一種用於高壓交流開關柔性分合閘的控制電路的製作方法

2023-12-11 07:18:02

本實用新型涉及一種分合閘的控制電路，特別是一種用於高壓交流開關柔性分合閘的控制電路。

背景技術：

高壓交流開關用於高壓電網的連接與隔斷，是高壓電網中的關鍵設備，影響高壓電網的安全、經濟運行，事關國計民生。高壓交流開關由觸頭部件與絕緣部件、操作部件、傳動部件、自動化部件和機體等組成。電網的連接與隔斷由觸頭部件的分、合閘運動實現，因此觸頭部件的分、合閘運動是高壓交流開關的關鍵技術。

由於高壓交流開關的分、合閘的觸頭運動有行程、超程、速度、加速度、動靜觸頭間初始壓力等諸多要求。現有的高壓交流開關的分、合閘的觸頭運行控制電路是開環型的，所以不能很好的滿足這些要求，產生合閘彈跳、分閘反彈等，在實際使用中則對電網和負載產生損害性衝擊及嚴重影響開關本身的使用壽命。

目前市場上缺乏一種結構簡單、運行可靠、維護方便、性價比高的具有無合閘彈跳、分閘反彈的柔性分合閘特性的高壓交流開關。

技術實現要素：

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種結構簡單、運行可靠的用於高壓交流開關柔性分合閘的控制電路。

為解決上述技術問題，本實用新型所採用的技術方案是：

一種用於高壓交流開關柔性分合閘的控制電路，其特徵在於：包含CPU，CPU分別與合閘控制信號和分閘控制信號連接，降壓限流電阻R8一端連接電源VDD，降壓限流電阻R8另一端與CPU、A/D器件、線性推動三極體D1的集電極、穩壓濾波電容C3的正極、穩壓管D5負極、線圈L1一端、線圈L2一端和電源VDD連接，線性推動三極體D1的基極與控制限定電阻R4、行程取樣微分電容C1和行程取樣比例電阻R2一端連接，控制限定電阻R4另一端與CPU連接，行程取樣微分電容C1和行程取樣比例電阻R2的另一端與行程取樣比例電阻R1一端連接，線性推動三極體D1的發射極與分流電阻R6一端、大功率線性驅動三極體D3的基極連接，分流電阻R6另一端接地，大功率線性驅動三極體D3的集電極與線圈L1另一端連接，大功率線性驅動三極體D3的發射極、穩壓濾波電容C3的負極、穩壓管D5正極接地，線性推動三極體D2的基極與控制限定電阻R5、行程取樣微分電容C2和行程取樣比例電阻R3一端連接，控制限定電阻R5另一端與CPU連接，行程取樣微分電容C2和行程取樣比例電阻R3的另一端與行程取樣比例電阻R1一端連接，線性推動三極體D2的發射極與分流電阻R7一端、大功率線性驅動三極體D4的基極連接，分流電阻R7另一端接地，大功率線性驅動三極體D4的集電極與線圈L2另一端連接，大功率線性驅動三極體D4的發射極接地，A/D器件輸入端與CPU連接，A/D器件輸出端與行程取樣比例電阻R1另一端和電阻式行程傳感器RL一端連接，電阻式行程傳感器RL另一端與鐵芯連接。

進一步地，還包含電磁操作機構，電磁操作機構包含線圈L1、線圈L2、鐵芯、高壓絕緣件、高壓開關動觸頭和高壓開關靜觸頭，線圈L1和線圈L2套設在鐵芯上，高壓開關動觸頭固定在鐵芯一端並且高壓絕緣件設置在鐵芯和高壓開關動觸頭之間進行絕緣，高壓開關靜觸頭對應高壓開關動觸頭設置在高壓開關動觸頭上側。

進一步地，所述鐵芯接地。

進一步地，所述CPU和A/D器件的接地端接地。

本實用新型與現有技術相比，具有以下優點和效果：結構簡單、運行可靠、維護方便、性價比高的用於高壓交流開關的分合閘控制輸出電路，使高壓交流開關具有柔性分合閘特性，而合閘過程無彈跳、分閘過程無反彈，在實際使用中減小分合閘對電網、負載及開關本身的損壞性衝擊。

附圖說明

圖1是本實用新型的一種用於高壓交流開關柔性分合閘的控制電路的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖並通過實施例對本實用新型作進一步的詳細說明，以下實施例是對本實用新型的解釋而本實用新型並不局限於以下實施例。

如圖所示，本實用新型的一種用於高壓交流開關柔性分合閘的控制電路，包含CPU1，CPU1分別與合閘控制信號和分閘控制信號連接，降壓限流電阻R8一端連接電源VDD，降壓限流電阻R8另一端與CPU、A/D器件2、線性推動三極體D1的集電極、穩壓濾波電容C3的正極、穩壓管D5負極、線圈L1一端、線圈L2一端和電源VDD連接，線性推動三極體D1的基極與控制限定電阻R4、行程取樣微分電容C1和行程取樣比例電阻R2一端連接，控制限定電阻R4另一端與CPU連接，行程取樣微分電容C1和行程取樣比例電阻R2的另一端與行程取樣比例電阻R1一端連接，線性推動三極體D1的發射極與分流電阻R6一端、大功率線性驅動三極體D3的基極連接，分流電阻R6另一端接地，大功率線性驅動三極體D3的集電極與線圈L1另一端連接，大功率線性驅動三極體D3的發射極、穩壓濾波電容C3的負極、穩壓管D5正極接地，線性推動三極體D2的基極與控制限定電阻R5、行程取樣微分電容C2和行程取樣比例電阻R3一端連接，控制限定電阻R5另一端與CPU連接，行程取樣微分電容C2和行程取樣比例電阻R3的另一端與行程取樣比例電阻R1一端連接，線性推動三極體D2的發射極與分流電阻R7一端、大功率線性驅動三極體D4的基極連接，分流電阻R7另一端接地，大功率線性驅動三極體D4的集電極與線圈L2另一端連接，大功率線性驅動三極體D4的發射極接地，A/D器件輸入端與CPU連接，A/D器件輸出端與行程取樣比例電阻R1另一端和電阻式行程傳感器RL一端連接，電阻式行程傳感器RL另一端與鐵芯連接。

電磁操作機構包含線圈L1、線圈L2、鐵芯3、高壓絕緣件4、高壓開關動觸頭5和高壓開關靜觸頭6，線圈L1和線圈L2套設在鐵芯3上，高壓開關動觸頭5固定在鐵芯3一端並且高壓絕緣件4設置在鐵芯3和高壓開關動觸頭5之間進行絕緣，高壓開關靜觸頭6對應高壓開關動觸頭5設置在高壓開關動觸頭5上側。鐵芯3下端接地。CPU1和A/D器件2的接地端接地，CPU1的兩個信號輸入端連接合閘控制信號和分閘控制信號，CPU1的兩個控制信號輸出端分別連接R4、R5。

一種用於高壓交流開關柔性分合閘的控制電路的控制方法，包含柔性合閘控制方法和柔性分閘控制方法，

柔性合閘控制方法為，CPU收到合閘控制信號後，通過控制限定電阻R4發生脈衝式合閘信號，經線性推動三極體D1推動和大功率線性驅動三極體D3驅動使線圈L1帶電，鐵芯向合閘方向運動，經高壓絕緣件帶動高壓開關動觸頭，高壓開關動觸頭運動至與高壓開關靜觸頭接觸即為合閘；在合閘的高壓開關動觸頭運動過程中，通過高壓絕緣件和鐵芯傳感到電阻式行程傳感器RL, 電阻式行程傳感器RL將高壓開關動觸頭運動的機械參數轉變為電氣模擬量，經A/D器件轉變成數字量，由CPU讀取並判斷合閘運動的柔性質量然後經控制限定電阻R4調節輸出信號，實現高壓開關動觸頭與高壓開關靜觸頭合閘接觸的高質量柔性；電阻式行程傳感器RL的高壓開關動觸頭的運動電氣模擬量經行程取樣微分電容C1微分後直接反饋到線性推動三極體D1，加快自動控制的速度；行程取樣比例電阻R1、行程取樣比例電阻R2構成反饋比例電路，通過調節改善控制效果, 穩壓管D5、穩壓濾波電容C3、降壓限流電阻R8構成穩定的低電壓的自動控制部分電源電路，與分合閘操動電源VDD分開；

柔性分閘控制方法為，CPU收到分閘控制信號後，通過控制限定電阻R5發生脈衝式分閘信號，經線性推動三極體D2推動和大功率線性驅動三極體D4驅動使線圈L2帶電，鐵芯向分閘方向運動，經高壓絕緣件帶動高壓開關動觸頭，高壓開關動觸頭運動至與高壓開關靜觸頭完全分離即為分閘；在合閘的高壓開關動觸頭運動過程中，通過高壓絕緣件和鐵芯傳感到電阻式行程傳感器RL, 電阻式行程傳感器RL將高壓開關動觸頭運動的機械參數轉變為電氣模擬量，經A/D器件轉變成數字量，由CPU讀取並判斷合閘運動的柔性質量然後經控制限定電阻R5調節輸出信號，實現高壓開關動觸頭與高壓開關靜觸頭合閘接觸的高質量柔性；電阻式行程傳感器RL的高壓開關動觸頭的運動電氣模擬量經行程取樣微分電容C2微分後直接反饋到線性推動三極體D2，加快自動控制的速度；行程取樣比例電阻R1、行程取樣比例電阻R3構成反饋比例電路，通過調節改善控制效果；穩壓管D5、穩壓濾波電容C3、降壓限流電阻R8構成穩定的低電壓的自動控制部分電源電路，與分合閘操動電源VDD分開。

本說明書中所描述的以上內容僅僅是對本實用新型所作的舉例說明。本實用新型所屬技術領域的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種修改或補充或採用類似的方式替代，只要不偏離本實用新型說明書的內容或者超越本權利要求書所定義的範圍，均應屬於本實用新型的保護範圍。