[實用新型]一種可配置的母差保護裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320106815.9
• 申請日: 2013-03-11
• 公開（公告）號: CN203103932U
• 公開（公告）日: 2013-07-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張杭;萬尚軍;宋立
• 申請（專利權(quán)）人: 南京因泰萊電器股份有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 南京知識律師事務所 32207
• 代理人: 張?zhí)K沛

本實用新型涉及母線保護，是電力系統(tǒng)中一種重要設(shè)備的微機保護，屬于電力工程繼電保護自動化領(lǐng)域。

母線是匯集和分配電能的電氣設(shè)備，是連接發(fā)電機、變壓器和線路等重要電氣設(shè)備的設(shè)備，所以對母線的保護是非常重要的。母線保護的主要功能是在母線發(fā)生故障時快速切除故障、在母線外發(fā)生故障時不誤切母線。母線保護的誤動和拒動將造成嚴重的后果。母線保護誤動將造成大面積停電，拒動可能造成電力設(shè)備的損壞和系統(tǒng)的瓦解。實現(xiàn)母線保護的最主要的功能是母差保護，而對母差保護的最重要的要求就是高度的安全性、可靠性，很強的選擇性和快速性。由于母線的接線方式很多，所接回路數(shù)量變化很大，為了提高保護裝置的靈活性和節(jié)約成本，對母差保護裝置的可擴展性和可配置性提出很高要求。

本實用新型利用計算機技術(shù)、高速總線技術(shù)和軟件技術(shù)來實現(xiàn)母差保護，通過采集母線電壓、線路和母聯(lián)電流來獲取正?；蚬收想娏?，通過采集開關(guān)狀態(tài)來獲取母線運行方式，采用差動保護快速算法，判斷母線區(qū)內(nèi)區(qū)外故障，確定故障母線，發(fā)出跳閘命令，切除故障，保證供電的可靠性。該母差保護裝置通過硬件模塊化、通用化、自我描述和軟件的模塊化和靈活性來保證母差保護的可擴展性和可配置性。

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本裝置有以下幾個組成部分：中央處理模塊、模擬量采集模塊、開入量采集模塊、開出量控制模塊、通信模塊、顯示模塊、電源模塊。其特征在于：中央處理器、模擬量采集模塊通過TDM總線連接；中央處理模塊、開入量采集模塊、開出量控制模塊、通信模塊通過CAN總線和RS485總線連接；通信模塊和顯示模塊通過RS485總線連接。

中央處理模塊主要完成數(shù)據(jù)計算、保護啟動和保護邏輯處理。其特征在于：中央處理模塊包括處理器CPU、可編程控制器FPGA、存儲器SDRAM、閃存FLASH和多種總線控制器。

模擬量采集模塊可以采集母線電壓、線路和母聯(lián)電流。其特征在于：模擬量采集模塊包括電壓或電流變換器、濾波電路、模數(shù)轉(zhuǎn)換器AD和FPGA。

開入量采集模塊可以采集斷路器位置、隔離開關(guān)位置和保護壓板位置。其特征在于：開入量采集模塊包括CPU、CAN控制器、RS485總線控制器、光耦。

開出量控制模塊可以控制斷路器的分合、接地刀的分合、發(fā)出保護動作或異常等信號。其特征在于：開出量控制模塊包括CPU、CAN控制器、RS485總線控制器、繼電器。

通信模塊主要實現(xiàn)故障報告的處理以及與顯示和外界的通信。其特征在于：通信模塊包括CPU、FPGA、CAN控制器、RS485總線控制器、RS232總線控制器、以太網(wǎng)控制器、SDRAM。

顯示模塊實現(xiàn)模擬量、開關(guān)量的顯示和參數(shù)的設(shè)置和各模塊的配置。其特征在于：顯示模塊包括CPU、RS485總線控制器、以太網(wǎng)控制器、SDRAM、液晶。

顯示模塊實現(xiàn)模擬量、開關(guān)量的顯示和參數(shù)的設(shè)置和各模塊的配置。其特征在于：顯示模塊包括CPU、RS485總線控制器、以太網(wǎng)控制器、SDRAM、液晶。

本實用新型的有益效果：

每個現(xiàn)場母線運行方式和支路數(shù)不同，要求采集的模擬量、開入量和跳閘開出也不同，該母差保護裝置可以通過配置不同數(shù)量的模擬量采集模塊、開入量采集模塊、開出量控制模塊來滿足要求，并且可以通過液晶界面或?qū)ｉT的配置軟件來完成開入、開出的設(shè)置。

圖1是本實用新型實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

圖2是中央處理模塊的原理框圖。

圖3是模擬量采集模塊的原理框圖。

圖4是開入量采集模塊的原理框圖。

圖5是開出量控制模塊的原理框圖。

以下通過具體實施例對本實用新型的技術(shù)方案做進一步的說明。

本裝置主要由中央處理模塊、模擬量采集模塊、開入量采集模塊、開出量控制模塊、通信模塊和顯示模塊組成。

如圖1所示，為本實用新型實施例的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。

中央處理模塊、模擬量采集模塊通過TDM總線連接。每塊模擬量采集模塊可以采集18路模擬量即6個電流回路電流，可以配置多塊模擬量采集模塊，數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場電流支路數(shù)量確定。

中央處理模塊、模擬量采集模塊通過TDM總線連接。每塊模擬量采集模塊可以采集18路模擬量即6個電流回路電流，可以配置多塊模擬量采集模塊，數(shù)量可根據(jù)現(xiàn)場電流支路數(shù)量確定。