400V配电系统主开关档位调节控制器技术方案

本实用新型专利技术400V配电系统主开关档位调节控制器涉及400V配电系统主开关档位调节控制，特别涉及解决负荷变动较大时主开关过负荷电流定值设置和控制问题的专用设备以及调节控制方法。包括电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元、投切控制单元和中央处理单元；所述中央处理单元分别与电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元和投切控制单元相连；本实用新型专利技术能在系统不断电的情况下进行主开关一次电流定值设置，并根据实测一次电流和上下限阈值的关系，由投切控制单元控制开关投切，可有效解决负荷变动较大时主开关过负荷电流定值的设置问题。

Main switch position control controller of 400V distribution system

【技术实现步骤摘要】
400V配电系统主开关档位调节控制器
本技术400V配电系统主开关档位调节控制器涉及400V配电系统主开关档位调节控制，特别涉及解决负荷变动较大时主开关过负荷电流定值设置和控制问题的专用设备。
技术介绍
目前在众多的小区或农村配电系统中配有数目庞大的400V配电开关，受到季节性或节日性影响负荷会发生较大变化，实际运行中开关的选择存在“两不靠”问题，即负荷重时凸显出开关容量不够，当季节性或节日性负荷过后由于负荷降低会出现开关负荷配置量大于实际负荷的情况。目前解决方法主要是根据负荷的最大上限来配置开关，但会给上下级开关的定值配合带来困难，出现大马拉小车的尴尬局面。进一步如需对开关一次电流定值调整则需切除开关，导致负荷断电。因而急需能在保证系统不断电的情况下进行主开关过负荷电流定值的设置和控制的专用设备和相应的调节控制方法。
技术实现思路
本技术的目的是针对上述不足之处提供一种400V配电系统主开关档位调节控制器；本技术能在保证系统不断电的情况下进行主开关一次电流定值设置，并根据实测的一次电流和上下限阈值的关系，由投切控制单元控制开关投切，可有效解决负荷变动较大时主开关过负荷电流定值的设置问题。本技术是采取以下技术方案实现的：400V配电系统主开关档位调节控制器，包括电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元、投切控制单元和中央处理单元；所述中央处理单元分别与电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元和投切控制单元相连；所述电流定值设定单元包括按键组，所述按键组与中央处理单元中央处理单元连接构成按键检测回路；所述报警显示单元与中央处理单元连接构成报警显示回路；所述投切控制单元与中央处理单元连接构成投切控制回路。所述电流定值设定单元用于对中央处理单元中存储的主开关过负荷电流定值设定。所述电流采集单元用于将主开关一次电流转换为供中央处理单元运算的数字量。所述中央处理单元采用市售的CPU芯片。所述报警显示单元用于当主开关一次电流越限时报警显示。所述投切控制单元根据主开关一次电流是否越限以投切开关。所述电流采集单元包括电流互感器、电压互感器、信号调理器、频率跟踪器和AD采样芯片，其中:所述电流互感器与主开关进线连接构成电流检测回路；所述电压互感器与主开关进线连接构成电压检测回路；所述信号调理器第一输入端与所述电流检测回路输出端连接，信号调理器第二输入端与所述电压检测回路输出端连接；所述频率跟踪器输入端与所述电压检测回路输出端连接，频率跟踪器输出端与中央处理单元连接；所述AD采样芯片第一输入端接所述信号调理器输出端，模数转换器第二输入端与中央处理单元相连，模数转换器输出端与中央处理单元相连。进一步的，所述频率跟踪器包括前置带通滤波器、比较器和光耦，带通滤波器输入端与所述电压检测回路输出端连接，所述比较器输入端与带通滤波器输出端相连，所述光耦输入端与比较器输出端相连，光耦的输出端与中央处理单元相连。400V配电系统主开关档位调节控制器的控制方法，包括如下步骤：1）由电流定值设定单元对主开关过负荷电流定值设定；2）电流采集单元实时将主开关一次电流转换为供中央处理单元运算的数字量；3）中央处理单元对采样得到的数字量进行运算得到主开关一次电流实测值；4）中央处理单元将测量得到的主开关一次电流值与过负荷电流定值进行比较；4-1）当主开关一次电流实测值大于等于过负荷电流定值，中央处理单元控制报警显示单元中的数码管闪烁，同时报警器报警，同时中央处理单元控制投切控制单元发出有效信号使中间继电器动作从而接通控制回路，开关跳闸，实现开关动作；4-2）当主开关一次电流实测值小于过负荷电流定值，报警显示单元中的数码管不闪烁，报警器不报警，投切控制单元不动作。本技术采用上述技术方案，具有以下有益效果：通过频率跟踪器实时跟踪电网频率，并根据电网的频率动态调整采样频率以实现电网电流信号的同步采样，使得电流测量的精度更高；电流定值设定与一次回路隔离，可以保证现场人员人身安全和系统不断电的情况下，进行主开关一次电流定值设置，更加灵活方便。附图说明图1为本技术400V配电系统主开关档位调节控制器的结构框图；图2为本技术的电流采集单元的结构框图；图3为本技术的CPU芯片与AD采样芯片连接电气原理实施例图；图4为本技术的AD采样芯片外围电气原理实施例图。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案进行详细说明：如图1~4所示，400V配电系统主开关档位调节控制器包括电流定值设定单元、报警显示单元、投切控制单元、CPU和电流采集单元。所述CPU分别连接所述电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元、投切控制单元。所述电流定值设定单元用于对主开关过负荷电流定值设定，所述电流采集单元用于将主开关一次电流转换为供CPU运算的数字量，所述报警显示单元用于当主开关一次电流越限时报警显示，所述投切控制单元根据主开关一次电流是否越限以投切开关。如图2虚线框所示，电流采集单元包括电流互感器、电压互感器、信号调理器、频率跟踪器和AD采样芯片。所述电流互感器与主开关进线连接构成电流检测回路。所述电压互感器与主开关进线连接构成电压检测回路。所述信号调理器第一输入端与所述电流检测回路输出端连接，信号调理器第二输入端与所述电压检测回路输出端连接。所述频率跟踪器输入端与所述电压检测回路输出端连接，频率跟踪器输出端与所述CPU芯片连接。所述AD采样芯片第一输入端接所述信号调理器输出端，模数转换器第二输入端接所述CPU芯片，模数转换器输出端接所述CPU芯片。频率跟踪器包括：带通滤波器、比较器、光耦，其中所述带通滤波器输入端与所述电压检测回路输出端连接，所述比较器输入端接所述带通滤波器输出端，所述光耦输入端接所述比较器输出端，光耦的输出接所述CPU芯片。带通滤波器滤除交流电压信号中谐波成分，比较器将滤除谐波成分后的电压信号转换为方波，通过光耦实现模拟和数字地的隔离。光耦的输出接CPU捕获单元，光耦输出的方波信号触发CPU捕获中断，得到电网电压周期，进而由CPU计算输出AD采样芯片的同步采样控制信号。如图3所示，CPU芯片与AD采样芯片连接电气原理图，所述CPU芯片为TI公司生产的浮点DSP28335，所述AD采样芯片采用Analogdevice公司生产AD7606，该芯片为16位AD芯片，最多可实现8个模拟通道的同步测量。综上所述，本技术开关控制器涉及的400V配电系统主开关档位调节控制器，通过频率跟踪器实时跟踪电网频率，并根据电网的频率动态调整采样频率以实现电网电流信号的同步采样，使得电流测量的精度更高；电流定值设定与一次回路隔离，可以保证现场人员人身安全和系统不断电的情况下，进行主开关一次电流定值设置，更加灵活方便。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种400V配电系统主开关档位调节控制器，其特征在于：包括电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元、投切控制单元和中央处理单元；所述中央处理单元分别与电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元和投切控制单元相连；所述电流定值设定单元包括按键组，所述按键组与中央处理单元中央处理单元连接构成按键检测回路；用于对中央处理单元中存储的主开关过负荷电流定值设定；所述报警显示单元与中央处理单元连接构成报警显示回路；用于当主开关一次电流越限时报警显示；所述投切控制单元与中央处理单元连接构成投切控制回路。

【技术特征摘要】
1.一种400V配电系统主开关档位调节控制器，其特征在于：包括电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元、投切控制单元和中央处理单元；所述中央处理单元分别与电流定值设定单元、电流采集单元、报警显示单元和投切控制单元相连；所述电流定值设定单元包括按键组，所述按键组与中央处理单元中央处理单元连接构成按键检测回路；用于对中央处理单元中存储的主开关过负荷电流定值设定；所述报警显示单元与中央处理单元连接构成报警显示回路；用于当主开关一次电流越限时报警显示；所述投切控制单元与中央处理单元连接构成投切控制回路。2.根据权利要求1所述的400V配电系统主开关档位调节控制器，其特征在于：所述中央处理单元采用CPU芯片。3.根据权利要求1所述的400V配电系统主开关档位调节控制器，其特征在于：所述电流采集单元用于将主开关一次电流转换为供中央处理单元运算的数字量。4.根据权利要求1所述的400V配电系统主开关档位调节控制器，其特征在于：所述投切控制单元根据主开关一次电流是...

【专利技术属性】
技术研发人员：戴成弟，蔡华东，刘刚，徐静，张亦大，胡丹琳，
申请(专利权)人：国网江苏省电力公司宿迁供电公司，国网江苏省电力公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：江苏,32