[发明专利]基于光电位置检测的断路器分合控制装置及其控制方法

权利要求书

1.基于光电位置检测的断路器分合控制装置，其特征在于，包括：

信号采集电路，用于采集电网的电压信号；

光电位置检测器，用于检测断路器的触头的分合状态，并将所述分合状态转换成分合状态信号；

同步开关控制器，用于根据电压信号计算出电网的电压过零点，根据预设的合闸相位角计算出断路器的实际合闸时刻与电压过零点之间的延迟时间T₁；用于在手动模式或自动模式下进行分合操作L次，根据分合状态信号，计算出每次分合操作所得的延迟时间T_L，根据T_L计算出延迟时间T₂，若T₁≥T₂，则计算出断路器操作时间提前量T₃=T₁-T₂，若T₁<T₂，则计算出断路器操作时间提前量T₄=n*m+T₁-T₂；用于根据外部控制指令执行分合闸操作，在下一次电压过零点的位置开始计时，计时到T₃或T₄时向断路器的操作机构发出分闸指令或合闸指令；

其中，n为最小整数倍数，m为电网周波时间，L为大于0的自然数；所述延迟时间T_L为：同步开关控制器向断路器的操作机构发出分闸指令到断路器的触头完成分开之间的时间，或者同步开关控制器向断路器的操作机构发出合闸指令到断路器的触头完成闭合所用的时间。

2.如权利要求1所述的基于光电位置检测的断路器分合控制装置，其特征在于，所述光电位置检测器安装在断路器中。

3.如权利要求1所述的基于光电位置检测的断路器分合控制装置，其特征在于，所述断路器为永磁真空断路器。

4.如权利要求1所述的基于光电位置检测的断路器分合控制装置，其特征在于，m=20ms。

5.如权利要求1所述的基于光电位置检测的断路器分合控制装置，其特征在于，T₁、T₂、T₃和T₄均存储在同步开关控制器的EEPROM中。

6.基于光电位置检测的断路器分合控制装置的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1、信号采集电路采集电网的电压信号；

步骤2、同步开关控制器根据电压信号计算出电网的电压过零点，根据预设的合闸相位角计算出断路器的实际合闸时刻与电压过零点之间的延迟时间T₁；

步骤3、使用同步开关控制器在手动模式或自动模式下进行分合操作L次，利用光电位置检测器检测断路器的触头的分合状态并将所述分合状态转换成分合状态信号，同步开关控制器根据分合状态信号，计算出每次分合操作所得的延迟时间T_L，根据T_L计算出延迟时间T₂；其中，L为大于0的自然数，所述延迟时间T_L为：同步开关控制器向断路器的操作机构发出分闸指令到断路器的触头完成分开之间的时间，或者同步开关控制器向断路器的操作机构发出合闸指令到断路器的触头完成闭合所用的时间；

步骤4、同步开关控制器进行判断：若T₁≥T₂，则计算出断路器操作时间提前量T₃=T₁-T₂，若T₁<T₂，则计算出断路器操作时间提前量T₄=n*m+T₁-T₂；n为最小整数倍数，m为电网周波时间；

步骤5、同步开关控制器根据外部控制指令，在下一次电压过零点的位置开始计时，计时到T₃或T₄时向断路器的操作机构发出分闸指令或合闸指令，完成断路器的分闸或合闸操作。

7.如权利要求6所述的基于光电位置检测的断路器分合控制装置的控制方法，其特征在于，步骤5之后还有以下步骤：断路器的操作机构进行K次操作后，则重复步骤1至步骤4；其中，K为大于0的自然数。

8.如权利要求6所述的基于光电位置检测的断路器分合控制装置的控制方法，其特征在于，T₁、T₂、T₃和T₄均存储在同步开关控制器的EEPROM中。