[實用新型]微機保護測控裝置

有效

• 申請號: 201220229394.4
• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN202583746U
• 公開（公告）日: 2012-12-05
• 發明（設計）人: 張繼征;李成文;黃意凱
• 申請（專利權）人: 普爾盾電氣（上海）有限公司
• 主分類號: G05B19/04
• 分類號: G05B19/04
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司 31113
• 代理人: 張勁風

技術領域

本實用新型涉及一種微機繼電保護裝置，通過電力系統設備的狀態、參數測試、用于電力系統設備保護、測量、控制的數字式保護測控裝置。

背景技術

電力系統的智能產品的應用環境的多樣性，導致有很多情況下，常規數字式保護測控裝置使用受限，比如環網柜，整個柜子的深度很淺，導致常規保護無法安裝。

發明內容

本實用新型的目的是提供一種高性能的數字式微機保護測控裝置，主要解決微機保護裝置在惡劣環境下無法長期可靠運行、常規控制、信號兼容等技術問題，并且解決開關柜、環網柜保護設計、調試、運行的快速化、簡單化、智能化等問題。具備計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化的特點，并具有安裝深度少于7cm優勢，適用于所有安裝場合。

本實用新型的技術方案是：微機保護測控裝置，由電源模件、交流采樣模件、CPU模件、開關量輸出模件、開關量輸入模件、人機交互模件組成。CPU模件與電源模件、交流采樣模件、開關量輸出模件、開關量輸入模件為單向聯接，與人機交互模件為雙向聯接。?CPU模件由CPU、開出光耦驅動模件、開入光耦驅動模件、RS485模件組成，CPU與開出光耦驅動模件、開入光耦驅動模件單向聯接，CPU與RS485模件雙向聯接。人機交互模件由液晶顯示器、操作按鍵和指示燈組成。交流采樣模件采集到的數據進入CPU模件的內部AD轉換器，經CPU處理后通過開出光耦驅動模件傳輸給開關量輸出模件，完成開關量輸出的光電隔離與繼電器出口控制，開關量輸入模件將開關量信號通過開入光耦驅動再傳輸給CPU。

CPU采用美國微芯科技（Microchip）公司的DSP(數字信號處理器)芯片Microchip?dsPic?30f6014A，安裝在CPU、開入模件上，該芯片具有很高的工作頻率和計算速度，很大的尋址空間，豐富的指令系統和較多的輸入輸出口。CPU的寄存器、數據總線、地址總線都是32位的，具有存儲器管理功能、存儲器保護功能和任務轉換功能，并將高速緩存(Cache)和浮點數部件都集成在CPU內。

本實用新型的有益效果是：微機保護測控裝置（PES-3000）是普爾盾電氣(上海)有限公司專門為6-10KV開關柜、環網柜研發制造的保護測控裝置，具有面向用戶的開放式軟硬件系統。硬件設計上特別考慮柜內空間不足情況下的安裝問題，整個裝置的安裝深度只有不足7厘米。該系列裝置該系列裝置的推出，極大提高了開關柜、環網柜的智能化水平。由于在同一片CPU內部完成幾乎所有的數據操作，真正實現了總線不出芯片，大大提高了微機保護的可靠性和抗干擾能力，由于Microchip?dsPic外圍芯片比較少，所以整體硬件設計占用的電路板面積較小，價格也較低，算法編程也容易實現。同時Microchip?dsPic支持SPI模式和I2C模式的數據傳輸，便于芯片容量擴充。這些特點使得本實用新型很適合需要高分辨率、高采樣率以及高速計算的場合。本實用新型和現有技術比較，外圍芯片更少、設計更加簡單，且不存在兩個CPU處理器之間的數據交換的問題，數據操作可以在片內完成，支持雙以太網、光纖、RS485、CAN等多種通訊方式，具備計算機化，網絡化，智能化，保護、控制、測量和數據通信一體化的特點。

附圖說明

圖1為本實用新型系統結構示意圖。

圖中：1－CPU模件，1－1－CPU，1－2－開出光耦驅動模件，1－3－開入光耦驅動模件，1－4－RS485模件，?2－電源模件，3－交流采樣模件，4－開關量輸出模件，5-開關量輸入模件，6-人機交互模件，6-1液晶顯示器，6-2操作按鍵，6-3指示燈。

具體實施方式

參照圖1，微機保護測控裝置（PES-3000），由電源模件2(上海德創電器電子有限公司XRA110R2405)，交流采樣模件3(南京擇明電子有限公司ZM-TCTA)，CPU模件1，開關量輸出模件4(日本松下株式會社JQ1AP-24V)，開關量輸入模件5(日本東芝株式會社TLP521-4)，人機交互模件6(深圳市拓普微科技開發有限公司LM3033DBY)組成。CPU模件1與電源模件2、交流采樣模件3、開關量輸出模件4、開關量輸入模件5為單向聯接，與人機交互模件6為雙向連接。?CPU模件1由CPU1－1、開出光耦驅動模件1－2(日本東芝株式會社TLP521-1)、開入光耦驅動模件1－3(日本東芝株式會社TLP521-4)、RS485模件1－4組成，CPU1-1與開出光耦驅動模件1-2、開入光耦驅動模件1-3單向聯接，CPU1-1與RS485模件1-4雙向聯接。CPU1－1為美國微芯科技（Microchip）公司的數字信號處理器芯片Microchip?dsPic?30F6014A-I/PF。交流采樣模件3采集到的數據進入CPU模件1－1的內部AD轉換器，經CPU處理后通過開出光耦驅動模件1－2傳輸給開關量輸出模件4，完成開關量輸出的光電隔離與繼電器出口控制，開關量輸入模件5將開關量信號通過開入光耦驅動1－3再傳輸給CPU1－1。電源模件2提供裝置各種工作電源，85V至265V輸入，經抗干擾濾波回路后，利用逆變原理輸出+5V，＋24V，其中+5V為芯片工作提供電源，+24V為開入開出操作模塊提供電源。人機交互模件6由液晶顯示器6-1、操作按鍵6-2、指示燈6-3組成，其中液晶顯示器6-1完成各種信息的顯示，操作按鍵6-2完成用戶的查詢、修改操作，指示燈6-3指示故障信息、裝置狀態及開關狀態。