箱式變壓器智能測控單元的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種箱式變壓器智能測控單元，包括第一母線電壓、第一電壓互感器、第一電量計(jì)量芯片、第一母線電流、第一電流互感器、第二母線電壓、第二電壓互感器、第二母線電流、第二電流互感器、第二電量計(jì)量芯片、電平轉(zhuǎn)換芯片、存儲(chǔ)電路、有源開關(guān)量輸入電路、非電量保護(hù)電路、時(shí)鐘電路、溫度傳感器、繼電器輸出電路、數(shù)字顯示電路、核心處理電路、第一RS485接口電路和第二RS485接口電路；箱式變壓器智能測控單元可以在線監(jiān)測箱式變壓器運(yùn)行情況，進(jìn)而通過遠(yuǎn)方調(diào)度來實(shí)現(xiàn)對(duì)箱式變壓器的“遙信、遙測、遙控、遙調(diào)”功能，保障箱式變壓器的安全運(yùn)行。
【專利說明】箱式變壓器智能測控單元
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種在線監(jiān)測箱式變壓器運(yùn)行情況，進(jìn)而通過遠(yuǎn)方調(diào)度來實(shí)現(xiàn)對(duì)箱式變壓器的“遙信、遙測、遙控、遙調(diào)”功能，保障箱式變壓器的安全運(yùn)行。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著全球能源消費(fèi)劇增，煤炭、石油、天然氣等資源消耗速度的加快，人們對(duì)環(huán)保、節(jié)能、無污染認(rèn)識(shí)的提高和技術(shù)發(fā)展，風(fēng)能和太陽能作為一種可再生能源，對(duì)它的利用得到了飛速發(fā)展，也越來越受到世界各國的重視。中國風(fēng)能資源豐富，在國家大力發(fā)展清潔能源的政策支持下，自"十一五"規(guī)劃以來，中國風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛，發(fā)展前景十分廣闊，預(yù)計(jì)在未來很長一段時(shí)間都將保持高速發(fā)展。風(fēng)電場和光伏發(fā)電場變壓器一般均采用美式箱變，為提高風(fēng)電場和光伏發(fā)電場信息化、自動(dòng)化水平，解決長期困擾用戶的箱變無法監(jiān)控狀態(tài)，為消除信息孤島，我公司率先在國內(nèi)針對(duì)風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電的箱變，自主開發(fā)了CG2832系列箱式變壓器智能監(jiān)控單元，該監(jiān)控單元集電流、電壓、頻率、功率因數(shù)、功率、電度表等多種電量監(jiān)測為一體。目前，國內(nèi)外箱式變壓器工程均按"少人值守"的運(yùn)行管理方式設(shè)計(jì)，將24kV (或IOkV) UlOkV (或220kV)微機(jī)保護(hù)裝置統(tǒng)一組建為箱變綜合自動(dòng)化系統(tǒng)，進(jìn)而通過遠(yuǎn)方調(diào)度來實(shí)現(xiàn)對(duì)箱式變壓器站的"遙信、遙測、遙控、遙調(diào)"功能。
[0003]I)遙信:負(fù)荷開關(guān)位置、變壓器重瓦斯、變壓器輕瓦斯、變壓器高溫；變壓器超高溫、SF6氣壓異常、變壓器油位低、低壓斷路器位置、低壓隔離開關(guān)熔斷器組位置及小空開位置等開關(guān)信號(hào)的采集；
[0004]2)遙測:兩路低壓側(cè)三相電流、三相電壓、頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、有功電度、變壓器鐵芯溫度等模擬量的采集；
[0005]3)遙控:對(duì)有電操功能的開關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控分和控合；實(shí)現(xiàn)對(duì)24kV(或IOkV)箱變上述信息的遠(yuǎn)程管理和自動(dòng)化監(jiān)控，滿足箱變工程"少人值守"的運(yùn)行管理方式，實(shí)現(xiàn)箱變低壓側(cè)全部信息的監(jiān)視、非電量保護(hù)和遠(yuǎn)程控制等功能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是如何利用外接傳感器實(shí)現(xiàn)箱式變壓器的在線監(jiān)測，進(jìn)而對(duì)箱式變壓器故障進(jìn)行診斷，保障箱式變壓器安全運(yùn)行的裝置。
[0007]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種箱式變壓器智能測控單元，包括第一母線電壓、第一電壓互感器、第一電量計(jì)量芯片、第一母線電流、第一電流互感器、第二母線電壓、第二電壓互感器、第二母線電流、第二電流互感器、第二電量計(jì)量芯片、電平轉(zhuǎn)換芯片、存儲(chǔ)電路、有源開關(guān)量輸入電路、非電量保護(hù)電路、時(shí)鐘電路、溫度傳感器、繼電器輸出電路、數(shù)字顯示電路、核心處理電路、第一 RS485接口電路和第二 RS485接口電路；第一母線電壓輸出端與第一電壓互感器的輸入端連接；第一電壓互感器的輸出端與第一電量計(jì)量芯片的輸入端連接；第一電量計(jì)量芯片的輸出端與核心處理電路的SPI 口連接；第二母線電壓輸出端與第二電壓互感器的輸入端連接；第二電壓互感器的輸出端與第二電量計(jì)量芯片的輸入端連接；第二電量計(jì)量芯片的輸出端與核心處理電路的SPI 口連接；存儲(chǔ)電路與核心處理電路的I2C 口連接；有源開關(guān)量輸入電路的輸出端與電平轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接；非電量保護(hù)電路的輸出端與電平轉(zhuǎn)換芯片的輸入端連接；電平轉(zhuǎn)換芯片的輸出端與核心處理電路的GPIO 口連接；時(shí)鐘電路與核心處理電路的I2C 口連接；溫度傳感器的輸出端與核心處理電路的A / D 口連接；繼電器輸出電路的輸入端與核心處理電路的GPIO 口連接；數(shù)字顯示電路的輸入端與核心處理電路的GPIO 口連接；第一 RS485接口電路和第二 RS485接口電路分別與核心處理電路的SCI接口連接。
[0008]核心處理電路為STM32F103VECT6芯片。
[0009]有源開關(guān)量輸入電路為21路有源開關(guān)量輸入。
[0010]非電量保護(hù)電路為8路非電量保護(hù)電路。
[0011]溫度傳感器為4路PT100溫度傳感器。
[0012]繼電器輸出電路為8路繼電器輸出。
[0013]第一母線電壓和第二母線電壓分別為3路母線電壓。
[0014]第一母線電流和第二母線電流分別為3路母線電流。
[0015]數(shù)字顯示電路為LED。
[0016]電平轉(zhuǎn)換芯片為74LVC245A。
[0017]本發(fā)明具有積極的效果:(I)本發(fā)明的箱式變壓器智能測控單元中，具有兩路低壓側(cè)三相電流和三相電壓，以及頻率、功率因數(shù)、有功功率、無功功率、有功電度等模擬量的采集。(2)本發(fā)明的箱式變壓器智能測控單元，具有負(fù)荷開關(guān)位置、變壓器重瓦斯、變壓器輕瓦斯、變壓器高溫，變壓器超高溫、SF6氣壓異常、變壓器油位低、低壓斷路器位置、低壓隔離開關(guān)熔斷器組位置及小空開位置等21路開關(guān)信號(hào)的采集。(3)本發(fā)明的箱式變壓器智能測控單元，對(duì)有電操功能的開關(guān)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控分和控合；實(shí)現(xiàn)對(duì)24kV(或IOkV)箱變上述信息的遠(yuǎn)程管理和自動(dòng)化監(jiān)控，滿足箱變工程"少人值守"的運(yùn)行管理方式，實(shí)現(xiàn)箱變低壓側(cè)全部信息的監(jiān)視、非電量保護(hù)和遠(yuǎn)程控制等功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1為實(shí)施例1的箱式變壓器智能測控單元工作原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]見圖1所示，本實(shí)施例的箱式變壓器智能測控單元，包括第一母線電壓、第一電壓互感器、第一電量計(jì)量芯片、第一母線電流、第一電流互感器、第二母線電壓、第二電壓互感器、第二母線電流、第二電流互感器、第二電量計(jì)量芯片、電平轉(zhuǎn)換芯片1、存儲(chǔ)電路2、有源開關(guān)量輸入電路(3)、非電量保護(hù)電路4、時(shí)鐘電路5、溫度傳感器6、繼電器輸出電路7、數(shù)字顯示電路8、核心處理電路9、第一 RS485接口電路和第二 RS485接口電路；第一母線電壓輸出端與第一電壓互感器的輸入端連接；第一電壓互感器的輸出端與第一電量計(jì)量芯片的輸入端連接；第一電量計(jì)量芯片的輸出端與核心處理電路9的SPI 口連接；第二母線電壓輸出端與第二電壓互感器的輸入端連接；第二電壓互感器的輸出端與第二電量計(jì)量芯片的輸入端連接；第二電量計(jì)量芯片的輸出端與核心處理電路9的SPI 口連接；存儲(chǔ)電路2與核心處理電路9的I2C 口連接；有源開關(guān)量輸入電路3的輸出端與電平轉(zhuǎn)換芯片I的輸入端連接；非電量保護(hù)電路4的輸出端與電平轉(zhuǎn)換芯片I的輸入端連接；電平轉(zhuǎn)換芯片I的輸出端與核心處理電路9的GPIO 口連接；時(shí)鐘電路5與核心處理電路9的I2C 口連接；溫度傳感器6的輸出端與核心處理電路9的A / D 口連接；繼電器輸出電路7的輸入端與核心處理電路9的GPIO 口連接；數(shù)字顯示電路8的輸入端與核心處理電路9的GPIO 口連接；第一RS485接口電路和第二 RS485接口電路分別與核心處理電路9的SCI接口連接。
[0020]核心處理電路9為STM32F103VECT6芯片。
[0021]有源開關(guān)量輸入電路3為21路有源開關(guān)量輸入。
[0022]非電量保護(hù)電路4為8路非電量保護(hù)電路。
[0023]溫度傳感器6為4路PT100溫度傳感器。
[0024]繼電器輸出電路7為8路繼電器輸出。
[0025]第一母線電壓和第二母線電壓分別為3路母線電壓。
[0026]第一母線電流和第二母線電流分別為3路母線電流。
[0027]數(shù)字顯示電路8為LED。
[0028]電平轉(zhuǎn)換芯片I為74LVC245A。
【權(quán)利要求】
1.箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，包括第一母線電壓、第一電壓互感器、第一電量計(jì)量芯片、第一母線電流、第一電流互感器、第二母線電壓、第二電壓互感器、第二母線電流、第二電流互感器、第二電量計(jì)量芯片、電平轉(zhuǎn)換芯片(I)、存儲(chǔ)電路(2)、有源開關(guān)量輸入電路⑶、非電量保護(hù)電路(4)、時(shí)鐘電路(5)、溫度傳感器(6)、繼電器輸出電路(7)、數(shù)字顯示電路(8)、核心處理電路(9)、第一 RS485接口電路和第二 RS485接口電路；第一母線電壓輸出端與第一電壓互感器的輸入端連接；第一電壓互感器的輸出端與第一電量計(jì)量芯片的輸入端連接；第一電量計(jì)量芯片的輸出端與核心處理電路(9)的SPI 口連接；第二母線電壓輸出端與第二電壓互感器的輸入端連接；第二電壓互感器的輸出端與第二電量計(jì)量芯片的輸入端連接；第二電量計(jì)量芯片的輸出端與核心處理電路(9)的SPI 口連接；存儲(chǔ)電路⑵與核心處理電路(9)的I2C 口連接；有源開關(guān)量輸入電路(3)的輸出端與電平轉(zhuǎn)換芯片⑴的輸入端連接；非電量保護(hù)電路⑷的輸出端與電平轉(zhuǎn)換芯片⑴的輸入端連接；電平轉(zhuǎn)換芯片⑴的輸出端與核心處理電路(9)的GPIO 口連接；時(shí)鐘電路(5)與核心處理電路(9)的I2C 口連接；溫度傳感器(6)的輸出端與核心處理電路(9)的A / D 口連接；繼電器輸出電路(7)的輸入端與核心處理電路(9)的GPIO 口連接；數(shù)字顯示電路(8)的輸入端與核心處理電路(9)的GPIO 口連接；第一 RS485接口電路和第二 RS485接口電路分別與核心處理電路(9)的SCI接口連接。
2.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，核心處理電路(9)為STM32F103VECT6 芯片。
3.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，有源開關(guān)量輸入電路(3)為21路有源開關(guān)量輸入。
4.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，非電量保護(hù)電路(4)為8路非電量保護(hù)電路。
5.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，溫度傳感器(6)為4路PT100溫度傳感器。
6.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，繼電器輸出電路(7)為8路繼電器輸出。
7.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，第一母線電壓和第二母線電壓分別為3路母線電壓。
8.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，第一母線電流和第二母線電流分別為3路母線電流。
9.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，數(shù)字顯示電路(8)為LED。
10.如權(quán)利要求1所述的箱式變壓器智能測控單元，其特征在于，電平轉(zhuǎn)換芯片(I)為74LVC245A。
【文檔編號(hào)】H02J13/00GK103701221SQ201410004992
【公開日】2014年4月2日 申請(qǐng)日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】劉錦峰, 周驍威 申請(qǐng)人:常州帕斯菲克自動(dòng)化技術(shù)股份有限公司