[实用新型]一种基于双欠压信息的永磁断路器控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及永磁断路器控制领域，尤其涉及一种基于双欠压信息的永磁断路器控制系统。

背景技术

近年来，随着经济的发展和人民生活水平的提高，以及电力相关技术新标准的颁布，对配电网系统的稳定性和智能化的要求越来越高，而永磁技术的实现以及现代电力电子技术和计算机技术的发展使得配电网智能化得到突破性发展。永磁断路器作为智能断路器中优秀的一员，其高可靠性、免维护、分合闸速度快、开断能力强等特点得到了大家的一致认可。目前国内外有数十家厂商和科研机构投入了大量的资源在研究永磁机构相关的产品和技术，国外有ABB、西门子、施耐德等，国内有四方、北京科锐、扬州新概念等等，而且已经开发出一系列产品和技术，并取得不错的成效，但是随着永磁技术的产品越来越多，以及应用范围越来越广，其局限性也逐步体现了出来，例如永磁机构的电压等级各有不同造成其控制器匹配的复杂性，驱动分合闸的方式不同所取得的效果也不一样，驱动电源如何合理利用等等。

现有永磁机构断路器驱动电源上的选择是一致的，即采用大容量的铝电解电容给分合闸线圈释放大电流，产生磁场从而进行分合闸。相比较而言，采用蓄电池作为驱动电源则需要定期维护，采用超级电容模组作为驱动电源的成本远远高于大容量的电解电容。目前主要的控制与驱动单元主要有以下几大方向：

（1）由控制器直接固定输出分合闸脉冲时间的，并且采用给电容器设定一个欠压点的模式，一旦低于欠压点便闭锁分合闸脉冲输出。该方式的优点是可靠，但是缺点非常明显，由于无法得知分合闸是否到位，为了保障断路器分合闸成功，其固定的输出比真正需要输出时间长得多，这样不仅无法体现分合闸速度快的优点，而且损耗大量能量，根据实际分合闸电容电压跌落测试，一般容量的电容器操作一次后，电压跌落较大，基本会造成电容欠压，无法再进行下一步操作。

（2）采用位置传感器采集位置信息并参与分合闸脉冲的输出逻辑，同样采用一个欠压点的模式，该方式优点是信号灵敏，且分合闸所需能量相对较少。但是该方式的难点在于位置传感器的安装位置要求较为苛刻，容易出现过早感应到位置变化导致分合闸不成功，甚至因同时感应到多个位置信号导致断路器拒动的现象发生。而且采用一个欠压点的模式，仍然需要一个容量非常大的电容器才能实现第二次操作。

（3）采用双线圈的机构，并且分合闸输出分别采用一个电容器，互不干扰，仍然采用一个欠压点的模式，该方式的优点是操作一次后仍然可以操作第二次，缺点是仍然需要大容量电容才可实现重合闸，而且分合闸分开来设计的方式实现起来比较复杂，而且成本较高。

（4）驱动单元采用单个IGBT或者其他大功率场效应管的，该方式优点是电路简单，元器件较少，缺点是单个场效应管承受的最大电压较大，在较大电流和电压冲击下，容易发生元器件损坏的现象。

（5）目前控制器中大多采用与永磁机构电压等级一对一的方式，该方式的优点是有针对性，缺点是碰到不同的电压等级的机构时，需要更换控制器，适应性不强。

综上所述，目前现有技术中采用一个欠压点的模式，不利于操作电源的利用，采用单个IGBT驱动，不利于元器件的保护，除此之外由于永磁机构电压等级的多样性造成控制器的多样性。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型的其中一个目是提供一种实现方式简单且可合理利用驱动电源能量的基于双欠压信息的永磁断路器控制系统，其使永磁断路器能够可靠、快速地进行分合闸，节约能耗，并能延长驱动电路中元器件的使用寿命，提高控制器的适应性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案为：

一种基于双欠压信息的永磁断路器控制系统，其特征在于：包括测控单元、驱动单元、电容电压检测单元和永磁断路器，所述测控单元输入端分别连接有位置传感器和电容电压检测单元，所述测控单元输出端与驱动单元连接；所述驱动单元输入端连接有电容器，所述驱动单元输出端与永磁断路器连接；

所述电容电压检测单元，用于检测电容欠压信号；

所述位置传感器，用于采集永磁断路器的分合闸位置信号并传递给测控单元；

所述测控单元，用于采集电容器欠压信号和位置传感器的信号，判断电容器是否欠压再向驱动单元输出分合闸脉冲；

所述驱动单元，用于接收到分合闸脉冲并驱动永磁断路器分合闸动作。