程控高压开关综合保护装置制造方法及图纸

一种程控高压开关综合保护装置，其特征在于：在中央控制器的控制下，多路信号采集电路和模拟（Ａ／Ｄ）变换电路将各路模拟信号变换为数字信号直接送到中央控制器进行信号处理，或者将由整流等电路输出的开关量信号直接送到中央控制器进行信号处理。该综合保护装置采用屏蔽技术，特别适用于在煤矿井下的干扰电磁波环境下工作。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种高压开关综合保护装置，特别涉及一种煤矿井下供、变电系统程控高压开关综合保护装置。目前，煤矿井下应用的高压开关保护装置是以模拟技术分别对短路信号、过载信号、电流型漏电信号、功率方向型漏电信号、电缆绝缘性能信号等进行处理和监视保护的。例如，实现短路、过载保护是通过半导体器件、R-C网络、集成运算放大器等常用的模似技术对由互感器输出的负载电流二次交流信号进行整流、滤波等处理，然后进行电平比较的。当信号电平超过过载整定值时，过载延时门打开，并对R、C组成的延时电路充电，当延时电路充电后电平达到或者超过预先整定的电位时，使某电平翻转驱动拉闸继电器完成保护工作。在负载侧发生短路情况下，信号电平达到或者超过短路整定值时，其电平翻转驱动拉闸继电器完成保护工作。但是，这种采用模拟技术的高压开关保护装置具有如下缺陷1.采用模拟技术的高压开关保护装置不能对主要部件进行自我检测，亦不能在运行时显示自身的工作情况，因此无法避免长时间的带故障运行。2.该高压开关保护装置功能少，仅具有短路保护、过载保护、电流型漏电保护、功率方向型漏电保护、电缆绝缘监视保护等最基本的保护功能。3.固有精度低，重复误差大，一致性差，时间稳定性和温度稳定性差，灵敏度与抗干扰能力互相制约，拒动、误动问题多。4.无报警功能。5.无数码显示功能。6.无通信能力。7.故障原因只能查看一次，不利于事故分析。本专利技术的目的在于提供一种采用数字技术的程控高压开关综合保护装置。本专利技术的另一个目的是提供一种使用屏蔽技术的适用于煤矿井下工作的程控高压开关综合保护装置。本专利技术的程控高压开关综合保护装置采用如下措施来实现。在该综合保护装置中包括信号衰减电路、滤波电路、整流电路、多路信号采集电路。模数变换电路、中央控制器(单片机)、人机对话电路、记忆单元，数码显示驱动单元、开关动作控制及允驱动单元、通信接口单元及电源单元等部分；其特征在于在中央控制器的控制下，多路信号采集电路和模数变换电路将各路模拟信号变换为数字信号直接送至中央控制器进行处理，或者将由整流等电路输出的开关量信号直接送到中央控制器进行信号处理。所述的中央控制器可以是各种八位、十六位的单片机，并且所述的中央控制器可以与模数变换电路制作成一块芯片；或者所述的中央控制器也可以与存储器及记忆单元制作成一块芯片。本专利技术的程控高压开关综合保护装置，采用金属盒隔离技术，以致对干扰电磁场起到屏蔽作用，其方法是，把金属盒罩在中央控制器上，并使金属盒接地，在中央控制器的下方，利用印制板的铜箔形成大于中央控制器的面积的地线，以致起到对于干扰电磁场的屏蔽作用。另外，也可以把金属盒罩在中央控制器所在的整块线路板上，以致起到对干扰电磁场的屏蔽作用，该线路板与其它电路板之间的联结可以通过小孔用导线连接。本专利技术的程控高压开关综合保护装置，适用于工作电压为6000V的煤矿井下的高压供、变电系统中隔爆型的高压真空开关内，也可以适用于工作电压为10000V的煤矿井下的高压供、变电系统中隔爆型的高压真空开关内。现在，参照附图说明图1描述本专利技术的程控高压开关综合保护装置的工作原理。当本专利技术的综合保护装置加电开机或复位启动时，中央控制器首先执行对本机的自检及对周围电路的检查，随后进行人机对话，以确定工作内容及动作整定值，然后转入保护工作运行。该综合保护装置的基本工作是按照图2的流程图进行的，当自检有故障时显示故障代码，当自检无故障时，显示全“8”和上次拉闸原因，并进入监测工作状态。此时，若负载侧处于正常工作状态时，则显示进线电压值和负载的电流值；若负载侧处于异常工作状态时，在充许的时间内，反复识别后送出拉闸命令，并向上级汇报，显示本次拉闸的原因，监视负载侧是否真正脱开，当负载未脱开时，进行两次冲击拉闸，以使负载脱开；如果综合保护装置发生故障，则显示无意义的字符或无显示。由于在本专利技术的综合保护装置中采用了数字技术，并在程序中增强了对干扰信号的识别检出能力，因此，拒动率，误动率就大大降低，正确性和可靠性大幅度提高。由于本专利技术具有开机自检并允许在无事故运行时作复位自检以及自身故障时的表现能力，避免了综合保护装置带故障工作的现象，其故障显示以及长期记忆能力为事故分析提供了方便。另外，本专利技术的各项保护整定值范围广、适应性强，便于现场使用。数码显示功能取代高压开关内的电流表、电压表、电度表等等。本专利技术具有的报警功能可减少变电站工作人员的巡查工作量，特别当对无通信设备的采掘工作面进行故障保护后变电站可立即获得信息，以便及时排除故障。本专利技术为在煤矿井下实现自动监测、自动控制和远程控制奠定了基础。图1是本专利技术的综合保护装置的工作原理方框图；图2是本专利技术的综合保护装置的基本工作流程图图3是本专利技术的综合保护装置的最佳实施例的工作原理方框图；图4是本专利技术的综合保护装置的另一个最佳实施例的工作原理方框图；图5是对本专利技术的综合保护装置的中央控制器屏蔽的示意图；图6是对本专利技术的综合保护装置的中央控制器所在的整块线板屏蔽的示意图；下面将结合附图对本专利技术的综合保护装置作进一步的详细描述。参照附图1，当高压电网即外电路供电时，各互感器将各路有关信号变换成二次信号，并送到综合保护装置的输入端，然后，该输入信号经多路衰减电路、滤波电路及整流电路分别进行衰减、滤波和整流，其时，中央控制器，即单片机对输入的各种信号，(例如经整流电路整流后的输出信号、经信号多路采集电路输出的信号，经模数变换后的数字信号，或者由整流电路输出的开关量信号)，进行数字逻辑运算、分析和判断需要的信号，进行运算以及将运算的结果分别输入到显示驱动单元、开关动作控制及驱动单元、通信接口单元。在通常的情况下，将电网电压和负载电流值送到显示单元(或者同时送到通信接口电路)，随时显示供电和负载运行情况，当故障发生时单片机根据故障的原因作出不同的处理，并将处理结果送到开关动作控制及驱动单元、数码显示单元、记忆单元及通讯接口单元。图2是本专利技术的基本工作流程图，已在上述专利技术的技术方案中作了详细的描述。现在参照图3，图3中的外电路包括双屏蔽电缆的屏蔽芯线和地线、高压电网A相电流互感器、C相电流互感器、零序电流互感器，以及三相五柱变压器引出的零序电压信号和将10000V或者6000V变换为100V的变压器，本专利技术的综合保护装置对高压开关负载侧的电路及设备进行保护，下面将描述本综合保护装置进行保护的运行情况。首先描述对A、C相的过载和短路进行保护的运行情况，如图3所示，当高压电网A、C相输出交流电时，A、C相电流互感器感应二次电流信号，送入综合保护装置入口，经衰减并转换或电压信号分别为VA、VC，再将VA、VC经短路通道和过载通道送到各自的R-L-C滤波网络，滤除高频信号，并经电阻网络衰减后送到多路开关，模数(A/D)变换器(例0809)在A/D变换器中将模拟量变换成数字量，其时，中央控制器(单片机)控制A/D变换器的采样速率，将A/D变换器数字量读入中央控制器，并对此数字量进行处理(如方均根运算等)、而获得有效值VA、VC。VA、VC各自与A、C相设置的过载和短路的预整定值分别进行比较。若在短路信号通道发现连续两个以上完整的信号周期超过预整定值时，即被确定出现短路，于是中央控制器就要启动保护动作程序，例如输出拉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在煤矿井下用的程控高压开关综合保护装置，其中包括：信号衰减电路、滤波电路、整流电路、多路信号采集电路、模数（Ａ／Ｄ）变换电路、中央控制器、人机对话电路、记忆单元、数码显示驱动单元、开关动作控制及驱动单元、通信接口单元及电源单元等部分；其特征在于：在中央控制器的控制下，多路信号采集电路和模数（Ａ／Ｄ）变换电路将各路模拟信号变换为数字信号直接送到中央控制器进行信号处理，或者将由整流电路等输出的开关量信号直接送到中央控制器进行信号处理。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种在煤矿井下用的程控高压开关综合保护装置，其中包括信号衰减电路、滤波电路、整流电路、多路信号采集电路、模数(A/D)变换电路、中央控制器、人机对话电路、记忆单元、数码显示驱动单元、开关动作控制及驱动单元、通信接口单元及电源单元等部分；其特征在于在中央控制器的控制下，多路信号采集电路和模数(A/D)变换电路将各路模拟信号变换为数字信号直接送到中央控制器进行信号处理，或者将由整流电路等输出的开关量信号直接送到中央控制器进行信号处理。2.根据权利要求1所述的综合保护装置，其特征在于所述的中央控制器是各种八位或者十六位、或者三十二位的单片机。3.根据权利要求2所述的综合保护装置，其特征在于所述的中央控制器可以与模数(A/D)变换器制造成一块芯片。4.根据权利要求2所述的综合保护装置，其特征在于所述的中央控制器可以与程序存储器制作成一块芯片。5.根据权利要求1所述的综合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王潞，李桂霞，
申请(专利权)人：北京顺城电子技术公司，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]