一種改進型模擬斷路器設(shè)計及應用分析

孫朋

摘要：模擬斷路器主要用于電力系統(tǒng)斷電保護裝置或成套繼電保護屏的整組試驗，可真實地模擬斷路器的跳合閘時間。在整組試驗時模擬高壓斷路器的跳閘及合閘，以避免由于重復的整組試驗造成斷路器反復分合帶來的不良影響。尤其適用于新建變電站，真實地模擬斷路器的開關(guān)動作特性。本文分析了一種改進型模擬斷路器設(shè)計及應用，以供同仁參考。

關(guān)鍵詞：電力系統(tǒng);繼電保護;模擬斷路器;設(shè)計

1概述

斷路器相當于一個兩位開關(guān)。其合閘延時和跳閘延時可由微處理器控制，跳閘線圈和合閘線圈也可通過大容量電阻模擬。模擬斷路器板應滿足以下要求：一是模擬斷路器板與測試儀主控CPU板通信，實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。二是模擬斷路器應同時滿足220V和110V操作回路的整機試驗要求。

2設(shè)計方案

其模擬斷路器主要由四部分組成：控制系統(tǒng)、電源模塊、多級斷路系統(tǒng)、信號電路模塊和設(shè)備箱。各模塊分別設(shè)計，已設(shè)計出最佳方案。

2.1控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)20，控制系統(tǒng)20開設(shè)于斷路器本體10的內(nèi)部，其控制系統(tǒng)20包括有警示模塊13、供電模塊17、集成芯片21、PCB控制板22、中央處理器23、多級斷路系統(tǒng)24、繼電器25，通過控制系統(tǒng)20同一調(diào)配斷路器本體10內(nèi)部的各項結(jié)構(gòu)的功能。

其中，集成芯片21為IC類控制芯片，警示模塊13包括有顯示燈與蜂鳴器，顯示燈提供對斷路開關(guān)的顯示，蜂鳴器則提供報警結(jié)構(gòu)，集成芯片21與中央處理器23均通過在引腳處鍍錫的方式與PCB控制板22電性連接，其具體結(jié)構(gòu)如下圖1所示。

2.2電源模塊

為了更穩(wěn)定的輸出電壓，對電力設(shè)備進行評估和分析，設(shè)計采取三種電源形式，穩(wěn)定輸出電壓。鑒于此，主電源、副電源、應急電源均通過開設(shè)的充電接口進行充電，供電模塊還包括有與斷路器本體通過供電線直接連接的供電接口。其具體結(jié)構(gòu)如下圖2所示。

2.3多級斷路系統(tǒng)

使用時，通過多級斷路系統(tǒng)24的一級斷路模塊242、二級斷路模塊243與三級斷路模塊244以及其相匹配的分閘信號輸入口11、合閘信號輸入口12、分位輸出口14與合位輸出口15進行模擬開關(guān)的閉合和連接，反復多次的模擬，測試電力系統(tǒng)對于斷路保護的實際效果，并且過程中可通過獨立設(shè)置的電源進行供電，主電源171與副電源172提供主要的供電結(jié)構(gòu)，當負載過重導致電源出現(xiàn)損壞或者短時間內(nèi)無法進行使用時，可通過應急電源173進行使用，應急電源173僅可進行多級斷路系統(tǒng)24中某一單級斷路模塊的使用，無法進行多個斷路模塊同時使用，容易出現(xiàn)負載過高的情況發(fā)生。

3應用效果

通過開設(shè)的供電模塊，能夠在進行使用時，提供獨立的供電電源，并且內(nèi)部設(shè)置三重電源，主電源使用時如遇上負載過大或者電源消耗過快時，可對主電源與副電源進行同時使用，以滿足使用需求，并且在主電源與副電源無法使用或者損壞時，可通過應急電源進行輔助使用，此外還保留了傳統(tǒng)的供電接口，能夠通過供電接口直接接入外部電源進行通電，能夠滿足較多情況下的使用，具備較強的使用效果。

通過開設(shè)的多級斷路系統(tǒng)，能夠在進行使用時，提供多個層級的斷路模擬模塊，不僅能夠進行多個斷路模塊同時應用，而且可將外部設(shè)備連接，針對各類結(jié)構(gòu)進行同時使用，能夠更加方便地測出電力系統(tǒng)的斷路保護效果，使用范圍較廣，具備較強的實用效果。

4結(jié)語

綜上可知，改進后的模擬斷路器，集成多功能接口，裝置簡易，可以確保信號的準確性和靈敏度;同時，他不僅有效地縮短了FTU相關(guān)工作的總體時間，而且減少了人員數(shù)量，提高工作效率，對保護裝置和試驗自動化主站的驗證起到了積極的作用，為電力自動化設(shè)備的運行維護建設(shè)奠定了堅實的基礎(chǔ)。

參考文獻：

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