用于断路器监控的智能组件装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种用于断路器监控的智能组件装置，包括：断路器监测单元一、断路器监测单元二、断路器保护单元以及合并单元；断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元分别与合并单元相连接。本实用新型专利技术能解决现有技术无法给断路器提供全面的监控和保护的问题，应用灵活，可根据需求任意裁剪，极大地方便了现场的就地监测单元的扩充和维护；面且在监测断路器的电气参数和动作参数的同时可给断路器提供全面保护，能实时监测断路器的工作状态，为断路器提供完备的保护，延长断路器的使用寿命，具有极高的市场推广价值。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及智能电网中的断路器就地智能化领域，具体涉及一种用于断路器 监控的智能组件装置。
技术介绍
断路器是供电系统中的一次设备，正常情况下承担接通和断开高压电路中的空载 和负荷电流。在智能电网总体规划下，实时、高效、真实的实现对断路器的监控和保护，关 系到供电系统的可靠和安全运行。 申请号为200910063631. 7的文献中提出一种基于双 CPU的断路器智能控制器，该控制器包括电源单元、采集单元、开入开出单元、通信单元、人 机交互单元和处理器单元等，可适用于高压等级断路器的复杂控制和状态监控。但该控制 器采用一体化结构，不利嵌入式安装，又不带断路器保护，而且该控制器的通讯方式采用传 统的RS485和以太网接口，不能满足智能电网对通讯协议及速率的要求。另外，申请号为 99204501.0的文献中，提出一种用于各种型号配电开关的智能监控保护装置，该装置可智 能化地实现分闸、合闸、欠压闭锁、欠压保护、漏电闭锁、漏电保护、过流和短路保护等多种 监控保护功能。但该装置缺少对断路器的动作参数的监测，无法测量断路器的磨损情况及 估算其生命周期，难以满足对断路器设备在线监测的要求。
技术实现思路
为解决上述问题，本技术提供一种用于断路器监控的智能组件装置，能够在 监测断路器的电气参数和动作参数的同时给断路器提供完备的保护，实现对断路器的全面 监控和保护，满足智能电网对断路器智能化的要求，延长断路器的使用寿命。用于断路器监控的智能组件装置，包括断路器监测单元一、断路器监测单元二以 及断路器保护单元，还包括合并单元；断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保 护单元分别与所述合并单元相连接；断路器监测单元一的功能是对断路器进行电气参数的监测，以及根据合并单元发 送的第一控制指令将监测到的电气参数数据返回给合并单元；断路器监测单元二的功能是对断路器进行动作参数的监测，以及根据合并单元发 送的第二控制指令将监测到的动作参数数据返回给合并单元；断路器保护单元的功能是对断路器进行保护，以及根据合并单元发送的第三控制 指令将保护的状态参数数据返回给合并单元；合并单元的功能是根据后台监控系统的请求分别向断路器监测单元一、断路器监 测单元二以及断路器保护单元发送第一控制指令、第二控制指令以及第三控制指令，以及 接收到断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元返回的各参数数据后输 出到后台监控系统。从以上的方案可以看出，本技术的智能组件装置，能够在监测断路器的电气 参数和动作参数的同时给断路器提供全面保护，实现了对断路器的全面在线监控和保护，满足智能电网对断路器智能化的要求，延长断路器的使用寿命；另外，用户可根据设备需求 随意选配本技术的各监测和保护单元中的至少一个与合并单元进行组装，应用灵活， 便于就地监测单元的扩充和维护。附图说明图1为本技术的系统结构示意图；图2为本技术断路器监测单元一的电路原理框图；图3为本技术断路器监测单元二的电路原理框图；图4为本技术断路器保护单元的电路原理框图。具体实施方式本技术提供了一种用于断路器监控的智能组件装置，该装置能解决现有技术 中无法对断路器实行全面监测和保护的问题。以下结合附图详细说明本技术的技术方案。本技术提供一种用于断路器监控的智能组件装置，如图1所示，包括断路器 监测单元一、断路器监测单元二、断路器保护单元以及合并单元；断路器监测单元一、断路 器监测单元二以及断路器保护单元分别与所述合并单元相连接，并将连接好的各单元嵌入 到断路器的机构箱中；断路器监测单元一的功能是对断路器进行电气参数的监测，以及根据合并单元发 送的第一控制指令将监测到的电气参数数据返回给合并单元；断路器监测单元二的功能是对断路器进行动作参数的监测，以及根据合并单元发 送的第二控制指令将监测到的动作参数数据返回给合并单元；断路器保护单元的功能是对断路器进行保护，以及根据合并单元发送的第三控制 指令将保护的状态参数数据返回给合并单元；合并单元的功能是根据后台监控系统的请求分别向断路器监测单元一、断路器监 测单元二以及断路器保护单元发送各控制指令(例如第一控制指令、第二控制指令以及第 三控制指令等)，以及接收到断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元返 回的各参数数据(例如电气参数数据、动作参数数据以及状态参数数据等)后输出到后台 监控系统。作为一个较好的实施例，本技术中的合并单元、断路器监测单元一、断路器监 测单元二以及断路器保护单元中均包括I2C (Inter-Integrated Circuit)总线接口，断路 器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元通过I2C总线与合并单元进行数据 交互，如合并单元通过I2C总线向各监测和保护单元发送各控制指令，或各监测和保护单 元都通过I2C总线上传各参数数据到合并单元。I2C总线是两线式串行总线，易于智能组件 模块的扩展。合并单元为整个智能组件装置的整合件，采用国际标准IEC61850协议来实现整 个智能组件装置与后台监控系统数据的传输。当接收到来自后台监控系统中的数据请求 后，合并单元读取各单元中的内置属性字节来辨认各单元的类型并建立正确的连接，然后 分别向各监测和保护单元发送相应的控制指令；当接收到各监测和保护单元返回的各参数数据后，合并单元对这些参数数据进行合并处理并将其传送到后台监控系统中。此外，合并 单元中还可以内置电源，通过各单元中相应的电源接口装置，分别给各监测或保护单元进 行供电。图2为本技术的断路器监测单元一的一个实施例的电路原理框图，包括① 传感器，②模拟信号调理和比较启动电路，③A/D芯片，④DSP数字处理器，⑤I2C总线及电 源接口，⑥RAM;其中①、②、③、④依次连接，④再分别与⑤、⑥以及③中的比较启动电路连 接。其中①传感器，传感器包括电流传感器和霍尔传感器，这两个传感器相互独立，电流传 感器负责完成交流电流的大电流变小电流后接入到模拟信号调理电路，主要起转换和隔离 的作用；霍尔传感器负责完成分合闸线圈直流电流的转换和隔离后接入到模拟信号调理电 路。本技术的传感器线性度好、抗干扰性强，能耐受变电站强电磁场下的干扰而不误 动； ②模拟信号调理和比较启动电路，包括两个模拟信号调理电路和一个比较启动电 路，传感器中的电流信号须在其中一个模拟信号调理电路中经过跟随、程控处理，才能进入 A/D芯片。这里为了保证信号的真实，采用了 0PA2277UA运算放大器和高精密、低温漂系数 的电阻电容；比较启动电路通过接收另一个模拟信号调理电路中的信号，经硬件电路完成 对分合闸线圈电路和一个门槛电流的比较，当分合闸线圈电流大于门槛电流时，将通过I/O 接口触发DSP数字处理器进行各电气参数的录波；③A/D芯片，采用2X4通道并行MAX125AD转换芯片，分辨率14位，采样速率 12. 8k，其输入端与模拟信号调理输出端相连，输出端与DSP数字处理器相连；④DSP数字处理器，这里采用TI公司的TMS320F2812芯片，晶振为倍频20MHz。DSP 数字处理器分别与A/D芯片、RAM、I2C总线及电源接口相连接。当该监测单元上电后，DSP 数字处理器首先对以前的数据本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．用于断路器监控的智能组件装置，包括：断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元，其特征在于，还包括合并单元；所述断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元分别与所述合并单元相连接；所述断路器监测单元一用于对所述断路器进行电气参数的监测，以及根据所述合并单元发送的第一控制指令将所述监测到的电气参数数据返回给所述合并单元；所述断路器监测单元二用于对所述断路器进行动作参数的监测，以及根据所述合并单元发送的第二控制指令将所述监测到的动作参数数据返回给所述合并单元；所述断路器保护单元用于对所述断路器进行保护，以及根据所述合并单元发送的第三控制指令将所述保护的状态参数数据返回给所述合并单元；所述合并单元用于根据后台监控系统的请求分别向所述断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元发送各控制指令，以及接收到所述断路器监测单元一、断路器监测单元二以及断路器保护单元返回的各参数数据后输出到所述后台监控系统。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵正军，刘勇，
申请(专利权)人：广州智光电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：81