[發明專利]智能電力變壓器通用硬件平臺

有效

• 申請號: 201310614644.5
• 申請日: 2013-11-28
• 公開（公告）號: CN103618232A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 高強;張光明;原峰;代繼成;李在林;潘豐厚;郭占男;李平;張健楠;蔡斌
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網遼寧省電力有限公司電力科學研究院;遼寧東科電力有限公司
• 主分類號: H02B15/00
• 分類號: H02B15/00;H02J13/00
• 代理公司: 遼寧沈陽國興專利代理有限公司 21100
• 代理人: 何學軍

技術領域

本發明屬于電力變壓器智能組件領域，尤其涉及一種智能電力變壓器通用硬件平臺。

背景技術

電力變壓器智能組件是一種對變壓器進行實時數據采集與控制的自動化智能電子設備集合，可記錄并儲存變壓器低壓側的電流、電壓等參數，還可以通過通信網絡，與后臺監控系統交換數據，具有數據處理、狀態控制、狀態監測的所有功能，實現主站對變壓器的遙測、遙信、遙控功能，實現變壓器的經濟、安全、可靠運行。

目前，智能電力變壓器的智能組件,一般有以下配置：測量IED、冷卻裝置控制IED、有載分接開關控制IED、合并單元、監測主IED、繞組溫度監測IED、局部放電監測IED、油中溶解氣體監測IED、侵入波監測IED、高壓套管監測IED和非電量保護IED。變壓器智能組件的監測、測量、控制、計量和保護等功能都分散在各個IED中，這與智能組件的高度集成和與本體一體化的發展方向是不一致的。另外，這種方式各個裝置相對單一、孤立和分散，并且在裝置開發過程中，各個模塊和結構的利用率較低，增加重復勞動。

發明內容

針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種智能電力變壓器通用硬件平臺，其目的是提供一種集成度高、設計標準化、安全可靠的智能電力變壓器通用硬件平臺。

為了實現上述發明目的，本發明是通過以下技術方案來實現的：

智能電力變壓器通用硬件平臺，包括機箱以及機箱內的電源模塊、開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、直流量采集模塊、交流量采集模塊、溫度量采集模塊、主控制模塊和高壓套管監測模塊。

所述的機箱采用19英寸、4U的標準機箱，所有模塊均通過接插件與機箱背板連接，并可以互換位置。

所述的開關量輸入模塊包括：微控制器和隔離器件；外部開關量通過DC?24V電源接到隔離器件，經隔離器件后與微控制器輸入端連接。

所述的開關量輸出模塊包括：微控制器和出口繼電器；微控制器通過驅動電路與出口繼電器連接，出口繼電器的輸出端與外部線纜連接。

所述的直流量采集模塊包括：微控制器、AD采樣電路和運算放大電路；直流電流量需經過采樣電阻，直流電壓量則直接送給運算放大電路，運算放大電路連接AD采樣電路，AD采樣電路與微控制器相連接。

所述的交流量采集模塊包括：微控制器、AD采樣電路、運算放大電路和小型電流、電壓互感器；小型互感器采集交流電壓、電流，并變換成小信號經運算放大電路和AD采樣電路后送入相連的微控制器。

所述的溫度量采集模塊包括：微控制器、AD采樣電路、運算放大電路和恒流源電路；前端PT100熱電阻采用三線制接法連接到端子，而后由恒流源電路激勵產生電壓信號，經運算放大電路和AD采樣電路送入相連接的微控制器。

所述的主控制模塊包括：ARM內核的微處理器、NAND?Flash存儲器、DDR2?SDRAM、光纖收發器；ARM內核的微處理器通過外設接口連接NAND?Flash存儲器、DDR2?SDRAM和光纖收發器，光纖收發器與變電站內二次系統連接。

所述的高壓套管監測模塊包括：?DSP數字信號處理器、同步AD采樣電路、運算放大電路和采樣電阻；高壓套管末屏電流信號經采樣電阻，系統二次電壓信號則直接送入運算放大電路，經同步AD采樣電路后送給相連接的DSP數字信號處理器。

所述的開關量輸入模塊、開關量輸出模塊、直流量采集模塊、交流量采集模塊、溫度量采集模塊、主控制模塊和高壓套管監測模塊中均含有微控制器，通過串行通訊方式把信息集中到與主控制模塊相連接的微處理器中。

本發明的優點及所產生的有益效果是：

本發明提供一種智能電力變壓器通用硬件平臺，將具備開關量輸入采集、開關量輸出控制、溫度采集、交流量采集、直流量采集、高壓套管狀態監測、綜合分析診斷等功能，并且將所有模塊放在19英寸，4U高的標準機箱中。在實際應用中，可以根據現場情況和所配套的電力變壓器需求任意增加和刪減模塊的數量，充分利用空間和硬件資源。本發明適用于各個電壓等級的電力變壓器智能化。

附圖說明

以下結合附圖和具體實例對本發明做進一步詳細說明。

圖1是本發明外部結構示意圖；

圖2是本發明內部結構示意圖。

具體實施方式