框架式斷路器智能控制器的研制.pdf

1、低壓框架式斷路器是電力系統(tǒng)中低壓配電網(wǎng)中的主要電器開(kāi)關(guān)之一，它不僅可以接通和分?jǐn)嗾Ｘ?fù)載電流和過(guò)載電流，而且可以接通和分?jǐn)喽搪冯娏鳌Ｖ饕诓活l繁操作的低壓配電線(xiàn)路或開(kāi)關(guān)柜中作為電源開(kāi)關(guān)使用，并對(duì)線(xiàn)路、電器設(shè)備等實(shí)行保護(hù)，當(dāng)它們發(fā)生嚴(yán)重過(guò)流、過(guò)載、短路、斷相、漏電等故障時(shí)，能自動(dòng)切斷線(xiàn)路，起保護(hù)作用，應(yīng)用十分廣泛。智能控制器是框架式斷路器上的保護(hù)裝置，也是斷路器的核心控制裝置。20世紀(jì)90年代，隨著電力電子技術(shù)、微電子技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和通

2、信技術(shù)的飛速發(fā)展，斷路器的保護(hù)裝置已由傳統(tǒng)的電磁式過(guò)流脫扣器發(fā)展成采用集成電路的電子式脫扣器，直至目前出現(xiàn)了帶高性能微處理器的智能控制器。新一代的智能控制器采用了模塊化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，集測(cè)量、監(jiān)視、控制、通信、保護(hù)等功能于一體，在低壓系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。本文依據(jù)智能控制器的技術(shù)要求和設(shè)計(jì)指標(biāo)，設(shè)計(jì)了一款適合當(dāng)前國(guó)內(nèi)需求的智能控制器。 本文介紹了斷路器智能控制器的設(shè)計(jì)原理，包括測(cè)量及保護(hù)算法原理和保護(hù)功能原理；并進(jìn)行了具體的硬件和軟

3、件模塊化設(shè)計(jì)，旨在實(shí)現(xiàn)智能控制器的測(cè)量、監(jiān)視、控制、通信和保護(hù)等各種功能。在設(shè)計(jì)中，優(yōu)化了保護(hù)算法，克服了同類(lèi)產(chǎn)品跳閘速度慢的缺點(diǎn)，很好地解決了跳閘出口靈敏性與準(zhǔn)確性之間的矛盾。 在本課題中，該智能控制器在硬件上以TI公司生產(chǎn)的DSP芯片TMS320LF2407A為核心處理器，主要進(jìn)行數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)采集處理和斷路器的故障保護(hù)等。硬件設(shè)計(jì)采用了標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)方法，硬件電路盡可能選擇標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化結(jié)構(gòu)的典型電路，以便擴(kuò)展。豐富的用戶(hù)資源

4、使該控制器可以滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)用戶(hù)的要求，友好的用戶(hù)界面使得控制器的操作更加簡(jiǎn)單明了。軟件程序部分采用模塊化的設(shè)計(jì)方法，使用匯編語(yǔ)言和C語(yǔ)言混合編程的方式，大大提高了編程效率又能很好的兼顧程序的執(zhí)行效率。 最后，就TMS320LF2407本身具有的一個(gè)全雙工的SCI串行口，提出了基于RS-485總線(xiàn)轉(zhuǎn)LonWorks現(xiàn)場(chǎng)總線(xiàn)的通信模塊的設(shè)計(jì)方案，實(shí)現(xiàn)了智能控制器與PC機(jī)的雙向通信功能，通過(guò)總線(xiàn)系統(tǒng)達(dá)到遙調(diào)、遙控的目的，使得智能控