[實用新型]一種基于雙CPU控制平臺的礦用變壓器保護設備

有效

• 申請號: 201720193042.0
• 申請日: 2017-03-01
• 公開（公告）號: CN206471807U
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 公茂法;接怡冰;王萬樂;魏景禹
• 申請（專利權）人: 山東科技大學
• 主分類號: H02H7/04
• 分類號: H02H7/04;H02J13/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及變壓器故障診斷技術領域，具體涉及一種基于雙CPU控制平臺的礦用變壓器保護設備。

背景技術

在煤礦生產過程中，礦用變壓器的對保證煤礦安全穩定供電十分重要，隨著煤礦生產規模的礦大，對其進行高效可靠的保護的要求日益提高。同時由于對電壓的利用等級不同，必須在電能出廠時便于輸送升壓，在用戶端降壓以滿足各個電壓層次的需要。因此，電力變壓器的穩定運行關系整個電力系統的正常供電，同時也關系著生產和生活的正常進行。為了保證變壓器的穩定運行，需要對電力變壓器設備安裝繼電保護設備。如若出現不正常的工作狀態，使保護設備能夠對其做出靈敏、快速、可靠的反應。

目前，變壓器保護裝置普遍采用縱聯差動保護作為主保護，但仍會有勵磁涌流和內部故障電流的錯誤識別造成保護誤動或拒動。變壓器內部故障電流和勵磁涌流伴隨著復雜的電磁暫態過程，電流互感器轉變引起的間斷角的差異或TA飽和引起的差流變形，導致現有的二次諧波制動、間斷角原理等方法均存在誤判。為減少誤差，提高設備的耐用持久性、快速準確性以及安全可靠性，設計了一種基于雙CPU控制平臺的礦用變壓器保護設備。

發明內容

本實用新型的目的是針對現在技術的不足，提出一種抗干擾能力強、準確動作、并配備有遠程數據傳輸和良好的人機交互平臺，且具有經濟性的雙CPU控制平臺的變壓器保護裝置。

本實用新型具體采用如下的技術方案：

基于雙CPU控制的變壓器保護設備，包括主板模塊，采樣信號輸入模塊，開關量輸入輸出模塊和逆變開關電源單元，所述的主板模板上設置有雙CPU控制單元、通信單元和人機交互單元，所述的采樣信號輸入模塊上設置有電壓電流變換單元和模數轉換單元，所述的開關量輸入輸出模塊上設置有光電耦合電路和開關量輸入輸出單元。

優選地，所述雙CPU單元包括兩塊主芯片、一個雙口RAM和一個FRAM存儲芯片，其中一個主芯片采用DSP進行算法運算，另一個芯片采用STM32作為控制芯片。

優選地，所述通信單元包括RS232通信接口電路、RS485通訊電路、以太網接口電路和打印機接口電路。

優選地，人機交互單元由液晶屏和按鍵組成。

優選地，所述電壓電流變換單元包括電壓電流變換器和模擬低通濾波器。

優選地，所述數模轉換單元采用的A/D轉換芯片為ADS8364，具有6路16位高速精度轉換通道。

優選地，開關量輸出模塊上設置有高速光耦隔離電路

優選地，逆變開關電源單元裝置采用DC220V作為電源，經逆變和整流產生+5V、+12V和+24V三組直流電源。3組電源不共地，采用浮空方式。

本實用新型具有如下有益效果：

（1）整個設備采用雙CPU控制平臺。數據處理速度快，抗干擾能力強，可實現智能化控制；

（2）整個裝置采用插板式結構，所有插件通過背板總線連接在一起；

（3）采用STM32芯片作為控制芯片，節約成本，實現經濟效益；

（4）采用讀寫速度快，功耗低的FRAM存儲芯片FM1608，可以實現程序算法的快速讀取和數據存儲。

附圖說明

圖1是本實用新型的模塊結構原理圖。

圖2是本實用新型的單元結構框圖。

其中，1為主板模塊，2為采樣信號輸入模塊，3為開關量輸入輸出模塊，4為逆變開關電源單元，5為雙CPU控制單元，6為電壓電流變換單元，7為模數轉換單元，8為人機交互單元，9為通信單元，10為光電耦合電路，11為開關量輸入輸出單元。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本實用新型的具體實施方式做進一步說明：

其中，DSP為數字信號處理器；RAM為隨機存儲器。

如圖1所示，基于雙CPU控制平臺的礦用變壓器保護設備，包括主板模塊1，采樣信號輸入模塊2，開關量輸入輸出模塊3和逆變開關電源單元4，所述的主板模板1上設置有雙CPU控制單元5、通信單元9和人機交互單元8，所述的采樣信號輸入模塊2上設置有電壓電流變換單元6和模數轉換單元7，所述的開關量輸入輸出模塊3上設置有光電耦合電路10和開關量輸入輸出單元11。