[實用新型]一種智能風電箱變保護測控裝置

有效

• 申請號: 201220693751.2
• 申請日: 2012-12-14
• 公開（公告）號: CN202929471U
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 鄭銳藝;劉海鋒;王健
• 申請（專利權）人: 廣西星宇智能電氣有限公司
• 主分類號: G05B19/418
• 分類號: G05B19/418
• 代理公司: 廣西南寧公平專利事務所有限責任公司 45104
• 代理人: 劉小萍

技術領域

本實用新型涉及風電技術領域，特別涉及一種風力發電場箱式變壓器智能保護測控裝置。

背景技術

我國風電產業迅猛發展，對增加我國能源供應、調整能源結構和保護生態環境起到了積極作用。根據《風力發電機組異步發電機》（GB/T?19071.1-2003）中第3.6條關于發電機型式、基本參數及尺寸中規定：單速發電機的額定頻率為50Hz，同步轉速為1500r/min，額定電壓(v)為400，690，1000，1500。目前國際上風力發電機組出口電壓大部分是400V或690V。傳統的變壓器測控裝置交流電壓采集系統額定電壓一般為100V。不能滿足風力發電機組出口電壓采集的要求。

由于風力資源分布特殊原因，風電項目多在西北及沿海等自然條件相對惡劣的地方，冬天溫度最低要到-40℃左右，而傳統測控設備一般要求滿足在-5℃低溫正常運行。惡劣的環境使得常規的變壓器測控設備在風電場內出現運行不穩定的情況。風力發電場箱式變壓器的測控除了檢測高、低壓兩則交流電量外，還需增加2～4路溫度測量。另外非電量檢測也比較多，如變壓器重瓦斯、變壓器輕瓦斯、過電壓、油位異常等近20路非電量。而常規的變壓器測控設備的模擬量采樣通道，非電量檢測通道都相對有限，若用于風力發電場箱式變壓器的測控，需另外增加采樣通道，增加硬件成本，甚至增加測控設備體積。

另外，風電場風力發電機組的分布比較分散，信號遠距離傳輸比較困難，傳統通訊方式實現成本很高，因此，設計一種新型智能風電箱變保護測控裝置，滿足風電場惡劣環境運行要求及箱式變壓器保護測控要注，并具有可靠通訊功能，具有積極意義。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是提供一種智能風電箱變保護測控裝置，能直接采集風機出口690V電壓，穩定運行于-40℃～45℃的特殊環境。

本實用新型智能風電箱變保護測控裝置，它由中央處理模塊1，電量信號采集模塊2、非電量采集模塊3、出口執行模塊4、存儲模塊5、通訊模塊6、人機交互模塊7及電源8構成，電量信號采集模塊2、人機交互模塊7、通訊模塊6分別與中央處理模塊1連接并實現雙向通訊，非電量采集模塊3的信號輸入到中央處理模塊1，中央處理模塊1的信號輸出到出口執行模塊4。

本實用新型智能風電箱變保護測控裝置，所述中央處理模塊1由32位嵌入式微控制器MCU構成，它還連接有大容量SRAM、FLASH存儲模塊5，大容量SRAM、FLASH存儲模塊5與32位嵌入式微控制器MCU連接并實現雙向通訊。

本實用新型智能風電箱變保護測控裝置，所述交流電量信號采集模塊2包括12路交流電量采集通道、兩路溫度采集通道和兩路直流信號采集通道；所述12路交流電量采集通道是采集箱式變壓器高壓側三相電壓、三相電流和低壓側三相電壓、三相電流的通道，采集到的電量信號分別輸入電氣隔離電路，電氣隔離電路輸出到濾波電路，濾波電路輸出到運放電路，運放電路輸出到通道擴展電路；兩路溫度采集通道采集熱電阻PT100的信號分別輸入電氣隔離電路一2-3，電氣隔離電路一2-3輸出到濾波電路2-4，濾波電路2-4輸出到運放電路2-5，運放電路2-5輸出到三線制橋式測量電路2-6，三線制橋式測量電路輸出到通道復用控制器2-7，通道復用控制器2-7輸出到通道擴展電路2-8；兩路直流信號采集通道采集溫度變送器2-1輸出的電量信號，如果溫度變送器2-1輸出是直流電流信號，直流電流信號輸入到電流/電壓（I/U）轉換電路2-2，電流/電壓（I/U）轉換電路2-2輸出到電氣隔離電路一2-3，電氣隔離電路一2-3輸出到濾波電路2-4，濾波電路2-4輸出到運放電路2-5，運放電路2-5輸出到通道復用控制器2-7，通道復用控制器2-7輸出到通道擴展電路2-8；如果溫度變送器輸出是直流電壓信號，則不用經過電流/電壓（I/U）轉換電路2-2，溫度變送器2-1輸出直接輸入接到電氣隔離電路一2-3；通道擴展電路2-8與模/數（A/D）轉換電路2-9連接并實現雙向通訊，模/數（A/D）轉換電路2-9與中央處理模塊1連接并實現雙向通訊，中央處理模塊1的信號輸入到通道復用控制器2-7。

本實用新型智能風電箱變保護測控裝置，所述兩路溫度采集通道和兩路直流信號采集通道共用AD采樣通道，以乒乓式切換的方式分時采樣。

本實用新型智能風電箱變保護測控裝置，所述非電量采集模塊3包括20路非電量檢測通道，采集到的信號輸入到光電隔離電路，光電隔離電路輸出到電平轉換電路，電平轉換電路輸出到中央處理模塊。