[實用新型]變電站運行數據自動記錄裝置

有效

• 申請號: 201120100320.6
• 申請日: 2011-04-08
• 公開（公告）號: CN202025366U
• 公開（公告）日: 2011-11-02
• 發明（設計）人: 張北斗;羅利平;余家華;李欣;楊彥生
• 申請（專利權）人: 中鐵上海設計院集團有限公司
• 主分類號: G07C3/00
• 分類號: G07C3/00;G01R31/00
• 代理公司: 上海申蒙商標專利代理有限公司 31214
• 代理人: 徐小蓉

技術領域

本實用新型涉及一種自動記錄裝置，具體的說是一種變電站運行數據自動記錄裝置。

背景技術

隨著高速鐵路及工業的快速發展，變電站的可靠性運行顯得越來越重要。為可靠性設計提供科學的設計依據，是變電站運行數據記錄儀（即俗稱電站黑匣子）的核心任務。現有的幾種常見類型黑匣子，對雷雷擊放電難以進行完整記錄。對單相短路、相間短路、三相平衡短路電流的記錄，存在記錄波形失真、記錄峰值削頂的現象。特別是在組合波形分析時，由于記錄儀采集速率低，雷雷擊放電發生的時刻、雷擊放電波形記錄不到；短路故障發生時刻的暫態轉穩態時的非周期分量和峰值分量記錄準確性低。

發明內容

本實用新型的目的是根據上述現有技術的不足之處，提出一種變電站運行數據自動記錄裝置，該裝置在硬件上分兩套獨立的電路數據線采集，一套高速采集雷擊放電電流，一路低速采集工頻電流數據，采用平面羅氏線圈組合式傳感器設計，能夠對變電站發生的閃變（晃電）、鐵磁諧振、正序、零序電流、單相對地短路、相間短路、三相平衡短路、差動保護失效、雷擊浪涌等進行精確記錄，后臺分析可以給出相差、負序電流、有功功率、無功功率、視在功率、功率因數、變壓器勵磁電流等分析數據。特別是雷擊浪涌電壓、雷擊放電電流的波形記錄，能提供更加科學的設計參數。

本實用新型的目的實現由以下技術方案完成：

一種變電站運行數據自動記錄裝置，包括電池組、裝置外殼、單片機、存儲器、以及三相電源傳感器及其后接的三相電源數據記錄處理電路，所述電路信號數據處理電路連接單片機，單片機判斷、記錄異常信號，并存儲于單片機控制的存儲器中，該裝置還包括平面羅氏線圈傳感器及其相連接的雷電流波形數據記錄處理電路，所述雷電流波形數據記錄處理電路連接所述單片機。

上述雷電流波形數據記錄處理電路包括阻抗變換電路及其后接的AD轉換器、以及現場可編程門陣列邏輯器件FPGA，所述AD轉換器連接所述FPGA，所述單片機連接控制所述AD轉換器與FPGA。

該裝置設有GPS定位天線，所述單片機通過GPS定位天線連接GPS信息系統。

上述存儲器為可插拔數據記錄U盤。所述可插拔數據記錄U盤連接有數碼管。

本實用新型的優點是，變電站運行數據自動記錄裝置在變電站供電系統發生異常情況時，能夠對變電站發生的雷擊事故、電源短路事故、過負荷、諧波等異常數據進行記錄，便于事后進行事故分析，為今后預防提供設計依據，實現鐵路變電站系統安全運行黑匣子功能。?

附圖說明

圖1為本實用新型變電站運行數據自動記錄裝置的電路原理方框圖；?

圖2為本實用新型裝置的外殼結構示意圖；?

圖3為本實用新型裝置的內部結構狀態圖；?

圖4為本實用新型裝置殼體內電路屏蔽結構示意圖；?

圖5為本實用新型裝置屏蔽殼內電路布局結構圖；

圖6為實施例中變電站出現異常電壓波形時的記錄波形圖；

圖7為實施例中浪涌電壓波形記錄圖。

其中，圖2-圖4標號1-19標示的是；GPS定位天線1、可插拔數據記錄U盤2、工作狀態指示3、記錄條數數碼指示管4、下屏蔽蓋板5、電源輸入端6、通訊輸出端7、傳感器端口8、三相電源數據記錄處理電路板9、雷電流波形記錄電路板10、開關電源模塊11、浪涌保護模塊12、外接電源端子13、通訊接口端子14、雷電傳感器端子15、三相電源傳感器端子16、鋰電池模塊17、屏蔽殼體18、上屏蔽蓋板19。

具體實施方式

以下結合附圖通過實施例對本實用新型特征及其它相關特征作進一步詳細說明，以便于同行業技術人員的理解：

圖1所示為本實用新型變電站運行數據自動記錄裝置的電路原理方框圖；圖2為本實用新型裝置的外殼結構示意圖。由圖1、圖2可見，本實用新型裝置主要包括裝置外殼、單片機、存儲器、以及三相電源傳感器及其后接的三相電源數據記錄處理電路、單片機、存儲器等。三相電源傳感器以及平面羅氏線圈傳感器采集到的電壓或電流異常信號，經過阻抗變換到達單片微機控制的AD轉換端口，經過數字變換后送入FPGA（現場可編程門陣列邏輯器件）。FPGA按照先進先出的原則，始終保持著一段時間的數據存儲，一旦出現電壓異常，這段時間數據開始送到單片機控制的U盤中存儲，直到異常電壓消失若干時間后的全部數據，同時單片計算機讀取GPS信息，將此刻的日期、時間同時寫入，這就是一個異常電壓記錄，被顯示在與U盤連接的數碼管上。用戶可以在現場通過數碼管感知是否有異常電壓記錄，也可通過RS485總線進行查看。