[发明专利]一种带延时功能的欠压控制器及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种欠压控制器，尤其涉及一种带延时功能的欠压控制器，属于低压电器技术领域。

背景技术

欠压脱扣器在受保护电路的电源电压发生一定的电压降时，能自动断开断路器切断电源，使该断路器负载侧的电气设备免受欠电压的损坏。欠压脱扣器对保障设备和人身安全起重要作用，近年得到了大量应用。使用时，欠压脱扣器线圈接在断路器的电源侧，断路器只有在欠压脱扣器通电后才能合闸。随着新能源技术的发展，光伏发电得到大力推广，在光伏发电并网场合，按照Q GDW 1972-2013 《分布式光伏并网专用低压断路器技术规范》，需要断路器所用的欠压脱扣器带延时功能。延时功能的实现需要储能元件，储能元件一般采用锂电池或者电解电容，在正常工作时充电储能，在欠压或失压时释能。然而，欠压脱扣器往往长时间处于工作状态，当采用电容储能时，随着时间的推移，储能电容容量会产生一定的变化，若当电容容量变小而用户设定的延时时间较长时，可能会出现这样的情况，在主回路发生短暂欠压或失压时，由于容量变小,储能电容的放电过程变短，而导致欠压脱扣器未达到延时时间而提前释放，致使断路器脱扣，引起用户使用的不便。另外，当欠压脱扣器还带有检有压自动合闸功能时，由于储能电容放电时间变短，导致欠压脱扣器线圈可能不受控释放而使断路器分闸，但电压在延时时间内恢复，此时会出现断路器在断开状态而未重合的情况，导致使用上的不便。这些状况会对正常的生产工作带来不良的影响。当然，可以采用判断断路器位置的方法来判定，但需要增加位置的检测，增加附件的安装，其往往会占用附件腔的位置，导致可安装附件数量的减少。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服现有技术不足，提供一种带延时功能的欠压控制器，无需额外增加附件模块，也不改变欠压脱扣器尺寸，即可使欠压脱扣器可控。

本发明具体采用以下技术方案解决上述技术问题：

一种带延时功能的欠压控制器，包括控制单元、欠压脱扣器、储能电路；所述欠压脱扣器在主回路电压正常情况下保持吸合状态，其所需的电能从主回路获取；所述储能电路包括储能元件及充电电路、放电电路，在主回路电压正常情况下储能电路通过充电电路从主回路获取电能对储能元件进行充电，当主回路出现欠压或失压时，储能电路可在控制单元控制下在预设延时时间内通过放电电路向欠压脱扣器提供保持吸合状态所需电能，该欠压控制器还包括储能电压回采电路，用于检测所述储能元件输出电压并将检测结果传输至控制单元。

优选地，所述储能电压回采电路包括电阻R1、电阻R2、电容C1，电阻R2与电容C1并联而成的并联电路与电阻R1串联后接入所述储能元件的两端，电阻R1与所述并联电路的连接点与控制单元的AD采样端口连接。

优选地，所述欠压控制器还包括用于设置所述延时时间的延时设定电路。

优选地，控制单元通过由光耦及MOS管所组成的控制开关来控制储能电路向欠压脱扣器提供电能。

根据相同的发明思路还可以得到以下技术方案：

一种断路器，包括欠压控制器及合分闸操作机构，所述欠压控制器为以上任一技术方案所述带延时功能的欠压控制器；所述欠压控制器中的欠压脱扣器与合分闸操作机构机械耦合，当欠压脱扣器吸合时，合分闸操作机构可执行合闸动作，当欠压脱扣器释放时，合分闸操作机构不能成功执行合闸动作。

以上任一技术方案所述欠压控制器的控制方法，在主回路出现欠压或失压时，首先控制单元控制储能电路向欠压脱扣器及电源供电，接着判断储能电压回采电路所检测到的储能元件输出电压是否大于预设电压阈值，如否，则不经延时控制单元直接发出控制信号控制欠压脱扣器释放，如是，则在储能电容供电期间，控制单元持续将储能电压回采电路所检测到的储能元件输出电压与欠压脱扣器保持吸合所需的最低电压进行比较，如在达到所述预设延时时间之前储能元件输出电压已小于或等于欠压脱扣器保持吸合所需的最低电压，控制单元控制欠压脱扣器释放，如在达到所述预设延时时间之前储能元件输出电压始终大于欠压脱扣器保持吸合所需的最低电压，则在达到所述预设延时时间后控制单元控制欠脱扣器释放；所述电压阈值大于欠压脱扣器保持吸合所需的最低电压。

优选地，所述电压阈值的取值范围为所述储能元件正常充满电情况下输出电压的60%～90%。

相比现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明通过对储能元件输出电压进行实时检测，并根据储能元件的实际输出电压对欠压脱扣器进行控制，有效克服了由于储能元件容量变化所导致的欠压脱扣器不受控的问题，提高了系统可靠性；