時間:2013-04-14 來源:武漢網(wǎng)whw.cc 作者:whw.cc 我要糾錯
跟著電力事業(yè)的發(fā)展,電力質(zhì)量日益受到人們的器重。供電的持續(xù)性是電力的一個主要方面,對某些用電部分,如病院、機場、大型出產(chǎn)線等尤為主要。本文開發(fā)研制的控制系統(tǒng)可用一套驅(qū)念頭構(gòu)驅(qū)動主、備兩路電源,兩側(cè)都實現(xiàn)了實時監(jiān)控。且當(dāng)故障產(chǎn)生時,能安全、可靠地實現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換,并且具備通信功能,可在無人職守情形下實現(xiàn)雙電源自動切換,切換時間準確到0.3s,并有自投自復(fù)、自投不自復(fù)、手動等多種工作方式,可普遍用于冶金、消防、化工、煤礦、高層修建和住宅小區(qū)等場合。保證供電連續(xù)性的措施是給供電對象提供主、備兩路獨的電源,對兩路電源都進行實時監(jiān)控。當(dāng)一側(cè)電源產(chǎn)生故障時,能依據(jù)設(shè)定的切換程序正確實現(xiàn)向另一側(cè)電源的切換,以最大限度地保證供電的持續(xù)性。當(dāng)初的新式高壓雙電源切換安裝有兩個高壓隔離開關(guān).有顯明的隔離斷口.較好地保證了檢驗的,但需兩套驅(qū)念頭構(gòu)聯(lián)動,故產(chǎn)品的工作可靠性受到極大的制約。
1 主體結(jié)構(gòu)
高壓雙電源自動切換系統(tǒng)是由裝置本體和控制器兩大局部組成。安裝本體見圖l,由兩臺帶有電動操動機構(gòu)的斷路器及附件(幫助報警觸頭等)、機械聯(lián)鎖機構(gòu)、電器聯(lián)鎖、熔斷器、接線端子等組成。
2 雙電源轉(zhuǎn)換控制器
3 遠程監(jiān)控模塊
遠程監(jiān)控包含裝備狀態(tài)及電力參數(shù)采集、GPRS通信網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控核心3大部門。電力設(shè)備在出產(chǎn)現(xiàn)場安裝,通過現(xiàn)場的控制系統(tǒng)采集設(shè)備狀況及電力參數(shù);GPRS通信網(wǎng)絡(luò)是監(jiān)控核心與現(xiàn)場設(shè)備問數(shù)據(jù)傳輸?shù)臉蛄,通過GPRS網(wǎng)絡(luò)使現(xiàn)場設(shè)備的相干參數(shù)可以定時傳遞到監(jiān)控中央盤算機:監(jiān)控中央一方面通過 GPRS網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)場監(jiān)測器進行雙向通信,另一方面為用戶提供一個可視化界面,讓用戶足不出戶即可懂得遠方裝備絕對實時的運行狀態(tài)。遠程監(jiān)控模塊結(jié)構(gòu)見圖4。
2.1 組成
高壓電源; 掌握器由 ARM及輸入輸出、顯示、電源和485通訊等模塊組成,見圖2。CPU采用S3C44BOX作為微處置器.ARM在基礎(chǔ)RISC構(gòu)造上加強的特征使ARM 處置器在高機能、低代碼范圍、低功耗跟小的硅片尺寸方面獲得良好的均衡。輸入/輸出采取串行接口芯片74LS164/165,液晶模塊采取 LCM122×32,RS232/RS485接口局部采用Maxim系列芯片進行電平轉(zhuǎn)換,節(jié)制器的實時時鐘用DS1302實現(xiàn),F(xiàn)lash Memory選用SSTT的39VF020存儲器,選用ISSI的62LV1024SRAM芯片作為外擴數(shù)據(jù)交流區(qū),兩路三相電壓電流的采樣采用隔離變壓器85ba218cb53d4abc68eaff2d80d1,采樣精度為1%。把持器電源電壓為220V(50Hz/60Hz)或12V/24V直流電源。
2.2 功效
大功率開關(guān)電源; 雙電源轉(zhuǎn)換控制器監(jiān)測主、備兩路電源,重要實現(xiàn)以下功效:
(1)丈量與顯示:可能丈量兩路三相相電壓、電流、頻率、功率因數(shù),檢測轉(zhuǎn)換開關(guān)的狀態(tài)是合閘、分閘或者脫扣等。若兩電源存在過壓、欠壓,則采樣整流得到的直流電壓信號與設(shè)定的所要求的電壓相比擬,會偏大或者偏小。若存在缺相情況,則經(jīng)整流后得到的直流電壓較三相電整流后得到的直流電壓會低,且會呈現(xiàn)過零景象。將系統(tǒng)的狀態(tài)在面板上用LCD和發(fā)光二極管顯示出來。
(2)斷定與控制:控制器對兩路電的供電品質(zhì)進行延時判定后,存在0min~1.5min可調(diào)的自動切換時光來控制轉(zhuǎn)換開關(guān)心換。轉(zhuǎn)換開關(guān)可以是兩個機械聯(lián)鎖的接觸器。
可控硅電源; (3)編程與設(shè)置:容許用戶對工作狀況“主動/手動”、“一路優(yōu)先供電、二路優(yōu)先供電跟無優(yōu)先供電”通訊參數(shù)、轉(zhuǎn)換須要的各種延時等參數(shù)進行更改設(shè)定
(4)直流電源:把持器的供電電源能夠外接直流供電(12V~24V)也能夠不接;不接時,當(dāng)兩路A相電壓都不時.體系報警。
(5)參數(shù)整定:節(jié)制器的所有參數(shù)均采用數(shù)字化調(diào)劑,每個參數(shù)均可以獨自調(diào)劑,因而不會對其它參數(shù)造成影響,進步了整機的牢靠性和穩(wěn)固性。在兩個電源轉(zhuǎn)換的進程中.為了使供電電路穩(wěn)固。保障切換進程的正確性和保險性,防止因為短時電壓變更導(dǎo)致的誤動作須要人為延時,延時時光由用戶通過火檔開關(guān)進行抉擇,由開關(guān)量輸入體系。
(6)雙電源供電雙分狀態(tài):系統(tǒng)負載于雙分狀態(tài)時.不管兩組電源是否畸形以及系統(tǒng)處于“手動”和“自動”的預(yù)置狀態(tài),系統(tǒng)都依然堅持雙分狀態(tài)
(7)產(chǎn)品掩護功能:擁有過負荷和短路保護.?dāng)嘞嗪蛿嗦繁Wo.失壓和欠壓維護。
(8)高機能ARM程序掌握:采用模塊化構(gòu)造設(shè)計.存在極強的抗電磁煩擾才能.合適在強電磁煩擾的龐雜環(huán)境中應(yīng)用.無噪聲運行。采用嵌入式裝置方法,結(jié)構(gòu)緊湊.節(jié)能降耗。合乎國度綠色產(chǎn)品尺度。同時具備RS232、RS485串行通信接口,借助于PC或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)上運行的軟件,能供給一個簡略適用的對產(chǎn)業(yè)和民用建造物的雙電源切換治理計劃。
2.3 軟件系統(tǒng)
在高壓環(huán)境中,不可避免地會碰到電源穩(wěn)定、電磁波輻射等干擾。當(dāng)碰到強干擾時,運行的程序會發(fā)生異樣、犯錯、跑飛,甚至逝世輪回,造成了系統(tǒng)的瓦解。因而,除了在電路上增添抗干擾的辦法外,單片機型號的選取和一些軟件辦法也是必要的。在軟件中設(shè)置了看門狗程序,以監(jiān)控系統(tǒng)的運行。
控制器的軟件功能以檢測和控制為主,采用C語言編寫。外部硬件電路已經(jīng)完成了電壓故障的斷定,程序只要讀取相應(yīng)的故障狀態(tài)位輸入.經(jīng)位斷定后轉(zhuǎn)入相應(yīng)故障處理程序即可。其切換過程的控制是雙電源轉(zhuǎn)換控制器的中心功能之一,雙電源轉(zhuǎn)換控制器的軟件流程見圖3。
2.4 抗干擾措施
干擾會影響控制器的穩(wěn)定運行,所以在電路設(shè)計方面采用了多種抗干擾措施:
(1)通過隔離器件傳輸信息,在上將單片機與各種傳感器、開關(guān)等隔分開來,可以較好地避免串模干擾。
(2)公道安排地線,將系統(tǒng)中的數(shù)字地與模仿地離開,最后在一點相連.避免了數(shù)字信號對模仿信號的干擾。
(3)電源進線端加去耦電容,在減弱各類高頻干擾。
4 實驗測試
依據(jù)國度技巧標準.本研討對研制勝利的樣品進行了性能指標測試,測試成果表明,控制器能在不同的設(shè)定故障情形進行辨認,并依照用戶的請求精確動作,所測成果完整滿意設(shè)計請求與實際應(yīng)用需要。
5 總結(jié)
本文研制的雙電源轉(zhuǎn)換控制器可能對雙路電源的過壓、欠壓和缺相等故障進行檢測,不僅能實現(xiàn)自投自復(fù)、只常、只備、自投不自復(fù)、自動脫扣檢測、斷電再扣等工作模式,且能精確地實現(xiàn)兩路電源間的牢靠切換。其重要有以下多少點:①設(shè)有3工位自動隔分開頭,有3個投切地位;②為了防選源向全離閘必需先解保險鎖;③操作機構(gòu)除主動切換系統(tǒng)外還保存了手動切換方法,供給了備用的操作方式。
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