智能开关设备电动控制系统的设计与实现

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1、智能开关设备电动控制系统的设计与实现徐恺1，胡蕊2，李峰3，黄新春4，朱亚锋1，沙小峰1（1.常州森隆电力科技有限公司，江苏常州213014；2.上海电力实业有限公司，上海200001；3.国网上海市电力公司，上海200122；4.上海南华兰陵实业有限公司，上海201111）摘要：介绍一种智能开关设备电动系统的设计方案，设计硬件采用严格逻辑控制电路、电机正反转电路来对智能开关设备实现可靠的控制，采用校准过流电压电路来适应不同规格电机，采用RS485数字通信接口电路，通信协议符合现场总线标准来实现系统组网构成分布式远

2、程电动控制系统。软件采用冗余逻辑分析处理算法实现控制逻辑，从而可靠的实现对智能开关设备的本地及远程控制。在此分别从硬件和软件方面阐述了智能开关设备电动控制系统的设计方案。.jyqkp;!LOCKIO1!IO0MIED1，即在非手动优先状态下，满足闭锁条件同时无过载过流信号且ED0无前进限位且ED1有后退限位信号则可以实现通过输入信号IO0=0IO1=1来实现输出信号RUN=0RRUN=1的可靠输出控制后退功能，前进控制功能按逻辑关系同理。2.3电机正反转电路电动控制功能本质上就是通过12V继电器控制220V电机正反

3、转功能。具体实现电路如图5所示。当RUN=1且RRUN=0时，D10二极管导通，K1继电器吸合，K1的9脚接到5脚，12脚接到8脚，HALL_OUT为220V+流进MOTO1电机正级经过电机后负极MOTO2流出到220V-，这样构成回路实现电机正转功能从而实现电动控制前进/合刀闸功能；当RRUN=1且RUN=0时，D11二极管导通，K2继电器吸合，K2的9脚接到5脚，12脚接到8脚，HALL_OUT为220V+流进MOTO2电机负极经过电机后正极MOTO1流出到220V-，这样构成回路实现电机反转功能从而实现电动控

4、制后退/分刀闸功能。由图4电动控制逻辑电路逻辑功能可以得到可靠的RUN及RRUN的输出信号，不可能同时出现RUN=1且RRUN=1的情况。3软件设计由上述电动控制任务功能描述可得知，控制系统软件主要为根据获取到的底盘车位置状态/接地刀闸位置状态、过载保护状态、闭锁状态结合接收到本地或远程的控制命令来对底盘车实现进出控制，对接地刀闸实现分合闸控制功能。3.1主程序设计电动控制系统软件按图6所示流程进行，系统初始化，硬件资源初始化后，主循环软件通过输入I/O口线检测手动优先信号、闭锁信号、过载过流信号、底盘车/接地刀的

5、位置信号等结合本地按键操作或远程RS485发来的控制命令操作来实现对底盘车或接地刀电动控制操作。3.2底盘车推进程序设计底盘车推进软件采用冗余逻辑分析处理算法，软件流程如图7所示，软件通过检测过载过流信号、闭锁信号、底盘车位置信号、电机当前状态来实现对底盘车的推进控制一系列逻辑控制时序，首先启动电机进行推进过程直到底盘车到工作位置后再进行电机解锁处理，电机解锁完成后再进行电机停转处理，通过这一系列控制时序来完成电动控制底盘车推进电动操作。其他电动控制操作如电动控制底盘车退出操作、电动控制接地刀闸分闸操作、电动控制接

6、地刀闸合闸操作程序流程与底盘车推进程序流程一致。4系统试验测试4.1联锁及机械寿命试验在正常条件和额定工作电压下，在配有电动控制装置的智能开关柜上进行联锁及机械寿命试验。按设计的机械闭锁和电气联锁要求进行联锁试验，测试下来具备可靠电气联锁且具备过载保护功能，智能柜电动控制底盘车前进、后退、急停；控制接地刀闸分闸、合闸、急停功能正常，电动操作过程中没有发生误操作现象，电动控制准确性100%，整柜机械结构无明显变形。试验数据如表1所示。4.2EMC型式试验设计的开关设备电动控制装置通过了上海电气输配电试验中心有限公司的

7、EMC型式试验，试验项目如表2所示。试验结果合格并取得了试验报告。5结语综上所述，本文分别从硬件及软件设计方面简述了智能开关设备电动控制系统的设计方案，并且经过系统试验测试满足实际工程应用要求。智能开关设备电动控制系统集成了底盘车本地/远程控制功能，接地刀闸本地/远程控制功能，具备智能五防功能、完备电气和机械闭锁功能、过载保护功能，操作上可以根据用户需求选择就地控制操作或远程控制操作。电动控制装置上还具备手动优先开关，可以在电动不可靠的情况下选择手动优先控制底盘车及接地刀闸。该系统抗干扰能力强，联锁可靠，可以显著提

8、高电力控制系统的安全可靠性，降低电力事故的可能性和人员财产损失，促进电力设备自动化水平提高。.jyqk的开关柜智能监控装置研究[J].高压电器，2014，50（3）：29?35.简介：徐恺（1984—），男，江西抚州人，中级工程师，项目研发主管。主要从事智能电力设备硬件软件研发及管理工作。胡蕊（1969—），女，湖北武汉人，经济师，办公室主任。主要从事电力自