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1前言低壓斷路器作為電力供配電系統中廣泛使用的主要控制電器,除了要能正常分合相關系統額定電流外,還要在相關系統故障時能快速有選擇性地可靠分斷相關系統短路故障電流,且不能出現越級跳閘或拒動現象。
特別是隨著電力系統控制方式數位化程序的發展應用以及電力系統綜合自動化的廣泛應用,對系統視覺化、自動化、網路化、實時化、精確化的要求越來越高,相應地對應用面積廣、網路結構複雜、操作較頻繁、故障率高的低壓斷路器也就提出了更高的要求,傳統斷路器根本無法滿足現代電力系統綜合自動化的需要。智慧型化技術的應用於是成了低壓斷路器的乙個重要發展應用方向。
2智慧型化斷路器的簡介
智慧型化斷路器綜合了現代高電壓零飛弧技術、電子技術、電氣自動化技術、網路通訊技術、計算機及其軟體技術等,採用模組化結構,完全突破了傳統斷路器的許多不足,集保護、測量、監控於一體。除了具備過載、過流、速斷、漏電、接地等常規控制、保護、報警、整定功能外,同時還具備人機對話顯示、儲存、記憶、邏輯分析、判斷和選擇以及網路通訊等功能。能夠實時地顯示溫度、電流、電壓、功率因數、有功、無功等各種特徵引數並進行故障引數、型別的儲存,具有自診斷能力,從而為執行維護人員進行相應的資訊查詢和故障判斷處理提供現場的實際執行資料,為系統執行方式的優化奠定了基礎。
通過其所具備的網路通訊技術可以使多台智慧型化斷路器實現與**控制計算機雙向通訊,構成智慧型化的供配電系統,實現「四遙」功能,為無人化站所和實現區域聯鎖、遠方監控、運方調整等創造必要的裝置技術保障。
3斷路器智慧型化技術的構成及其工作原理
智慧型化斷路器中智慧型化技術的應用核心是集保護、測量、監控於一體的多功能脫扣器,它主要由微處理器單元、訊號檢測採集單元、開關量輸入單元、顯示和鍵盤單元、執行輸出單元、通訊介面、電源等幾個部分組成。
其各部分的工作原理如下:
3.1微處理器單元
微控制器以其高價效比和可靠性成為智慧型化斷路器智慧型控制系統的首選。微處理器單元由高效能的自帶a/d轉換、看門狗監視器、i2c序列匯流排和高速輸入輸出通道、通訊介面和標準的jtag程式燒寫口的微控制器及其外圍電子電路組成。配以優化的軟體,組成的微控制器控制系統所需外圍元件少,使得設計簡單,佈線方便,而且在穩定性和抗干擾能力上都有極大的提高。
各交流量分別經訊號輸入迴路、低通濾波器送到cpu控制的多路開關,經模數轉換後,由db資料匯流排送到資料儲存器（ram）。cpu通過呼叫程式儲存器（eprom）中的程式對採集的資料進行計算,其計算結果與存放在電可擦儲存器（e2prom）中的整定值進行比較,作出相應的故障判斷處理。再通過輸入輸出埠（i/o）將處理訊號送到相應外設（訊號與出口）發出報警訊號,或執行跳閘。
微處理單元除了要完成整個系統的測量、保護、邏輯等功能外,還具有自我故障診斷和監察的能力,當斷路器本身發生故障或環境溫度超過允許範圍時,能發出相應的訊號顯示或報警,同時重新起動。自診斷的專案主要有eprom出錯、a/d轉換出錯、環境超溫、ct斷線、跳閘線圈斷線、斷路器拒動及觸頭維護。微處理單元的自診斷功能不僅大大提高了斷路器的執行可靠性,更給後期維修、故障判斷工作提供了極大的方便。
3.2訊號檢測採集單元
訊號檢測採集單元作為智慧型化斷路器十分重要的組成部分,要求有高的轉換精度、靈敏度、可靠性、頻率響應、測量範圍以及抗干擾能力,以便微處理單元能夠作出精確的判斷處理。因此,訊號檢測採集單元將保護訊號和測量訊號分別取自不同型別的電流互感器,以滿足保護和測量的要求。在測量大電流（短路電流）時基本上都採用線性度好、精確度高的空心電流互感器進行保護訊號的檢測;而小電流及電引數的檢測則採用鐵芯互感器;測量和保護用的電壓訊號則由電壓互感器獲得。
上述訊號經過訊號處理電路後,便能將主迴路中的電壓及電流訊號線性的轉換為數位電路和微控制器可處理的電平訊號,經微控制器分析判斷後發出訊號或控制斷路器的動作。
根據電流、電壓的取樣值,還可利用不同的演算法計算出相應的電壓、電流的有效值、有功功率、無功功率、頻率、功率因數、電能等引數,實現各種表計功能,對降低成本,簡化佈線,提高低壓配電的可靠性大有益處。
斷路器工作原理
斷路器又叫空氣開關，是一種很基本的低壓電器，斷路器具有過載 短路和欠電壓保護功能，能保護線路和電源的能力。它可用來分配電能，不頻繁地啟動非同步電動機，對電源線路及電動機等實行保護，當它們發生嚴重的過載或者短路及欠壓等故障時能自動切斷電路，其功能相當於熔斷器式開關與過欠熱繼電器等的組合。而且在分斷故障...
低壓斷路器工作原理
低壓斷路器的主觸點是靠手動操作或電動合閘的。主觸點閉合後，自由脫扣機構將主觸點鎖在合閘位置上。過電流脫扣器的線圈和熱脫扣器的熱元件與主電路串聯，欠電壓脫扣器的線圈和電源併聯。當電路發生短路或嚴重過載時，過電流脫扣器的銜鐵吸合，使自由脫扣機構動作，主觸點斷開主電路。當電路過載時，熱脫扣器的熱元件發熱使...
真空斷路器工作原理
真空斷路器工作原理與其他斷路器相比之是滅弧介質不同罷了，真空不存在導電介質，使電弧快速熄滅，因此該斷路器的動靜觸頭之間的間距很少。該斷路器一般用於電壓等級相對低的廠用電配置中！隨著電力系統的迅猛發展，10kv 真空斷路器在我國已經大批量地生產和使用。對於檢修人員來說，提高對真空斷路器的認識，加強維護...