[實用新型]母聯分段監控保護及綜合備自投裝置

有效

• 申請號: 201020195189.1
• 申請日: 2010-05-19
• 公開（公告）號: CN201854085U
• 公開（公告）日: 2011-06-01
• 發明（設計）人: 黃新波;王軍安
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H02J13/00
• 分類號: H02J13/00
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 羅笛

技術領域

本實用新型屬于電力設備監控保護技術領域，涉及一種用于輸變電設備的監測保護裝置，具體涉及一種母聯分段監控保護及綜合備自投裝置。

背景技術

在電力系統中，繼電保護和自動裝置是保證電力系統安全運行和提高電能質量的重要工具。電力系統運行中，由于風、雨、雷電的影響、設備的缺陷和絕緣老化、運行維護不當和操作錯誤等原因，導致組成電力系統的電器元件可能發生各種故障和不正常工作狀態。電力系統發生的故障主要是各種類型的短路，包括三相短路、兩相短路、兩相接地短路、單相接地短路，以及發電機、變壓器同一相繞組的匝間短路。常見的不正常工作狀態主要是過負荷、系統振蕩和頻率降低等。故障的危害是：

（1）故障點的電弧可能燒壞故障設備。

（2）故障回路中的設備，由于短路電流產生的熱效應和電動力的作用，會遭受破壞或損傷。

（3）電力系統部分地區的電壓大幅度下降，影響用戶的正常生產。

（4）破壞電力系統并列運行的穩定性，引起系統振蕩，甚至整個系統瓦解，造成大面積停電。

母線發生故障的幾率較線路低，但故障的影響面很大。這是因為母線上通常連有較多的電氣元件，母線故障將使這些元件停電，從而造成大面積停電事故，并可能破壞系統的穩定運行，使故障進一步擴大，可見母線故障是最嚴重的電氣故障之一，因此利用母線保護清除和縮小故障造成的后果，是十分必要的。

因此，任何電力系統在設計和運行時，必須考慮到系統中可能發生的故障和不正常工作狀態，并利用繼電保護裝置予以消除，以保證電力系統正常運行，目前繼電保護以微機型繼電保護為主。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種母聯分段監控保護及綜合備自投裝置，該裝置基于32位高性能DSP（數字信號處理器）和高速以太網絡通信技術設計，主要適用于110KV及以下電壓等級母聯開關，完成母聯開關（或橋開關）的監控保護以及母聯（或橋開關）進線的綜合備自投功能。

本實用新型所采用的技術方案是，一種母聯分段監控保護及綜合備自投裝置，包括相連接的遠程監控中心及保護終端，保護終端包括相連接的數字DSP部件及數字MCU模塊，數字DSP部件上分別連接有模擬量輸入部件、數字量輸入接口部件、開關量輸出部件，數字MCU模塊上分別連接有外部通信接口部件、人機對話接口部件。

本實用新型的特征還在于，

其中的保護終端設置有兩個或兩個以上。

其中的遠程監控中心，用于收集系統的故障信息，并將此故障信息進行分析和統計，然后將數據存入數據庫，供管理人員查看。

其中的保護終端，用于采集當前母線的運行狀態，并根據保護算法計算出是否故障、是否區內故障，并根據整定值決定是否跳閘。

本實用新型的有益效果是，

（1）MPU＋DSP的方案。其中MPU、DSP按需要可用多個，其中MPU完成保護裝置的總起動元件和人機界面及后臺通信功能，DSP完成所有的保護算法和邏輯功能。這樣，將保護功能和其他擴展功能分離，一方面可以使DSP專注于完成保護算法，降低軟件設計的復雜程度以減少不必要的失誤；另一方面，擴展功能可由更擅長網絡通信、人機接口等功能的MPU來完成，做到各有所長。其中，數字DSP部件采用TMS320F2812，數字MCU采用LPC2131-32位ARM芯片。

（2）交流交換部分包括電流交換器TA和電壓交換器TV，用于將系統TA、TV的二次測電流、電壓信號轉換成弱電信號，供CPU插件轉換，并起強弱電隔離作用。CPU插件采用了多層印制板及表面貼裝工藝，小巧緊湊。裝置電源采用交、直流兩用開關電源本插件輸出一路5V、一路24V電壓。5V用于裝置數字器件工作，24V用于繼電器驅動及狀態量輸入使用。工業級的RS485總線網絡，組網經濟方便。人機對話插件，包括中文顯示，鍵盤操作及信號燈指示功能。

附圖說明

圖1是本實用新型母聯分段監控保護及綜合備自投裝置的結構示意圖；

圖2是本實用新型母聯分段監控保護及綜合備自投裝置中保護終端的結構示意圖；

圖3是本實用新型母聯分段監控保護及綜合備自投裝置中前端A/D采樣的流程圖；

圖4是本實用新型母聯分段監控保護及綜合備自投裝置中開關量輸出部件的電路原理圖。

圖中，1.模擬量輸入部件，2.數字量輸入接口部件，3.數字DSP部件，4.數字MCU模塊，5.外部通信接口部件，6.人機對話接口部件，7.開關量輸出部件，8.遠程監控中心，9.保護終端。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型進行詳細說明。