人：福州大学，
类型：发明
国别省市：福建;35