[實用新型]用于微機保護及測控的電參數采集模塊

有效

• 申請號: 201320518587.6
• 申請日: 2013-08-23
• 公開（公告）號: CN203376395U
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發明（設計）人: 陳茂芳;蘇錦潮;洪培在
• 申請（專利權）人: 廈門高瑞特電氣自動化有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/00
• 代理公司: 廈門市誠得知識產權代理事務所(普通合伙) 35209
• 代理人: 李伊飏

技術領域

本實用新型屬于電氣設備領域，涉及一種用于電力系統中的微機保護裝置，尤其涉及微機保護裝置的電參數采集模塊。

背景技術

在電力系統中，由于外力、過電壓、絕緣老化、操作失誤、設計缺陷等因素，會發生接地、短路、過載等故障，對運行人員的安全和設備造成危害。為了減少或避免由此帶來的危害，采用繼電保護裝置來區別電力的正常、不正常和故障狀態，并做出相應的處理，如發信號和跳閘等保護措施。目前，一般是通過微機保護裝置對上述需要安全保護的設備進行保護。

現有的微機保護裝置廣泛應用于發電廠、變電站、配電站、開關站等系統的進線、饋線、廠站使用的變壓器、母聯、電容器、電動機、備投、PT等一次設備的保護裝置，也可用于電壓電流的保護及測控。其一般是由中央控制器、電壓（或電流）互感器、繼電器、開關電源模塊等部件組成，中央控制器由電壓（或電流）互感器中采樣電壓（或電流）信號，并對該電壓（或電流）進行分析，當判斷出現故障時，控制繼電器的無源觸點閉合，該繼電器的無源觸點接入需要保護的設備的回路中，控制該回路動作，從而實現對接入的設備的保護。

微機保護裝置一般具有電參數采集模塊，其采集電力系統運行過程中運行參數（如電壓、電流、有功、無功、視在、頻率、功率因數等各種電參數）的變化，來判斷電力系統的故障性質和范圍，以便進而做出相應反應和處理（如?：發出警告信號或令斷路器跳閘等）。因此，在微機保護裝置中，用以采集運行參數的數據采集系統的性能尤為重要，其采集的速度、精度及動態范圍對微機保護裝置的保護性能具有十分重要的影響?，F有技術中，微機保護裝置的數據采集系統中，其電路結構簡單，但動態范圍小，且采樣精度低，無法滿足所需的采樣精度，使得微機保護裝置的保護性能差。

實用新型內容

因此，針對上述的問題，本實用新型提出一種用于微機保護及測控的電參數采集模塊，對現有的采集電路進行改進，采用專用的數據采集芯片，并通過配合數據采集芯片的外圍電路實現良好的數據采樣精度、較大的動態范圍，以解決現有技術之不足。

為了解決上述技術問題，本實用新型所采用的技術方案是，一種用于微機保護及測控的電參數采集模塊，包括電壓采集單元、電流采集單元、數據采集單元和CPU處理單元，電壓采集單元的輸出端和電流采集單元的輸出端接于數據采集單元的輸入端，數據采集單元的輸出端接于CPU處理單元的輸出端；所述數據采集單元包括相互電連接的數據采集芯片和濾波降噪電路。

進一步的，所述數據采集芯片采用芯片型號為AD7606BSTZ的數據采集芯片。更進一步的，所述濾波降噪電路包括電解電容C3、電容C4、電解電容C5、電解電容C6、電解電容C7、電解電容C8、電阻R3、電阻R4和電感L1，電解電容C3的正端連接數據采集芯片的REGCAP引腳（第36引腳），電解電容C3的負端接地；電容C4的一端串聯電感L1后連接數據采集芯片的AVCC引腳（第37、38引腳）以及電源VCC，電容C4的另一端接地；電解電容C6的正端連接數據采集芯片的REGCAP引腳（第39引腳），電解電容C6的負端接地；電解電容C7的正端連接數據采集芯片的REFIN引腳（第41引腳），電解電容C7的負端接地；電解電容C8的正端連接數據采集芯片的REFCAPA引腳（第44引腳）和REFCAPB引腳（第45引腳），電解電容C8的負端接地；電解電容C5的正端連接數據采集芯片的AVCC引腳（第48引腳）以及電源VCC，電解電容C5的負端接地；電阻R3的一端和電阻R4的一端均連接至電源VCC，電阻R3的另一端連接數據采集芯片的D15/BS引腳（第33引腳），電阻R4的另一端連接數據采集芯片的REF引腳（第34引腳）。該濾波降噪電路配合數據采集芯片AD7606BSTZ，將電壓采集單元和電流采集單元發送來的模擬信號量接收并處理。

進一步的，所述電壓采集單元包括A相電壓采集單元、B相電壓采集單元、C相電壓采集單元和零序電壓采集單元。A相電壓采集單元接收A相電壓信號，B相電壓采集單元接收B相電壓信號，C相電壓采集單元接收C相電壓信號，零序電壓采集單元接收零序電壓信號。A相電壓采集單元、B相電壓采集單元、C相電壓采集單元和零序電壓采集單元的電路結構相同。其中，A相電壓采集單元包括電壓互感器、第一電阻、第二電阻、第三電阻、電容，第一電阻并聯于電壓互感器的兩端，第二電阻的一端連接第一電阻的一端，第二電阻的另一端連接電容的一端以及數據采集芯片；第三電阻的一端連接第一電阻的另一端，第三電阻的另一端連接電容的另一端以及數據采集芯片。