一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)技術(shù)方案

一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)，包括ARM微處理器，ARM微處理器的輸出端與開關(guān)控制模塊連接，開關(guān)控制模塊與電動機(jī)連接，控制電動機(jī)的啟停，所述開關(guān)控制模塊包括繼電器和繼電器驅(qū)動器，ARM微處理器依次連接繼電器驅(qū)動器、繼電器、電動機(jī)；所述電動機(jī)上設(shè)有角度傳感器及電流傳感器，角度傳感器通過數(shù)字變換器與ARM微處理器的輸入端連接，電流傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器的輸入端連接。本實(shí)用新型專利技術(shù)利用高性能的ARM微處理器作為控制核心，使用固態(tài)繼電器和光電耦合器等電力電子器件，配合溫濕度傳感器、角度傳感器等各種傳感器組成一種開關(guān)控制模塊，系統(tǒng)地集成到高壓開關(guān)智能組件柜中，對高壓隔離開關(guān)的運(yùn)行進(jìn)行控制。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及電子
，特別是一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
高壓開關(guān)柜是按一定的線路方案將有關(guān)一、二次設(shè)備組裝而成的一種高壓成套配電裝置。在發(fā)電廠和變配電所中用于控制和保護(hù)發(fā)電機(jī)、變壓器和高壓線路，也可用于啟動和保護(hù)大型高壓交流電動機(jī)。高壓開關(guān)柜中安裝的高壓隔離開關(guān)作為使用量最大的一次設(shè)備，它的主要作用是在設(shè)備或線路檢修時隔離電壓，以保證安全。它不能斷開負(fù)荷電流和短路電流，應(yīng)與斷路器配合使用。在停電時應(yīng)先拉斷路器后隔離開關(guān)，送電時應(yīng)先合隔離開關(guān)后合斷路器。如果誤操作將引起設(shè)備損壞和人身傷亡。同時隔離開關(guān)作為輸電系統(tǒng)的一個重要元件，因其沒有滅弧室，所以不能用于開斷負(fù)荷電流，只能起到明顯斷開電源的作用。它主要用來隔離高壓電源。保證安全檢修，并能夠通斷一定的小電流。高壓隔離開關(guān)的傳動系統(tǒng)完全裸露在戶外環(huán)境下，常年承受著風(fēng)吹、雨淋、雪蓋、日曬等各種氣候條件的影響，易產(chǎn)生傳動系統(tǒng)的機(jī)械性故障而導(dǎo)致停電事故不斷發(fā)生。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)所要解決的技術(shù)問題是提供一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)，利用高性能的ARM微處理器作為控制核心，使用固態(tài)繼電器和光電耦合器等電力電子器件，配合溫濕度傳感器、角度傳感器等各種傳感器組成一種開關(guān)控制模塊，系統(tǒng)地集成到高壓開關(guān)智能組件柜中，對高壓隔離開關(guān)的運(yùn)行進(jìn)行控制，同時還集成狀態(tài)采集、故障檢測、信息通信等功能，使隔離開關(guān)具有自檢測、自診斷、自控制以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄芑δ堋Ｈ^程自動進(jìn)行，自動化系數(shù)高，而且具有針對性，安全可靠，安裝方便。為解決上述技術(shù)問題，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是：一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)，包括ARM微處理器，ARM微處理器的輸出端與開關(guān)控制模塊連接，開關(guān)控制模塊與電動機(jī)連接，控制電動機(jī)的啟停，所述開關(guān)控制模塊包括繼電器和繼電器驅(qū)動器，ARM微處理器依次連接繼電器驅(qū)動器、繼電器、電動機(jī)；所述電動機(jī)上設(shè)有角度傳感器及電流傳感器，角度傳感器通過數(shù)字變換器與ARM微處理器的輸入端連接，電流傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器的輸入端連接；所述ARM微處理器還通與隔離開關(guān)連接，ARM微處理器還通過光電隔離模塊與開關(guān)量輸入輸出模塊連接；ARM微處理器還與LED顯示器連接。優(yōu)選的，還包括溫濕度傳感器，溫濕度傳感器設(shè)于變電站室內(nèi)，溫濕度傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器連接。優(yōu)選的，還包括數(shù)碼管顯示模塊，數(shù)碼管顯示模塊與ARM為處理器連接，用于顯示角度傳感器及溫濕度傳感器檢測到的信息。優(yōu)選的，還包括電源模塊，電源模塊與ARM微處理器連接，為各裝置供電。優(yōu)選的，還包括按鍵模塊，按鍵模塊與ARM微處理器連接，進(jìn)行輸入設(shè)置。優(yōu)選的，還包括報警模塊，報警模塊與ARM微處理器連接，所述報警模塊包括聲音報警器。優(yōu)選的，所述ARM微處理器還通過通信接口與上位機(jī)連接。優(yōu)選的，所述通信接口采用RS232通信接口。采用上述結(jié)構(gòu)，本技術(shù)利用高性能的ARM微處理器作為控制核心，使用固態(tài)繼電器和光電耦合器等電力電子器件，配合溫濕度傳感器、角度傳感器等各種傳感器組成一種開關(guān)控制模塊，系統(tǒng)地集成到高壓開關(guān)智能組件柜中，對高壓隔離開關(guān)的運(yùn)行進(jìn)行控制，同時還集成狀態(tài)采集、故障檢測、信息通信等功能，使隔離開關(guān)具有自檢測、自診斷、自控制以及數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹悄芑δ堋Ｈ^程自動進(jìn)行，自動化系數(shù)高，而且具有針對性，安全可靠，安裝方便。附圖說明下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步說明：圖1為本技術(shù)的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)電動機(jī)控制電路圖；圖3為本技術(shù)繼電器驅(qū)動電路圖；圖4為本技術(shù)溫濕度傳感器的電路原理圖；圖5為本技術(shù)角度傳感器的電路原理圖；圖6為本技術(shù)電流傳感器的電路原理圖；圖7為本技術(shù)通信模塊的電路原理圖；圖8為本技術(shù)LED顯示模塊的電路原理圖；圖9為本技術(shù)報警模塊的電路原理圖。具體實(shí)施方式如圖1所示，一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)，包括ARM微處理器，ARM微處理器的輸出端與開關(guān)控制模塊連接，開關(guān)控制模塊與電動機(jī)連接，控制電動機(jī)的啟停，所述開關(guān)控制模塊包括繼電器和繼電器驅(qū)動器，ARM微處理器依次連接繼電器驅(qū)動器、繼電器、電動機(jī)；所述電動機(jī)上設(shè)有角度傳感器及電流傳感器，角度傳感器通過數(shù)字變換器與ARM微處理器的輸入端連接，電流傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器的輸入端連接；所述ARM微處理器還與隔離開關(guān)連接，ARM微處理器還通過光電隔離模塊與開關(guān)量輸入輸出模塊連接；ARM微處理器還與LED顯示器連接。優(yōu)選的，還包括溫濕度傳感器，溫濕度傳感器設(shè)于變電站室內(nèi)，溫濕度傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器連接。優(yōu)選的，還包括數(shù)碼管顯示模塊，數(shù)碼管顯示模塊與ARM為處理器連接，用于顯示角度傳感器及溫濕度傳感器檢測到的信息。優(yōu)選的，還包括電源模塊，電源模塊與ARM微處理器連接，為各裝置供電。優(yōu)選的，還包括按鍵模塊，按鍵模塊與ARM微處理器連接，進(jìn)行輸入設(shè)置。優(yōu)選的，還包括報警模塊，報警模塊與ARM微處理器連接，所述報警模塊包括聲音報警器。優(yōu)選的，所述ARM微處理器還通過通信接口與上位機(jī)連接。優(yōu)選的，所述通信接口采用RS232通信接口。優(yōu)選的，所示ARM微處理器采用型號為STM32F103的單片機(jī)；所述光電隔離模塊采用光電隔離器；所述LED指示模塊采用LED液晶顯示屏；所述角度檢測模塊采用AD2S90旋轉(zhuǎn)變壓器變換器；所述電流檢測模塊采用傳感器型號為ACS712-20A傳感器；所述溫濕度檢測模塊采用傳感器型號為DHT11傳感器。如圖2所示，為本技術(shù)本技術(shù)電機(jī)控制電路圖，使用固態(tài)繼電器和普通繼電器配合使用。當(dāng)需要電機(jī)正傳帶動隔離開關(guān)閉合，ARM處理器控制電磁繼電器RLY1、RLY2和RLY3上電，然后控制SSR上電使電路接通，電機(jī)開始工作；同時角度傳感器實(shí)時采集隔離開關(guān)的角度信息上傳到微處理器顯示開關(guān)的角度，確定開關(guān)的位置。當(dāng)開關(guān)到位以后，ARM處理器控制SSR先打開，電路斷電，然后繼電器RLY1、RLY2、RLY3關(guān)斷，電機(jī)傳動機(jī)構(gòu)中的剎車機(jī)構(gòu)剎車使電機(jī)迅速停止轉(zhuǎn)動。同理當(dāng)需要電機(jī)反轉(zhuǎn)帶動隔離開關(guān)打開時，ARM處理器先控制SSR斷電然后使電路關(guān)斷，然后控制電磁繼電器RLY1、RLY2和RLY3斷電，電機(jī)停止工作。固態(tài)繼電器和普通電磁繼電器的開關(guān)順序不能顛倒，固態(tài)繼電器在負(fù)載電路中開關(guān)不會產(chǎn)生火花、拉狐等現(xiàn)象。SSR和電磁繼電器串聯(lián)使用，防止單一的SSR或者電磁繼電器獨(dú)自工作時因強(qiáng)電磁干擾等發(fā)生意外誤動。SSR固態(tài)繼電器是一種內(nèi)部由固態(tài)電子元件組成的電力電子型無觸點(diǎn)式開關(guān)器件，它內(nèi)部集成了開關(guān)三極管、雙向可控硅等元件，可以達(dá)到無觸點(diǎn)無火花地對電路進(jìn)行接通、斷開的目的。交流型SSR內(nèi)部由光電耦合電路、過零觸發(fā)電路、控制電路、開關(guān)電路和吸收濾波電路組成。如圖3所示，由于ARM微控制器不能直接驅(qū)動繼電器，需要用光電器件對其驅(qū)動。在電機(jī)控制電路中，繼電器在使用時需要在線包端的兩個引腳反向并接二極管，用來保護(hù)驅(qū)動三極管。繼電器內(nèi)部的線圈結(jié)構(gòu)在通電、斷電時可能會產(chǎn)生較大的反向電動勢擊穿三極管，反向二極管的并聯(lián)用于吸收繼電器線圈產(chǎn)生的火花，使繼電器的驅(qū)動三極管不被燒壞，達(dá)到能量泄放的目的以保護(hù)繼電器的驅(qū)動管。在本發(fā)本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)，其特征在于：包括ARM微處理器，ARM微處理器的輸出端與開關(guān)控制模塊連接，開關(guān)控制模塊與電動機(jī)連接，控制電動機(jī)的啟停，所述開關(guān)控制模塊包括繼電器和繼電器驅(qū)動電路，ARM微處理器依次連接繼電器驅(qū)動電路、繼電器、電動機(jī)；所述電動機(jī)上設(shè)有角度傳感器及電流傳感器，角度傳感器通過數(shù)字變換器與ARM微處理器的輸入端連接，電流傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器的輸入端連接；所述ARM微處理器還與隔離開關(guān)連接，ARM微處理器還通過光電隔離模塊與開關(guān)量輸入輸出模塊連接；ARM微處理器還與LED顯示器連接。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)，其特征在于：包括ARM微處理器，ARM微處理器的輸出端與開關(guān)控制模塊連接，開關(guān)控制模塊與電動機(jī)連接，控制電動機(jī)的啟停，所述開關(guān)控制模塊包括繼電器和繼電器驅(qū)動電路，ARM微處理器依次連接繼電器驅(qū)動電路、繼電器、電動機(jī)；所述電動機(jī)上設(shè)有角度傳感器及電流傳感器，角度傳感器通過數(shù)字變換器與ARM微處理器的輸入端連接，電流傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器的輸入端連接；所述ARM微處理器還與隔離開關(guān)連接，ARM微處理器還通過光電隔離模塊與開關(guān)量輸入輸出模塊連接；ARM微處理器還與LED顯示器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種變電站高壓隔離開關(guān)智能控制系統(tǒng)，其特征在于：還包括溫濕度傳感器，溫濕度傳感器設(shè)于變電站室內(nèi)，溫濕度傳感器通過A/D轉(zhuǎn)換模塊與ARM微處理器連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述一種變電站高壓隔離開關(guān)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：曾怡，陳成，張古月，許國君，
申請(專利權(quán))人：三峽大學(xué)，
類型：新型
國別省市：湖北;42