电流保护控制装置制造方法及图纸

一种电流保护控制装置，属于微机继电保护领域，它包括电源模块、单片机、Ａ、Ｃ相电流互感器、电量信号采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块和脱扣线圈驱动模块；所述电源模块的输出连接单片机的电源输入端；Ａ、Ｃ相电流互感器的输出分别连接电量信号采集模块的输入端，信号采集模块的输出端经Ａ／Ｄ转换后连接单片机的采集信号输入端；开关量输入模块的输出端连接单片机的输入端；单片机的输出端连接开关量输出模块的输入端，开关量输出模块的输出端连接脱扣线圈驱动模块的控制端，脱扣线圈驱动模块的电源端连接到Ａ、Ｃ互感器的输出端；脱扣线圈驱动模块的输出端连接外部脱扣线圈。本装置结构简单、控制精确。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微机继电保护领域，尤其涉及10kV线路过流、短路三段式电 流保护以及躲过线路涌流的电流保护控制装置。
技术介绍
10kV配电系统是电力系统的一部分。它能否安全、稳定、可靠地运行，不但直接关系到企业用电的通畅，而且涉及到电力系统能否正常的运行，因此，当配电网 络中某条线路处于非正常运行状态时，线路断路器应该能及时、可靠地将它切除， 以防故障的进一步发生和扩大。另外，当线路中存在变压器空载合闸时，会在线路 上出现一个瞬时性涌流。由于其不是故障性的，线路断路器不需动作，但是其幅值 很大，会造成线路一次合闸不成功或上级线路断路器误跳的情况。因此，在实际运 行中，需要线路断路器既能切断处于过流、短路状态的线路，又可以对线路的过流、 短路状态和线路上瞬时出现的涌流进行区分。目前，线路断路器用电流保护控制装置较少，且现有的装置对于线路过流、短 路的判断采取了基于其平均值的判断方法，对于躲过线路涌流采取了线路断路器突 然合闸时加入一定的延时时间来实现。这样判断线路的过流、短路状态存在一定的 缺陷，并且上级线路断路器在下级线路突然合闸时有可能会因为涌流而误跳。
技术实现思路
为了解决技术中存在的上述问题，本技术提供一种新电流保护控制装置，具体技术方案如下一种电流保护控制装置，包括电源模块、单片机、A、 C相电流互感器、电量信号采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块和脱扣线圈驱动模块；所述电源模块的输出连接单片机的电源输入端；A、 C相电流互感器的输出分别连接电量信号采 集模块的输入端，信号采集模块的输出端经A/D转换后连接单片机的采集信号输入 端；开关量输入模块的输出端连接单片机的输入端；单片机的输出端连接开关量输 出模块的输入端，开关量输出模块的输出端连接脱扣线圈驱动模块的控制端，脱扣 线圈驱动模块的电源端连接到A、 C互感器的输出端；脱扣线圈驱动模块的输出端 连接外部脱扣线圈。所述电量信号采集模块包括两个电流互感器CT1、 CT2，它们的输入端分别连接 A、 C相电流互感器的输出端，两个电流互感器的输出信号分别经可调电阻、组容滤 波电路调理后再经A/D转换传入单片机的采集信号输入端。所述A、 C相电流互感 器输出电流在电流互感器CT1和CT2取样后并联接到一起连接微型电流互感器CT3 的输入端、电流互感器CT3的输出端连经电源模块的输入端。所述开关量输入模块 是10路拨码开关。所述脱扣线圈驱动模块包括升压电路、储能电容和整流桥，升压电路与储能电 容串联，为储能电容充电；储能电容和整流桥并联接在一起连接控制装置外部的脱 扣线圈，控制脱扣线圈脱扣。所述单片机是Microchip公司的PIC16F873，它的管脚9、 10连接相应的晶振 电路，频率是16MHz;单片机的复位输入端还连接复位电路，单片机的输出端还连 接LED组成的显示模块。与现有技术相比，本技术的有益效果如下采用高性能单片机，可以直接应用于只装设A、 C两相电流互感器的10kV线路 断路器，作为切断过流、短路线路，躲过涌流的电流保护控制装置。它的电源直接 取自线路电流互感器，不需要额外的电压互感器等设备。在电量信号检测方面，它包含电磁干扰抑制电路，具有很高的可靠性；并且免 整定，对电流互感器二次侧电流识别范围在3A — 50A之间。在保护时间配合方面，其过流延时时间有16档可选、速断电流倍数4档可选、 速断延时时间4档可选、合闸延时时间4档可选，可以充分满足实际运行的需要。在对线路断路器的分闸控制方面，它的脱扣线圈驱动电路采用的是充电电容和 线路电流同时提供电流的方式；由于有了充电电容，线路上电流互感器的功率要求 不大，5VA即可，这样电流互感器的尺寸可以做的较小一些，精度也会提高，使其 更容易安装和使用。附图说明图l为本技术装置电路原理图； 图2为本技术装置正视图3为本技术装置电源电路原理图4为本技术装置复位电路原理图5为本技术装置中A、 C两相电流采集测量原理图6为本技术装置中开关量输入、单片机模块原理图7为本技术装置中开关量输出、LED显示原理图8为本技术装置中脱扣线圈驱动电路原理图2中A是10路拨码开关、B是A相可调电阻、C是C相可调电阻、D是LED 灯、1 5是外部连线具体实施方式以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步说明。 一种电流保护控制装置，包括电源模块、单片机、A、 C相电流互感器、电量信 号采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块和脱扣线圈驱动模块；所述电源模 块的输出连接单片机的电源输入端；A、 C相电流互感器的输出分别连接电量信号采 集模块的输入端，信号采集模块的输出端经A/D转换后连接单片机的采集信号输入 端；开关量输入模块的输出端连接单片机的输入端；单片机的输出端连接开关量输 出模块的输入端，开关量输出模块的输出端连接脱扣线圈驱动模块的控制端，脱扣 线圈驱动模块的电源端连接到A、 C互感器的输出端；脱扣线圈驱动模块的输出端 连接外部脱扣线圈。所述电量信号采集模块包括两个电流互感器CT1、 CT2，它们的输入端分别连接 A、 C相电流互感器的输出端，两个电流互感器的输出信号分别经可调电阻、组容滤 波电路调理后再经A/D转换传入单片机的采集信号输入端。所述A、 C相电流互感 器输出电流在电流互感器CT1和CT2取样后并联接到一起连接微型电流互感器CT3 的输入端、电流互感器CT3的输出端连经电源模块的输入端。所述开关量输入模块 是10路拨码开关。所述脱扣线圈驱动模块包括升压电路、储能电容和整流桥，升压电路与储能电 容串联，为储能电容充电；储能电容和整流桥并联接在一起连接控制装置外部的脱扣线圈，控制脱扣线圈脱扣。所述单片机是Microchip公司的PIC16F873，它的管脚9、 10连接相应的晶振 电路，频率是16MHz;单片机的复位输入端还连接复位电路，单片机的输出端还连 接LED组成的显示模块。如图3、 4所示，电源模块由电流互感器、全波整流电路、稳压电路、瞬态过 压抑制电路、共模和差模抑制电路组成。线路A、 C两相电流互感器输出电流在微 型电流互感器取样后并联接到一起，经过控制器内部另一微型电流互感器、全波整 流电路、稳压电路，分别输出+ 12V、十5V电源。电路中的过电压抑制电路，共模、 差模抑制电路起到电磁干扰抑制和保护的作用。在输出的两路电压中，+12V电压 为继电器提供工作电源；十5V电压为单片机供电，经过去耦电容和旁路电容保证输 出的稳定。另外，经过电阻分压为后级电路提供+ 2.5V直流偏置电压。如图4所示，复位模块由电阻、电容、快速二极管组成。利用阻容器件R、 C 的充电特性提供复位信号。设计限流电阻以保护单片机复位引脚内部电路；二极管 选用开关二极管1N4148，使电容C能够在电源掉电时快速放电，确保再次上电时 电容C没有积累电荷，能够可靠复位。显示模块是由LED显示灯组成，作为整定值设定的标志，即在用户在控制器输 入端施加5A电流时，调节可调电阻，当LED显示器由不亮变为均匀闪烁时，整定 值设定完毕。LED显示灯并接在继电器线圈两端。如图5所示，电量信号采集模块由两只电流互感器、两路可调电阻、阻容滤波 电路组成，分别接入单片机的2、 3本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电流保护控制装置，其特征是包括电源模块、单片机、Ａ、Ｃ相电流互感器、电量信号采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块和脱扣线圈驱动模块；所述电源模块的输出连接单片机的电源输入端；Ａ、Ｃ相电流互感器的输出分别连接电量信号采集模块的输入端，信号采集模块的输出端经Ａ／Ｄ转换后连接单片机的采集信号输入端；开关量输入模块的输出端连接单片机的输入端；单片机的输出端连接开关量输出模块的输入端，开关量输出模块的输出端连接脱扣线圈驱动模块的控制端，脱扣线圈驱动模块的电源端连接到Ａ、Ｃ互感器的输出端；脱扣线圈驱动模块的输出端连接外部脱扣线圈。

【技术特征摘要】
1、一种电流保护控制装置，其特征是包括电源模块、单片机、A、C相电流互感器、电量信号采集模块、开关量输入模块、开关量输出模块和脱扣线圈驱动模块；所述电源模块的输出连接单片机的电源输入端；A、C相电流互感器的输出分别连接电量信号采集模块的输入端，信号采集模块的输出端经A/D转换后连接单片机的采集信号输入端；开关量输入模块的输出端连接单片机的输入端；、单片机的输出端连接开关量输出模块的输入端，开关量输出模块的输出端连接脱扣线圈驱动模块的控制端，脱扣线圈驱动模块的电源端连接到A、C互感器的输出端；脱扣线圈驱动模块的输出端连接外部脱扣线圈。2、 根据权利要求1所述的电流保护控制装置，其特征是所述电量信号采集模块包 括两个电流互感器CT1、 CT2，它们的输入端分别连接A、 C相电流互感器的输出端， 两个电流互感器CT1、 CT2的输出信号分别经可调电阻、组容滤波电路调理后再经 A/D转换传入...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建源，于凯，戴军，王博，闫鸿魁，秦筱迪，
申请(专利权)人：南京因泰莱配电自动化设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：84[中国|南京]