[發(fā)明專利]智能開關量隔離采集單元

在審

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• 申請日: 2015-11-11
• 公開（公告）號: CN105242152A
• 公開（公告）日: 2016-01-13
• 發(fā)明（設計）人: 趙小鳳;李奇鮮;張勛;余哲
• 申請（專利權）人: 成都府河電力自動化成套設備有限責任公司
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00
• 代理公司: 北京天奇智新知識產(chǎn)權代理有限公司 11340
• 代理人: 郭霞

技術領域

本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)繼電保護技術領域，具體涉及一種智能開關量隔離采集單元。

背景技術

在變電站綜合自動化系統(tǒng)中，開入量回路是電力系統(tǒng)繼電保護系統(tǒng)極為重要的組成部分。發(fā)變廠或變電站的微機保護裝置、監(jiān)控系統(tǒng)、故障錄波及綜合自動化系統(tǒng)，都有大量的開關量需要接入，且對開關量信號采集的準確性與實時性都有較高的要求，否則會造成遙信誤判，甚至導致保護誤動作。

開關量的輸入主要包括斷路器、隔離開關的輔助點等。這些信號都處于高壓回路中，有很強的電磁干擾能力，所以在采集之前，一般需要采用隔離處理，目前一般采用光耦實現(xiàn)光電隔離轉換，即完成220V(或110V)電平轉換為24V電平和隔離功能。

隨著科技的進步，數(shù)字化變電站作為智能電網(wǎng)的重要組成部分已成為大電網(wǎng)發(fā)展的必然趨勢，同時促使故障錄波裝置逐漸向數(shù)字化、智能化發(fā)展。無論在傳統(tǒng)變電站還是在數(shù)字化變電站，開入回路直接影響著保護的動作邏輯，這也促使制造和運行單位不斷思索、改進，從硬件電路到軟件設計，從芯片選擇到外部接線等，都需要對開關量回路的采集電路進行改進以適應數(shù)字化變電站的需要?，F(xiàn)有技術方案：

現(xiàn)階段接入故障錄波裝置的220V(或110V)開關量一般有三種處理方式：

1)隔離箱方式，即屏外開關量輸入信號經(jīng)絕緣端子排轉接后，由電纜線傳輸經(jīng)行線槽接入到開關量輸入端，所有開關量信號(64路及以上)集中在隔離箱里一張完整的PCB板上統(tǒng)一進行二次轉換處理(光電隔離轉換)，然后通過DB37的連接線接到裝置主機上。

2)隔離轉換插板方式，即屏外開關量輸入信號經(jīng)絕緣端子排轉接后，再經(jīng)過一張或多張插板對開關量信號進行二次轉換處理(光電隔離轉換)，然后通過DB25/DB37的連接線接到裝置主機上。其中每一張插板可以對對16/32路開關量信號進行處理。

3)單個光耦端子方式，即屏外開關量輸入信號直接經(jīng)光耦端子進行光電隔離轉換處理，然后再通過光耦端子轉接板將接線方式轉換成DB25的轉接線連接到裝置主機上。

現(xiàn)有技術方案存在以下缺陷：

1)隔離箱方式采用絕緣端子排+隔離箱的結構；隔離轉換插板方式采用絕緣端子排+隔離轉換插板的結構；單個光耦端子方式采用光耦端子+轉接板方式。這三種方式結構復雜，都需要進行二次轉換處理，成本高，且后兩種方式的PCB插板均裸露在外面，存在安全隱患。

2)隔離箱方式經(jīng)第一次轉換后每一路開關量信號需要一根電纜線與隔離箱連接，電纜線多，嚴重影響屏體布線；隔離轉換插板方式和單個光耦端子方式都需要憑借PCB插板轉成連接線的方式，即每一個插板要用螺釘固定在16路/32路的端子排上，安裝復雜，且連接線固定在裸露的單PCB板上，安全穩(wěn)固性差。

3)以上三種結構在發(fā)生故障時可維護性差。尤其是隔離箱方式，一旦隔離箱內某一路或幾路開關量出現(xiàn)故障，要拆卸整個隔離箱才能排除并解決問題。

4)不能用于數(shù)字化變電站中傳統(tǒng)開關量數(shù)據(jù)的采集。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的就在于為了解決上述問題而提供一種智能開關量隔離采集單元，可同時實現(xiàn)32路開關量輸入信號的光電隔離轉換及采集功能，可多個單元并聯(lián)使用，既可以用在傳統(tǒng)變電站，也可以用于數(shù)字化變電站的開關量采集。

本發(fā)明通過以下技術方案來實現(xiàn)上述目的：

一種智能開關量隔離采集單元，包括底座，所述底座上設置有印制板，所述印制板通過上蓋緊固在所述底座上，所述印制板上設置有智能處理電路、母座、RS485接線端子、B碼信號接線端子、32路開關量光電隔離轉換電路和兩個均具有16個接線端的開關量輸入端子，兩個所述開關量輸入端子的32個接線端與32路所述開關量光電隔離轉換電路的信號輸入端一一對應連通，每路所述開關量光電隔離轉換電路的信號輸出端同時與所述智能處理電路和所述母座連接，所述母座設置有32個信號接線端，所述母座的32個信號接線端與32路所述開關量光電隔離轉換電路的信號輸出端一一對應連通，所述B碼信號接線端子與所述智能處理電路的B碼信號輸入端連接，所述RS485接線端子設置在所述智能處理電路的信號輸出端。

進一步地，所述上蓋、所述印制板和所述底座通過4顆M3螺釘固定在一起。

進一步地，所述底座上設置有3個用于卡在端子排導軌上的活動緊扣件。

進一步地，所述上蓋和所述底座均由耐熱阻燃的絕緣材質制成。