[实用新型]一种模块化真空断路器的智能控制系统

说明书

技术领域

本实用新型是关于模块化真空断路器的控制系统，属于高压智能电器技术领域。

背景技术

20kV配网用真空断路器需求数量巨大，其市场需求的潜力非常可观，世界各国均有20kV电网。随着我国经济的高速发展，电力需求愈来愈大，电力供应日趋紧张，为解决我国的电力能源配置问题，我国正在实施10kV电网升压到20kV电网。这些工程迫切需要研究开发低成本高性能的24kV真空断路器。因此，智能型真空断路器在智能配网输电工程中将有着广阔的应用前景。

断路器正朝着智能化方向发展，同时，电力市场的竞争日趋激烈，要求进一步减少设备费用，延长维修周期，提高供电质量，提高系统运行的经济性和可靠性。在此背景下，具有选相投切技术和标准通信功能的智能型断路器会日益受到制造部门与用户的关注，目前己成为智能电器的应用热点之一。

智能控制系统是模块化真空断路器的核心控制单元，目前市场上的控制器存在实时性差、通用性差和扩展性差的问题，中国专利200820145640.1“中压真空断路器智能控制器”包括数字处理器、信号接点输入装置、红外接收器、红外发射器、温度感应器等装置，该专利只在红外接收器和红外发射器之间通过传递数字信号实现相互通讯，通讯方式单一，通用性差，无法满足真空断路器控制领域的各种要求，实时性不高，可扩展性差。

本设计其采用了微处理器技术，用数字化测控保护方式取代过去的电磁式和电子式保护装置，不但使原有保护功能的精确度和稳定性大大提高，而且使其功能呈现多样化，能很好地满足模块化真空断路器控制领域对信号处理的实时性要求，通用性好。该智能控制系统，对高压断路器内部的触头寿命、操动机构、SF6气体压力和温度、真空度等关键部件能进行在线监测和评估，确保模块化真空断路器的可靠运行，避免由于高压断路器发生故障造成大面积停电，确保电网稳定可靠运行。

发明内容

本实用新型的目的是：提供一种模块化真空断路器的智能控制系统，不仅实时性、通用性好，而且具有很好的可扩展性。

本实用新型的技术方案是：一种模块化真空断路器的智能控制系统，其特征在于，该控制系统以数字信号处理芯片DSP和现场可编程门阵列芯片FPGA为核心，其中数字信号处理芯片DSP分别与DSP电源电路、DSP复位晶振电路、外扩FLASH、外扩SRAM、串行接口RS485接口、局域网CAN及以太网相连接；模数转换器ADC/数模转换器DAC插板和开入/开出插板分别与现场可编程门阵列芯片FPGA相连接；模数转换器ADC/数模转换器DAC插板中包含核心元件现场可编程门阵列芯片FPGA；开入/开出插板中包含核心元件现场可编程门阵列芯片FPGA；数字信号处理芯片DSP和现场可编程门阵列芯片FPGA通过背板总线通信，该系统能很好地满足模块化真空断路器控制领域对信号处理的实时性要求，通用性好，丰富的输入输出端口能满足模块化真空断路器控制领域的各种要求。

如上所述的一种模块化真空断路器的智能控制系统，其特征在于，数字信号处理芯片DSP和现场可编程门阵列芯片FPGA所在电路板上包含多个可插入模数转换器ADC/数模转换器DAC插板或开入/开出插板的插槽；可以根据实际需要扩展模数转换器ADC/数模转换器DAC插板或开入/开出插板的数量，提高了系统的可扩展性。

本实用新型的有益效果是：能很好地满足模块化真空断路器控制领域对信号处理的实时性要求，通用性好，丰富的输入输出端口能满足模块化真空断路器控制领域的各种要求，节约了因不同控制应用场合而带来的开发人力和财力，缩短了开发周期；采用插板设计大大提高了系统的可扩展性。

附图说明

图1是本实用新型实施例的电路原理框图。

图2-1、2-2、2-3、2-4是图1中DSP 8的原理图。

图3-1是图1中外扩SRAM 4的原理图。

图3-2-1、3-2-2是图1中DSP电源电路1的原理图。

图3-3是图1中外扩FLASH 3的原理图。

图3-4是图1中DSP复位电路2的原理图。

图4-1-1、4-1-2、4-1-3、4-1-4是图1中RS4855的原理图。

图4-2是图1中CAN 6的原理图。

图4-3-1、4-3-2、4-3-3是图1中以太网7的原理图。

图5-1-1、5-1-2、5-1-3是图1中ADC/DAC插板9中的ADC模块原理图。

图5-2-1、5-2-2、5-2-3、5-2-4、5-2-5是图1中ADC/DAC插板9中的DAC模块原理图。