[實(shí)用新型]一種微機(jī)變壓器保護(hù)教學(xué)裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201620423741.5
• 申請(qǐng)日: 2016-05-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN206162959U
• 公開(kāi)（公告）日: 2017-05-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳卸水;唐旭;方偉峰;張才;許兆銘
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 浙江求是科教設(shè)備有限公司
• 主分類號(hào): G09B23/18
• 分類號(hào): G09B23/18
• 代理公司: 浙江杭知橋律師事務(wù)所33256
• 代理人: 王梨華,陳麗霞

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及教學(xué)裝置領(lǐng)域，尤其涉及了一種微機(jī)變壓器保護(hù)教學(xué)裝置。

背景技術(shù)

實(shí)驗(yàn)教學(xué)是理工科院校重要教學(xué)環(huán)節(jié)之一，它在加強(qiáng)人才培養(yǎng)、提高人員素質(zhì)以及促進(jìn)學(xué)科發(fā)展方面有著不可替代的作用。對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)、教學(xué)裝備，其具有極高的專業(yè)性和創(chuàng)新性，需緊密跟蹤本專業(yè)、本行業(yè)技術(shù)的最新發(fā)展動(dòng)向，開(kāi)發(fā)出適應(yīng)學(xué)科及行業(yè)發(fā)展的專業(yè)教學(xué)裝備。在微電網(wǎng)教學(xué)領(lǐng)域微機(jī)變壓器保護(hù)方向，現(xiàn)階段的大多數(shù)教學(xué)設(shè)備已經(jīng)不能滿足電力行業(yè)的最新發(fā)展趨勢(shì)，已經(jīng)嚴(yán)重影響到了電力教學(xué)和電氣工程學(xué)科的發(fā)展。其主要面臨如下問(wèn)題：

1、目前大多數(shù)的教學(xué)裝置，特別是集成的很高的設(shè)備，比如微機(jī)變壓器保護(hù)裝置，多數(shù)院校采用的是工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)使用的設(shè)備，雖然這個(gè)和實(shí)際生產(chǎn)一線相接軌了，但是這里面存在一個(gè)嚴(yán)重的問(wèn)題。我們的院校應(yīng)該培養(yǎng)的是具有創(chuàng)新型的人才，而不是操作工，如果國(guó)家的培養(yǎng)目標(biāo)都是操作型工人，國(guó)家的未來(lái)在何方！針對(duì)這個(gè)嚴(yán)峻的形勢(shì)我公司特意開(kāi)發(fā)了核心保護(hù)可二次開(kāi)發(fā)型微機(jī)變壓器保護(hù)裝置，方便教學(xué)中的算法訓(xùn)練，以及學(xué)生對(duì)微機(jī)變壓器保護(hù)裝置的底層開(kāi)發(fā)。

2、實(shí)驗(yàn)裝置控制器指令集不夠豐富，缺乏操作系統(tǒng)支持，實(shí)驗(yàn)不夠靈活，特別對(duì)微機(jī)保護(hù)新的控制技術(shù)反映很少，其在控制的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和綜合性能方面較差，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)電力系統(tǒng)智能化、網(wǎng)絡(luò)化控制的需求，無(wú)法在設(shè)備上進(jìn)行教學(xué)和科研的二次開(kāi)發(fā)。

3、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中對(duì)動(dòng)態(tài)過(guò)程的觀察非常困難。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)缺乏高性能數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，無(wú)法對(duì)各個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)的動(dòng)態(tài)波形進(jìn)行實(shí)時(shí)觀察和存儲(chǔ)，難以對(duì)波形進(jìn)行精準(zhǔn)化分析比較，導(dǎo)致學(xué)生無(wú)法對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和原理進(jìn)行深入理解，影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型實(shí)際需要解決的技術(shù)問(wèn)題是：針對(duì)現(xiàn)有教學(xué)裝備的不足，開(kāi)發(fā)一套高度自動(dòng)化、集成化、開(kāi)放式的具有多機(jī)互聯(lián)的微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，它能反映現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)裝置的軟、硬件設(shè)計(jì)的全過(guò)程，充分體現(xiàn)現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)裝置的開(kāi)放性、自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的檢測(cè)、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度的自動(dòng)化，在極大程度上促進(jìn)電力自動(dòng)化教學(xué)及電氣工程學(xué)科的發(fā)展。

為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型通過(guò)下述技術(shù)方案得以解決。

一種微機(jī)變壓器保護(hù)教學(xué)裝置，包括人機(jī)界面系統(tǒng)、主控制器、PC機(jī)、二次開(kāi)發(fā)PC和微機(jī)變壓器，微機(jī)變壓器與主控制器之間設(shè)置有轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換模塊用于將微機(jī)變壓器內(nèi)三相電流采集并且轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)，反饋至主控制器；人機(jī)界面系統(tǒng)用于設(shè)置運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行模式，并實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前保護(hù)裝置運(yùn)行狀態(tài)曲線；PC機(jī)與主控制器之間通過(guò)以太網(wǎng)模塊進(jìn)行相互通訊；二次開(kāi)發(fā)PC通過(guò)控制模塊，控制模塊包括輔助控制器，二次開(kāi)發(fā)PC用于將編輯好的程序傳輸至輔助控制器，輔助控制器和主控制器進(jìn)行數(shù)據(jù)交互；主控制器根據(jù)人機(jī)界面系統(tǒng)設(shè)置的運(yùn)行參數(shù)和運(yùn)行模式進(jìn)行系統(tǒng)設(shè)定，主控制器根據(jù)接收的程序并且運(yùn)行程序，對(duì)微機(jī)變壓器進(jìn)行安全信號(hào)檢測(cè)和合、分閘裝置的操作。

作為優(yōu)選，人機(jī)界面系統(tǒng)采用WINDOWS-CE嵌入式系統(tǒng)并通過(guò)觸摸顯示屏顯示。

作為優(yōu)選，二次開(kāi)發(fā)PC通過(guò)編程器進(jìn)行編輯運(yùn)行程序。

作為優(yōu)選，人機(jī)界面系統(tǒng)和主控制器之間通過(guò)Modbus通信協(xié)議進(jìn)行通訊傳輸數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，主控制器與以太網(wǎng)模塊通過(guò)Com串口連接。

作為優(yōu)選，轉(zhuǎn)換模塊包括數(shù)據(jù)采集卡和運(yùn)算CPU，數(shù)據(jù)采集卡進(jìn)行采集數(shù)據(jù)通過(guò)運(yùn)算CPU進(jìn)行運(yùn)算得出實(shí)時(shí)值并返回至主控制器，主控制器通過(guò)人機(jī)界面系統(tǒng)顯示實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，以太網(wǎng)采用MODBUS-TCP通訊協(xié)議和DMA通信方式。

作為優(yōu)選，輔助控制器采用嵌入式STM32芯片，作為以太網(wǎng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的協(xié)議分析處理器及數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)器。

本實(shí)用新型由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果：本項(xiàng)實(shí)用新型為一套高度自動(dòng)化、集成化、開(kāi)放式的具有多機(jī)互聯(lián)的微機(jī)保護(hù)裝置系統(tǒng)綜合實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，它能反映現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)裝置的軟、硬件設(shè)計(jì)的全過(guò)程，充分體現(xiàn)現(xiàn)代微機(jī)保護(hù)裝置的開(kāi)放性、自動(dòng)化、信息化、數(shù)字化的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)微機(jī)保護(hù)裝置的檢測(cè)、控制、監(jiān)視、保護(hù)、調(diào)度的自動(dòng)化，在極大程度上促進(jìn)電力自動(dòng)化教學(xué)及電氣工程學(xué)科的發(fā)展。