智能断路器的设计方案
基于智能配电网解决方案(新一代智能化纵旋真空隔离断路器)
柜型外形尺寸（WXDXH）
在线测温
1100X1400X2650
在母排上
600X1400X2200
在断路器触头上，检修方便
五、KYN88柜方案方便重构电网网络
由于ZN118真空隔离断路器具有隔离、分断两大功能于 一体； 在电网网络拓扑重构过程中，能够方便地通过开关操作 来实现电网供电网络重构；
六、KYN88柜方案在智能配电网中应用
S =0.91平方米 S =1.2平方米 S =1.43平方米
1.5 7 S
XGN 2 2.3 3 S
KYN28 XGN2
各型开关柜尺寸表
40台柜配电系统土建条件表 柜型 长度 宽度
KYN8 8 S
S=62.4m
2
XGN2
KYN28
22米
16米
1000+1300+2000+1300+1000=6.6米
XGN2 操作费力
KYN88我也可以
5、零弹跳的分合闸
※ 这归功于ZN118(WZ1)的专利分合闸机构。一改传统的弹簧机构，
改用盘簧机构，使用渦卷弹簧机构的厂家有很多，都达不到零弹跳 的效果，主要是在渦卷弹簧释放能量时，产生的振动，被输出机构 全部吸收。而ZN118(WZ1)的凸轮输出拐臂，很巧妙地解决了这 个问题，做到有筛选振动的效果，并给予消耗。传统VS1也包括一 些进口产品，也不可能达到这一效果，弹跳是断路器一个非常重要 的性能指标，直接关系断路器的安全与质量。
现智能化基础平台；
※ 改造工程，不改变电房大小，轻松增容 ；
※ 优良的适配性，可以与KYN28、负荷
柜、环网柜配套使用，尤其与KYN28 、环网柜的适配性特别明显。
四、典型方案设计及部分工程案例
智能断路器DevieeNet通信模块设计与实现
① 基金项 目： 浙江省重大科技专项（０ ７ １７） ２ ０Ｃ１０ ２
收稿 时 间：０ ０１－８收到 修 改稿 时间 ： １．２Ｉ ２ １—１１： ２ ０１．９ ０
断路器分断和闭合的控制等 。终端智能断路器 以电子 控 制器 为控制核 心 ，负责现场 电力系统状态的监测 ， 并通过 Ｒ ４ ５通信接 口与 Ｄ ｖｃＮｅ 通信模块进行数 Ｓ８ ｅｉ ｔ ｅ 据 交换 。 ｖｃＮｅ 通信模块对连接远程监控主机与终 Ｄｅｉ ｔ ｅ
ｉ ｌｍｅ ｔｔ ｎ ａｅｅ ｐ ｕ ｄ ｄ Ｔ ｅｐ ｗｅ ｉ ｕｔＤｅ ｉｅ ｔｎｅｆｃ ｉ ｕｔｔ ｅｉｔｒｐ ｒｂｌ ｓ ｉｔｒａ ｅａ ｄｔｅ ｍｐｅ ｎ ｉ ｒ ｘ ｏ ｎ ｅ ． ｏ ｒ ｒ ｉ ａ ｏ ｈ ｃ ｃ ， ｖｃ Ｎｅ ｔｒａ ｅｃｒ ｉ ｈ ｅｏ ｅａ ｉｔ ｔ ｔ ｎｅｆｃ ｎ ｉ ｃ ， ｎ ｉ ｅ ｙ ｈ
缆 自身存在 电阻，外 界的干 扰特别 是浪涌和雷 电将会
对供 电可靠性产 生较 大影响 ，电源 的稳定性成为首要
组 ” ｅｉ Ｎ ｔ 。Ｄ ｖｃ ｅ 支持位选通 、轮 询、周期 、状态 改变 ｅ 和应用触 发的 Ｉ ／ Ｏ数 据通 讯方式【， ３ 用户可根据 设备 性 】
Ｄｅ ｉ ｎ ｎ Ｉ ｐ ｅ ｅ ａ ｏ ｏ ａ Ｉ ｅ ｌ ｎ Ｃｉ ｃ ｔ ｓｇ ａ ｄ ｍ ｌ ｍ ｎｔ ｔ ｎ ｆ ｎ ｎｔ ｌｉ ｔ ｉ ｇｅ ｒ ｕｉ Ｂｒ ａ ｒ ｖ ｅ Ｎｅ Ｃｏ ｍ ｕ ｃ ｔｏ ｅ ｋｅ Ｄｅ ｉ ｅ ｔ ｍ ｎｉ ａ ｎ ｉ
Ｍｏ ｄｕｌ ｅ
的保护 控制等 ，对 电力系统 的可靠运行起 着举足轻 重 的作用 ，故进行 智能断路器 的网络化 、信 息化研究 就 显得尤 为重要 。 ｅ ｉ Ｎｅ 通信模块作为可通信智 能断 Ｄ ｖｃ ｔ ｅ 路器 的通信和 组 网模块 ，是组成 Ｄ ｖｅＮｅ ｅ ｉ ｔ网络拓 扑 ｅ 结构 的核心部件 ，它的使用将使得整个监控 系统呈现
智能断路器的设计方案
智能断路器的设计方案智能断路器是一种集成电子技术和电器保护技术的产品，能够实现对电路的精确监测和迅速切断电源。
它是建立在智能控制技术的基础上，通过各种传感器对电路的负载、温度、电流等参数进行实时监测，并能根据实际情况进行智能判断和处理，以达到对电线、电器等负载设备进行安全保护的效果。
一、主要设计要求：1.推断和判断功能：能够准确、快速地判断故障发生的位置和类型，比如过流、过压、过载等故障，从而能够切断电源，保护负载设备。
2.高精度检测功能：能够对电路各种参数进行高精度的监测，如电流、电压、功率、温度等。
3.可靠性：具备高可靠性的设计和制造，确保在各种环境下都能正常运行，同时能够自检和自动修复故障。
4.远程监测和控制功能：通过通信技术实现与外部设备的远程通讯，从而能够随时随地对断路器的状态进行监测和控制。
5.集成处理功能：通过集成各种处理器和电子模块，对各种信号进行处理和转换，能够实现高效的电路保护功能。
二、设计方案：1.选择合适的传感器：基于电流、电压、功率和温度等参数来监测电路状态，选择高精度、快速响应的传感器，可以提高断路器的检测能力和响应速度。
2.引入智能控制技术：采用先进的微处理器芯片和智能控制算法，能够对各种参数进行分析和处理，实现智能判断和控制。
3.设计自保护功能：通过自检和自动修复故障的功能，提高断路器的可靠性，能够自动切断电源，更好地保护负载设备。
4.引入通信技术：通过网络通信或者物联网技术，实现与外部设备的远程通讯，能够进行实时监测和控制，提高断路器的可管理性和便捷性。
5.设计电路保护算法：通过分析和处理传感器获取的数据，对电路状态进行判断，并根据判断结果进行断口控制，保护负载设备。
6.良好的散热设计：断路器会产生一定的热量，需要设计良好的散热系统，确保断路器在长时间运行的情况下不会过热。
7.考虑用户友好性：设计直观明了的人机界面，方便用户对断路器进行设置和操作，同时设计合理的尺寸和外观，便于安装和维护。
智能断路器的设计方案
智能断路器的设计方案智能断路器是一种可以自主感知电路状况并进行智能控制的电力保护装置。
在电力系统中，断路器的作用是在电路故障时自动切断电路，避免电路继续运行而带来的损失。
与传统断路器相比，智能断路器具有更高的安全性和可靠性，同时也能够实现远程控制和自主检测功能。
智能断路器的设计方案需要考虑以下几个方面：1. 控制系统设计智能断路器的控制系统由微处理器、传感器、执行器和通讯模块等多个组件组成。
其中微处理器是控制系统的核心，主要负责控制断路器的闭合与断开。
传感器可以检测电流、电压的变化，并将这些信息反馈给微处理器；执行器则用于控制断路器的闭合与断开；通讯模块则可以与上位机进行数据交互，实现远程控制和数据传输功能。
2. 硬件组成设计在智能断路器的硬件设计中，需要选择合适的材料和元器件，保证其在恶劣的工作环境下仍然能够稳定运行。
例如，在高电流和高温的环境下，需要使用高品质的电流传感器和温度传感器，以保证设备正常运作。
同时，断路器的开关部分需要采用高质量的材料，以便保证设备的性能和寿命。
3. 算法实现设计在智能断路器的算法实现中，需要考虑到断路器的保护效果和响应速度。
常用的断路器保护算法有过电流保护算法和短路保护算法。
其中，过电流保护算法是在电路出现电流过载问题时进行启动；短路保护算法则是在电路出现短路问题时启动。
这些算法需要在微处理器中进行实现，并根据不同的保护需求进行优化。
4. 人机界面设计智能断路器的人机界面是用来方便人与设备进行交互的界面，主要包括系统状态监控、参数设置和故障诊断等功能。
在设计人机界面时，需要确定用户需求，并根据用户的反馈进行相应的修改和优化。
例如，在人机界面中应该显示设备的工作状态、历史数据记录和报警信息等内容，以便用户能够及时对设备进行维护和修理。
5. 安全性设计智能断路器的安全性设计主要包括两个方面：电气安全和硬件安全。
在电气安全方面，需要保证设备的电路部分符合国际标准，并在运行过程中能够自动切断电源，以保护设备和人员安全。
断路器智能控制器设计及实现
１ １ ５ Ｍ Ｃ 功 能 ．． Ｒ 在 断路 器 开 始 合 闸 后 的 ｌ Ｏ Ｏ ｍｓ内 ， 当 任 一 相 电 流
１ １ 功 能 设 计 ．
１ １ １ 过 载 长 延 时 保 护 ．．
“ 载 超 时 ”开 始 至 拉 闸 的 时 间 误 差 不 得 超 过 ± 超
控 制 器不 发 出脱扣 保 护命 令 ； 当 电 网 电流 大 于 １ １ ． ５倍 整 定 电流 时 ，智 能 控 制 器 发 出脱 扣 保 护 命 令 。短 路 瞬
时 保 护 脱 扣 时 间 精 度 小 于 ５ ｍｓ ０ 。
电 机 的脱 扣 保 护 动 作 特 性 有 所 差 异 。此 外 ，过 载 长 延 时保 护 具有 热 记忆 功 能 。 １ １ ２ 短 路 短 延 时 保 护 ．．
１６ ０ 时 ，立 即 发 出保 护脱 扣 命 令 。 ＭＣ 功 能 是 一 ０ Ａ） Ｒ
种 后 备 保护 功 能 ，可 由用 户 增 选 或不 选 。 １ １ ６ 负 载监 控 保 护 ．．
１ １ ３ 短 路 瞬 时 保 护 ．．
短路 瞬时 保 护 输 入 电 流 范 围 为 １倍 整 定 电 流 至 最
大 ７ｋ ５ Ａ。 当 电 网 电 流 小 于 ０ ８ ． ５倍 整 定 电 流 时 ， 智 能
电流 、中线 电流 、接 地 电 流 经 各 自的 ＴＡ 变 换 成 电 流 信号 ，再 经 模 拟 电路 调 整 成 具 有 一 定 带 宽 、一 定 动 态 范 围的信 号 送 Ａ／ 采 样 。 每 隔 一 定 时 间 监 测 三 相 电 Ｄ 流 、中线 电流 、接 地 电 流 有 无 超 载 。若 超 载 ， 即 对 其 作 倒 计 时 ；倒计 时间 到 ，即发 出脱 扣 拉 闸信 号 。 断路 器 关 键 性 能 要 求 是 快 速 、 可 靠 。快 速 当 负荷 “ 载 超 时 ”时 必 须 立 即实 现 脱 扣 拉 闸 ， 从 发 现 超
基于DSP的智能低压断路器控制器设计
１３ 信号调 理 电路 ． 根据 需要本控 制器 采集 ３路相 电流信 号和 ３路
线 电压信 号 。电流信 号采用 电流互 感器经 取样 电阻
后转 化为 电压信号 ，然后 由单 片机 的 Ａ Ｄ转换器将 ／
其转 换成数 字信 号 ，与预设 的保护特 性逻 辑进行 比 较 ，用 以控制 断路 器 动作 。Ａ相 电流取样 电路如 图 ２所示 。 由于在 本设 计 中 电流 互感 器 除了完 成采样
出色 的控 制 能力 。它 的主 要特 点是 ：采用 改进 型 哈
佛架构及 ｃ编 译器优 化指 令集 ，实现 灵活 的寻址模 式 。系统 主频 可达 ３ Ｍ ｚ 内部采用 Ｐ Ｌ技术将外 ０Ｈ， Ｌ 部较低 的时钟 输入倍 频 到较高 的频率 ，这样 做 的好
处 是 降低 了对 外 干 扰 ，提 高 了系统 的 电磁 兼 容 性 。 另外 ，它 的片 上集成 了 １ ２ Ｂ的 Ｆ Ａ Ｈ闪存 ，６ Ｂ ３ Ｋ ＬＳ Ｋ
基于Ｄ Ｐ Ｓ 的智能低压断路器控锄器设ｉ ｆ －
电工电． （０ ０ ．） １ ２ １ ４ 【 Ｎｏ
进 行保护 。因此 ，智 能控制 器应 能准确 快速地 检测 电压 、电流 、频 率等 ，可 以实 时的在现 场显示 出来 并且 可 以按 用户 的 不 同要 求 设 定 时 间一 电流 曲线 ，
９ 一
作 电压 范 围 （． ２ ５～ ５ ５ ） ． Ｖ ，使 得 它 可 以很 方 便 的 与不 同电压等 级 的外 围芯 片接 口。
此 外 ，Ｄ Ｐ Ｃ ０ ６ １Ａ芯 片 还 集 成 了丰 富 的 Ｓ Ｉ ３Ｆ０ １
一
电工电气
（０ ０ ｏ４ ２ １ ． Ｎ ）
关于智能供配电网的断路器控制器研究与设计
关于智能供配电网的断路器控制器研究与设计发布时间：2021-09-17T05:50:07.293Z 来源：《中国电业》2021年第14期作者：缪华[导读] 根据电力系统使用情况，对智能供配电网的断路器控制器进行分析缪华云南电网有限责任公司普洱镇沅供电局云南普洱665000摘要：根据电力系统使用情况，对智能供配电网的断路器控制器进行分析，总结系统研究及设计的相关内容，旨在结合智能供配电网使用中存在的问题，设置智能供配电网的断路器控制器设计方案，逐步提升设备的使用效果，满足行业的高质量发展需求。
关键词：智能供配电网；断路器；控制器在电力商业运行及不断发展的背景下，智能供配电网的断路器控制器作为行业中较为重要的组成，通过设备管理及设备维护方案的设置，可以充分满足电力行业的基本需求，实现电力行业的可持续发展。
但是，在智能供配电网使用中，存在着电源点布置不足及自动化覆盖率较低的问题，这些现象若不能及时控制，会影响智能供配电网的运行效果。
因此，在行业运行中，应该将智能供配电网的使用作为重点，通过断路器控制器研究及设计方案的分析，确定具体的设备使用方案，保证电力设备的正常运行。
一、断路器控制器特点断路器控制器特点如下：第一，智能化。
在智能电网飞速发展的背景下，低压供电系统的网络化作为当前发展发展趋势，应将通信功能的使用作为核心，通过断路器及以太网的融合，可以保证配电系统的高效性、简洁性，满足智能配电网的多功能使用需求；第二，模块化。
根据断路器控制器的使用情况，在低压断路器使用中，通过小型化、配套性设备的使用，可以将产品节材作为重点，之后通过产品结构的优化、新技术的使用等，提升断路器控制器的使用效果[1]。
二、智能供配电网设置中存在的问题（一）电源点布设问题结合智能供配电网运行情况，在配电网设备设置中，存在着电源点布设不合理的问题。
伴随社会的城市化发展，部分配电设备存在着过载严重的问题，而且，在农村城镇化的发展背景下，农村电网中的一些低电压问题频发，这些现象与变电站布设不合理、变电站容载比偏低等存在关联，如果不能及时处理，会影响用电效果。
1000A智能型万能式断路器设计
毕业论文题目：1000A 智能型万能式断路器设计学院：专业：电气工程及其自动化电气信息学院班级：1101学号：2011XXXXXXX学生姓名：XXXXXX导师姓名：梁锦完成日期：2015年 6 月15 日诚信声明本人声明：1、本人所呈交的毕业设计（论文）是在老师指导下进行的研究工作及取得的研究成果；2、据查证，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，毕业设计（论文）中不包含其他人已经公开发表过的研究成果，也不包含为获得其他教育机构的学位而使用过的材料；3、我承诺，本人提交的毕业设计（论文）中的所有内容均真实、可信。
作者签名：日期：年月日毕业设计（论文）任务书题目：1000A智能型万能式断路器设计姓名XXX学院电气信息学院专业电气工程及其自动化班级XXX 学号2011XXXXX 指导老师梁锦职称副教授教研室主任谢卫才一、基本任务及要求：1.断路器整体结构设计。
2.智能脱扣器设计，这一部分是重点，包括互感器设计计算，参量采样，输出模块设计，硬件设计，软件设计等。
3.电磁兼容设计。
4.各功能模块的配合，全部器件的装配。
二、进度安排及完成时间：3 月 5 日至 3 月 16 日：查阅资料、撰写文献综述、撰写开题报告3 月 18 日至 3 月 30 日：毕业实习4 月 1 日至 4 月 10 日：总体方案的确定4 月 11 日至5 月 5 日：硬件系统的设计5月 6日至 5月 20 日：软件设计5 月 21 日至6 月 8 日：撰写毕业设计说明书（论文）6 月 9 日至 6 月 12 日：修改、装订毕业设计说明书（论文）6 月 13 日至 6 月 18 日：毕业设计答辩目录摘要 . (I)ABSTRACT: (II)第1章概述 (1)1.1智能型万能式断路器开发的目的与意义 . (1)1.2智能脱扣器的发展 . (1)1.3课题主要研究内容 (2)第 2 章方案设计及断路器保护功能 . (3)2.1方案的总体设计 . (3)2.1.1智能监控单元 (3)2.1.2系统总方案的设计 (3)2.2电压电流测量方法的选择 . (4)2.2.1交流电参数的定义 . (4)2.2.2采样定理 . (6)2.3同步采样法在交流测量中的应用 . (7)2.3.1同步采样定义 . (7)2.3.2同步采样计算公式 . (7)2.4万能式断路器 . (8)2.4.1断路器零部件的设计 . (8)2.4.2断路器的保护功能 . (12)第 3 章硬件电路设计 . (15)3.1单片机的选择 . (15)3.1.1主控单元的确定 . (15)3.2智能脱扣器电源 (17)3.3智能脱扣器电路 . (17)3.4数据采集 . (19)3.4.1信号采样、处理电路 (19)3.5 A/D 转换电路 (21)3.5.1ADC0809 简要介绍 (21)3.5.2ADC0809 与单片机的接口电路 (23)3.6键盘、显示接口电路 . (24)3.78051与 PC通讯接口电路 (26)3.7.1RS-232-C 接口标准 (27)3.7.2RS-232-C 传输接口电路的设计 (27)3.8报警电路 . (28)3.9智能脱扣器硬件功能模块介绍 . (29)3.9.1输入模块 (29)3.9.2中央控制模块 (29)3.9.3开关量输出模块 (29)3.9.4通信模块 (29)第 4 章软件设计 . (30)4.1软件系统总流程图 . (33)4.2主检测子程序 . (34)4.3通讯中断服务子程序 . (34)4.4键盘中断服务子程序 . (35)4.5各参数测量子程序 . (37)4.5.1测电压、电流子程序 . (37)4.5.4测功率子程序 . (38)4.6电流保护、报警、显示子程序 . (38)4.6.1电流保护程序 . (38)4.6.2报警子程序 . (39)4.6.3显示子程序 . (39)4.8单片机系统调试 . (39)4.9智能电器监控单元的电磁兼容性设计 . (41)4.9.1电磁兼容性的基本概念和电磁干扰的传播途径 (41)4.9.2监控单元硬件的电磁兼容性设计 (42)4.9.3电磁兼容的试验目的 . (44)设计总结. (45)参考文献. (46)致谢 . (47)48附录 : . ...................................................................附录一：主要元器件明细表 . (48)附录二：总电路图 . (49)1000A 智能型万能式断路器设计摘要：本们这次主要设计的主要核心智能控制单元。
基于物联网的智慧断路器设计与实现
基于物联网的智慧断路器设计与实现随着科技的不断进步，物联网技术的应用越来越广泛。
物联网技术不仅可以将一些传统设备变得更智能，而且在各行各业中也可以发挥重要作用。
在能源领域中，物联网技术也开始得到广泛应用。
本文将介绍基于物联网的智慧断路器设计与实现。
一、智慧断路器的概述智慧断路器是一种通过物联网技术实现远程控制的电气设备。
传统的断路器需要在现场手动更换或者拆卸才能进行控制，而智慧断路器的出现使得电力管理更加高效。
智慧断路器可以通过远程终端控制系统实现实时监测、故障预警、远程调节等功能。
目前市场上智慧断路器已经逐渐替代了传统的断路器。
二、基于物联网的智慧断路器设计方案1. 采用STM32芯片STM32是一种高性能、低功耗的ARM微控制器，适合于各种控制应用。
为了实现智慧断路器的控制，我们可以选择STM32作为核心芯片。
STM32可以通过串口、蓝牙等方式与服务器进行通信，实现对断路器的控制。
2. 使用传感器进行实时监测为了实现对电气设备的实时监测，需要使用一些传感器来采集电流、电压等参数。
将这些采集到的参数上传到云服务器上，并在服务器上进行数据分析和处理，从而实现电气设备的实时监测。
3. 基于云计算的远程控制系统在云端，我们可以通过一些软件来建立一个远程控制系统，从而实现对智慧断路器的远程控制。
用户可以通过智能手机等终端设备来远程控制电气设备，与此同时，系统也可以实时监测电气设备的状态，从而实现实时故障预警和远程调节。
三、智慧断路器的实现1. 硬件实现将STM32芯片与电气设备相连，构建电力控制系统。
在系统中加入传感器和继电器，实现电气设备的实时监测和远程控制。
2. 软件实现编写STM32的代码，实现对电流、电压等参数的采集，同时与云服务器进行数据传输。
在云端，编写远程控制软件，建立远程控制系统，并实现对电气设备的远程控制和实时监测。
四、智慧断路器的优势1. 实现了电气设备的实时监测通过在电气设备上加装传感器，我们可以实现对电气设备的实时监测。
智能电表外置微型断路器方案设计
智能电表外置微型断路器方案设计
随着智能电网建设的推进，智能电能表费控系统作为量大面广的基础，受到国家电网公司和南方电网公司的重视。
为进一步提高电能表费控系统的可靠性，加强电能表外置断路器的质量控制，确保电力系统智能管理、智能服务的安全稳定运行，国家电网公司和南方电网公司分别在2015制定了《电能表
外置断路器技术规范》，中国质量认证中心(CQC)在2016年5月份研发并推出
了电能表外置断路器的认证业务。
电能表外置微型断路器(以下简称：微型断路器)是配合智能电能表实现
智能费控功能的关键器件，额定电流相对较大(60A)的智能电能表一般采用微型断路器的方式来实现各种费控功能。
根据《电能表外置断路器技术规范》，微型断路器需要满足以下技术要求：
1) 额定控制电平电压：AC220V;
2) 额定控制电平电流：≤ 1mA;
3) 相线泄露电流：控制单元合闸后，每相线消耗的稳态电流小于0.2mA; 4) 额定频率：50Hz或60Hz;
5) 自动合闸时间：≤3s;
6) 上电延时：≥ 4s。
外置微型断路器为全自动断路器，具备欠费分闸、付费合闸、费控状态指示、欠费脱口保持、状态反馈等功能。
根据设计要求，微型断路器的技术参数中有要求相线泄露电流在控制单元合闸后，每相线消耗的稳态电流小于
0.2mA，因此必须要采用超低功耗的MCU。
根据微型断路器控制单元的功能和性能，总结MCU的具体技术要求：。
智能配电方案
概述随着经济的发展，对现代建筑或工矿企业的智能化要求越来越高。
然而，能源管理中电能源的管理却逊色于对水和汽的管理，一直困绕着诸多用户，为了解决这一问题，产生了智能配电监控管理系统（以下简称“系统”）。
所谓智能配电监控管理系统是指利用现代电力电子技术、传感器技术、通讯技术、计算机及网络技术，将电力设备的正常及事故情况下的监测、保护、控制、电力计量的系统。
该系统可以同智能楼宇系统BAS、企业资源计划ERP 融合在一起，以达到良好管理，以成为一种必然的趋势和发展方向。
二、实现智能配电监控管理系统将涉及以下相关环节的技术F 计算机局域网F 分布式网络软件F 图形化监控软件F 实时关系数据库F 网络通讯与现场总线技术F 智能化测控与交流采样技术F 分布式I/OF 微机继电保护三、智能配电监控管理系统结构综述1、智能配电监控管理系统在现代企业信息系统中的重要性随着我国市场经济不断深化和全球经济一体化的趋势发展，各个企业都面临着前所未有的机遇与挑战，提高企业管理水平，提高产品质量和生产效率，降低成本和能源消耗已成为中国企业亟待解决的问题。
建立符合时代特点的新型企业制度和先进的企业管理系统是解决问题的关键。
其中建立现代化的企业管理系统就要用以信息技术为代表的高新技术来改造传统产业的生产与管理，用科学技术这个第一生产力来不断提升企业的效益与核心竞争力。
现代化的企业管理系统是一个信息系统，是建立在生产过程自动化、生产管理信息化、办公自动化、能源管理信息化以及其它ERP/M-ERP或MIS系统基础上的综合性信息系统，结构图如下图所示：生产过程/管理，ERP/MERP，办公自动化等子系统在此不再赘述。
其中能源管理信息化/自动化在企业信息管理系统中站有举足轻重的地位，这也是由能源在企业生产运营中的重要性所决定的。
能源是所有现代企业赖以生存的基础性资源和前提条件，同时又是一项重要的成本开支，这些特点又以电力能源表现的最为普遍、最为鲜明。
智能低压断路器的研发及应用
智能低压断路器的研发及应用摘要：在低压配电网中，配电分支节点的智能低压断路器除了保护功能外，还实现了测量、通信和控制功能。
一二次融合技术在低压断路器上的实现，简化了低压配电网络的设备种类和通信接线。
智能低压断路器开关设计采用一种新型智能塑壳断路器方案，融合了高精度测量及宽带电力载波通信的功能。
关键词：智能；低压断路器；应用1 引言人们的生活水平不断提高，对电力系统提出了更高的要求。
随着我国电网覆盖的范围越来越大，传统的配电系统运行和维护措施已经无法满足国家电网发展的要求。
供配电设备作为用电的基础设施，仅仅依靠传统的安全检测手段，事后检修和预先设定周期性定期检修都已不能满足现代化用电安全和用电质量的保证。
因此，应大力促进电网智能化建设，以提高电力的可靠性、城乡供电能力及供电安全水平。
配电设备的在线监测及状态检修是配电网智能化的重要组成部分。
在线监测即是通过在配电设备上装设各种检测仪表对配电设备的运行状况进行实时、连续的自动检测，通过软件对监测数据进行分析处理诊断，最终做出检修意见。
2 智能低压断路器的设计原理智能开关的新型高精度测量智能塑壳断路器采用了一二次融合思路，保护和测量独立设计。
新型智能塑壳断路器由断路器本体、保护模块、保护互感器、测量模块、电流测量互感器、电压调理模块和电流调理模块构成。
保护模块负责完成与保护相关的数据采集，实时计算和监测断路器状态。
测量模块负责电压、电流采集计算，以及电量、谐波、功率和功率因数等电参量的实时计算。
保护电流互感器磁芯采用了硅钢叠压的处理。
由于电流保护的范围较大，一般到5倍左右，电流互感器产生了部分饱和现象。
反应出来的一二次电流曲线为非线性的特点，需要根据保护互感器的二次电流输出特性，采用二次曲线拟合方式对保护互感器进行校正。
由于塑壳断路器内部空间有限，电流测量互感器设计受到严格的结构尺寸限制，在互感器磁芯材料选择上选择饱和磁感强度大、磁导率高的铁基纳米晶材料缩小互感器的尺寸。
基于单片机的智能化断路器设计 毕业设计
基于单片机的智能化断路器设计毕业设计基于单片机的智能化断路器设计Design of Intelligent Circuit Breaker Based on MCU学生姓名：所在学院：所在专业：指导教师：职称：所在单位：论文提交日期：论文答辩日期：学位授予单位：目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1 课题背景 (1)1.2 国内外现状和发展趋势 (1)1.2.1 发展现状 (1)1.2.2 发展趋势 (2)1.3 智能断路器的基本原理 (2)1.4 本文的主要内容 (3)第2章控制器的硬件设计 (4)2.1 单片机系统 (4)2.2 电压、电流互感器 (6)2.3 AD转换模块 (6)2.3 人机交互模块 (7)2.4 温度检测与时钟电路 (8)2.5 通信模块 (9)2.6 本章小结 (9)第3章控制器的软件设计 (11)3.1 主程序 (11)3.2 保护模块软件设计 (12)3.2.1 三段电流保护软件设计 (12)3.2.2 接地故障保护软件设计 (14)3.2.3 过电压、欠电压保护设计 (15)3.3 通信模块软件设计 (15)3.4 本章小结 (16)第4章控制器的仿真及分析 (17)4.1 基于Proteus的保护仿真模块 (17)4.2 过载长延时保护性能测试 (20)4.3 短路延时保护性能测试 (20)4.3 单相接地保护性能测试 (21)4.3 过压保护性能测试 (21)4.4 本章小结 (22)结论 (23)参考文献·······················错误！未定义书签。
致谢························错误！未定义书签。
智能型漏电断路器的设计
产 生 感 应 电 动势 ， 个 信 号 就会 被送 到 中 间环 节 进 行 进 一 步 这
的 处 理 ， 图 ３所 示 。 如
整定 值 及 预警 值 。
５ 显 示 并 储 存 故 障 发 生 点 的线 路 地 址 、 障 类 型 、 障 ） 故 故
发 生 时 间 和 漏 电 电流 、 相 电 流 值 。可 记 录 多达 ２ ０条 历 史 三 ０
厂 弋 一
＝
智 能 型漏 电 断 路器 主要 由 电 源 电 路 、 片机 ＰＣ 断 各 用 户 供 电 线 路 ， 可 对 断 路 器 的 各 种 随 并
参数进行远程设置．
２２ 整 体 硬 件 设 计 ．
交 流 信 号 经 过绝 对 值 放 大 电 路处 理 后 ， 到全 波 整 流 ， 得 处 理后 的信 号 送 入 到单 片机 中。单 片机 每个 周 期 采 样 ３ 个 点 ， ６ 根 据式 （） 以计 算 出剩 余 电 流 的有 效值 ， 中 为采 样 值 。 １可 其
ｌ Ｉ Ｌ ｌ≠０ ｏ ｂ ＋ ， ，在 电 流 互 感 器 中 产 生 磁 通 的 矢 量 和 也 不 等 于 ＋＋ ￣
２ 断 路 器 控 制器 的设 计
２ １ 系统 基 本 功 能 ．
智 能 型 漏 电断 路 器 集 剩 余 电 流 、 路 、 载 、 压 和 欠 压 短 过 过 （ 相 ） 电气 故 障 的监 测 、 析 、 警 及 控 制 于一 体 ， 要 具 缺 等 分 报 主
摘 要 ： 述 了 剩 余 电 流 产 生 的 原 因及 危 害 ， 计 了一 套 智 能 型 漏 电 断路 器 ， 给 出 了硬 件 结 构 和 软件 设 计 。试 验 结 叙 设 并
果 表 明 ： 智 能 断 路 器 质 量 可 靠 、 能稳 定 、 全 达 到 了国 家 标 准 的要 求 。 该 性 完
电气化铁路智能断路器系统方案
电气化铁路智能断路器系统方案代文平;贺毅;姚夕平;汪秋宾;何宏国【摘要】真空断路器是电气化铁路牵引变电所最重要的开关设备之一,其运行可靠性直接关系到供电系统的安全与稳定.基于智能变电所的构想,提出一种电气化铁路智能断路器系统方案,采用合理的系统设计解决牵引变电所内不同设备厂家的设备互联问题,实现基于IEC 61850标准和云平台的智能断路器.对运营维护单位进行调研,结合运行检修程序及方法,根据断路器的操作机构类型,给出相应监测内容,为牵引供电系统高压设备实现状态检修提供理论基础.【期刊名称】《中国铁路》【年(卷),期】2018(000)007【总页数】5页(P76-80)【关键词】牵引变电所;智能断路器;IEC 61850;云平台;监测【作者】代文平;贺毅;姚夕平;汪秋宾;何宏国【作者单位】四川艾德瑞电气有限公司,四川成都610031;四川艾德瑞电气有限公司,四川成都610031;中国中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都610031;四川艾德瑞电气有限公司,四川成都610031;中国中铁二院工程集团有限责任公司,四川成都610031【正文语种】中文【中图分类】U2260 引言随着我国电气化铁路的快速发展，铁路供电系统的运行标准随之提高，主要电气设备的运营、检修、维护及管理等工作日趋复杂，供电设备安全性和可靠性也日益凸显，牵引变电所电气设备在线监测和智能化管理已成为铁路供电系统自动化的一大热点和技术发展趋势[1-5]。
通过对近年来断路器故障的发生次数和缺陷部位进行统计（见图1），发现机构的操动系统故障是最大的故障源。
国网电力科学院的调查结果表明：在高压断路器故障类型中，由操作机构（包括机械部分和电气部分）引起的故障最为主要，其中，由机械部分引起的故障约占总故障的40%[6-8]。
图1 断路器故障类型调查情况在我国铁路行业中，目前断路器等电气设备的维护基本上采取定期检修（预防检修或计划检修）制度，对断路器的盲目解体拆卸，浪费了大量人力、物力和财力，同时也导致停电损失和设备寿命降低。
智能空开断路器实施方案
智能空开断路器实施方案智能空开断路器是一种集成了智能化技术的电气保护设备，它能够实现对电路的智能监控、远程控制和故障诊断，为电力系统的安全稳定运行提供了重要保障。
本文将针对智能空开断路器的实施方案进行详细介绍，包括选型、安装、调试和运行维护等方面，以期为相关工程技术人员提供参考和指导。
一、选型在选型阶段，需要根据具体的电力系统要求和环境条件，综合考虑智能空开断路器的额定电流、额定短路能力、动稳定性能、防护等级、通信接口等参数。
同时，还需要考虑设备的可靠性、稳定性、维护性以及成本等因素，选择适合自身需求的智能空开断路器产品。
二、安装在安装阶段，需要严格按照产品说明书和相关标准规范进行操作，保证设备的安全可靠安装。
首先要对安装环境进行检查，确保设备能够在良好的环境条件下工作。
然后根据设备的安装要求进行线路连接、接地、固定等工作，确保设备安装牢固可靠。
三、调试在调试阶段，需要对智能空开断路器进行各项功能的测试和调整，确保设备能够正常工作。
首先要进行电气连接的检查和测试，确保设备的接线正确无误。
然后对设备的保护功能、通信功能、远程控制功能等进行测试，确保设备的各项功能正常可靠。
四、运行维护在设备投入运行后，需要对智能空开断路器进行定期的运行检查和维护工作，确保设备能够长期稳定可靠地运行。
运行维护工作主要包括设备的定期检查、清洁、保护参数的监测和调整、故障的处理等工作，以保证设备在运行过程中能够及时发现并解决问题，确保电力系统的安全稳定运行。
总结智能空开断路器作为电力系统的重要保护设备，具有智能化、自动化、远程控制等特点，能够为电力系统的安全稳定运行提供重要保障。
在实施智能空开断路器时，需要充分考虑选型、安装、调试和运行维护等方面的工作，确保设备能够正常可靠地运行，为电力系统的安全稳定运行提供有力支持。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
智能断路器的设计方案
一． 系统的整体框架
二． 智能断路器各个模块映射的通信协议栈及通信特点
断路器位置
刀闸位置
弹簧状态
合闸控制信号
开关位置信息
分合闸命令
断路器 遥控 储能电机操作电流
刀闸电机操作电流
分闸线圈操作电流
合闸线圈操作电流
开关触头的温升
灭弧室真空度
分闸速度
合闸速度
保
护电流
测量电流
保护电压
测量电压
从图中可以瞧出:MMS映射了全部的A协议集与T协议集,复杂程度最高。
但就是该模块主要实现的就是断路器参数的在线检测与远程控制,因此对通信的实时性要求并不高,基本上就是以人的反映时间为准。
GOOSE模块直接映射到了以太网,其目的就是保证分合闸GOOSE报文的快速传递,因此它的特点就是:通信映射简单,但就是实时性要求高,GOOSE报文的时延必须小于2ms。
SMV也直接映射到了以太网,其特点就是:实现简单,但就是实时性要求最高,SMV的时延必须控制在微秒级。
三．具体的实现方案
1.方案一
图中所示为南瑞的开关设备智能装置实现方案。
CPU采用Freescale公司高性能32位微处理器,考虑到GOOSE与SMV的强实时性要求,在系统中嵌入Vxworks专业硬实时操作系统。
MMS,GOOSE,SMV全部在嵌入式单系统中实现。
其优点就是:结构紧凑,硬件平台比较简单,实现起来相对容易;
缺点就是:①采用专业的实时操作系统直接提高了研发经费,个人觉得仅仅为了满足GOOSE与SMV的实时性而采用Vxworks有点浪费;
②由于该系统只采用了61850定义的逻辑节点进行建模,因此系统在线检测的信息种类相对偏少。
应该按照62271-3标准进行建模,个别的检测参数如果在标准中没有对应的数据对象,可以考虑扩展建模。
③由于CPU的IO口有限,该方案中的电流互感器与电压互感器采样信号只能以QSPI(同步队列串行接口)方式通过CPU的IO口送入CPU中。
这种方式下将不可避免的会造成采样值的巨大时延,产生很大的相位偏移。
这种
时延在电子式互感器的设计规范中将不可容忍。
2.方案二
方案二就是对方案一的改进,采用双系统实现智能断路器的所有功能。
①具有高实时性要求的GOOSE报文与SMV帧采用FPGA,用纯硬件逻辑实现;由于FPGA具有丰富的IO口资源,可以实现电流电压采样信号的并行接入,减少时延。
②使用嵌入系统实现复杂的MMS服务。
由于不需要实现高实时性的任务,因此就没有必要使用昂贵的专业硬实时操作系统,Linux或者WINCE都可以满足MMS的设计
要求。
研发费用大幅度降低。
③按照62271标准建模,扩展在线检测的信号种类,提高系统遥控与遥测的能力。
方案二的缺点就是:硬件电路比较复杂,研发的难度比方案一大。
我在嵌入系统与FPGA系统中都进行过数字化变电站相关产品的研发,具备一定的研发经验,因此按照方案二实现智能断路器还就是有信心的。