專利名稱:多功能遠動變送器的制作方法
本發(fā)明涉及一種電力系統(tǒng)運行參數(shù)的測量、發(fā)送裝置，特別是電力系統(tǒng)的遠動變送器。
電廠或變電站中的運行參數(shù)，如電壓、電流、功率等，按工作要求，需用遙測方式送往調度所。這通常是首先把這些參數(shù)經(jīng)過變送器變換，然后由遙測裝置發(fā)送?，F(xiàn)在使用中的遠動變送器，以功率變送器為例，它只能將一條線路或一臺發(fā)電機的有功功率變?yōu)榕c之相應的0～5伏的模擬電壓，再由遙測裝置換算為對應的數(shù)字量發(fā)送。由于這種變送器只能完成一個參數(shù)的測量和變換，因此一個變電站或發(fā)電廠要將各條線路或各臺發(fā)電機的參數(shù)，如電流、電壓，有功功率、無功功率，周波等都發(fā)往調度所，一般都需要十幾只甚至幾十只這種變送器。再者由于這種變送器是以模擬量輸出的，這樣發(fā)送前就尚需將模擬量變?yōu)閿?shù)字量，從而使設備多而復雜；另外，因為這種變送器一般都是分立元件電子線路，所以精度和實時性都受到限制。
本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有變送器的缺點制造一種以數(shù)字形式輸出、實時性強的多路多功能遠動變送器。
簡要地說，本實用新形一多功能遠動變送器除與已有技術一樣用二次PT、CT做為輸入裝置外主要的技術改進在于將轉換電路中的晶體管線路改為以微處理器為核心的集成電路。即輸入信號經(jīng)過保護電路、相位修正元件，在多路轉換開關的選通控制下進入由A／D板和微處理器組成的轉換電路。轉換結果通過標準串行或并行接口輸出(數(shù)字信號)。全部組件分為兩個部分，安裝在方形箱體內(nèi)。箱體上部安裝轉換輸出組件，即裝設微處理器、A／D板及輸入輸出接口板，箱體前面裝設面板。輸入組件裝在箱體下部，集中安裝二次PT、CT。這兩個部分的箱體也可以是兩個獨立箱體，這時面板裝在轉換輸出組件箱體的前面。
二次PT、CT的數(shù)目由需要變送運行參數(shù)的線路和發(fā)電機數(shù)目決定。它的付邊出線與輸入接口連接。輸入接口內(nèi)裝有多路轉換開關，通過多路轉換開關將各路輸入信號按予定順序送入A／D板。A／D板內(nèi)裝有采樣保持電路，多路轉換片及A／D片，它將輸入信號轉換為數(shù)字信號存入微處理器。輸出接口為標準串行或標準并行接口。實用新型的多功能遠動變送器各接口板結構和選片可變化，微處理器也可選用單板機。
本實用新型與公知的裝置相比有以下優(yōu)點首先變模擬輸出為數(shù)字輸出，具備了直接發(fā)送的條件。這等于功能上不但實現(xiàn)了公知的變送器的變換功能，還具備了遙測裝置的功能。另外數(shù)字輸出是運行參數(shù)的實時輸出，即采樣時刻的瞬時工況。這給電力系統(tǒng)實時計算與控制帶來很大方便。再是多線路、多功能輸出，可以根據(jù)程序的安排變換傳送路數(shù)，參數(shù)的多少及傳送的速率等，具備智能化特點。多條線路，多個參數(shù)的計算都由微處理器完成，使結構簡化、緊湊、材料節(jié)省、造價低、占地面積小。
圖1是一個合乎發(fā)明主題的裝置結構簡圖，圖2是根據(jù)發(fā)明主題形成的硬件框圖；圖3介紹了一個實例中A／D板的原理接線圖。
現(xiàn)在參照圖1，圖2，圖3對本實用新型加以詳細闡述。本多功能變送器為一箱體，體積約為1250×600×300mm3。圖1為內(nèi)部結構(1)為A／D板，微處理器及輸入輸出接口板。各接口板采用總線連接方式，可以是S－100總線，也可以是STD總線。
(2)為二次PT、CT板，其 上還裝有保護電路和相位修正電路。
(3)PT、CT的初級接輸入端子。
(4)為電源。
圖2為本裝置硬件結構框圖①二次PT、CT； ⑦A／D片；②相位修正與保護電路； ⑧CPU微處理器；③多路轉換開關板； ⑨并行輸出；④鎖相倍頻電路； ⑩串行輸出；⑤采樣保持電路； (11)模擬輸出；⑥多路轉換片； (12)打印顯示；相位修正與保護電路②和多路轉換開關板③組成輸入接口。
相位修正電路采用附加移相電路，使進入A／D的電流、電壓之間的相位關系與被測線路一致。保護電路為限幅電路，使線路過電壓、過電流時信號被抑制，而正常運行時又不失輸出與輸入線性關系。多路轉換開關板③為線路選通控制，一塊板可接入96個信息量，相當于96個單元變送器。它順序將各路電流電壓信號送至A／D板。
A／D板包括采樣保持電路⑤；鎖相倍頻電路④；多路轉換片⑥和A／D片⑦。
采樣保持電路⑤為4個采樣保持器，在鎖相倍頻電路④的控制下，對電流、電壓同時采樣。鎖相倍頻電路④能良好跟蹤電網(wǎng)頻率，嚴格捕捉、均分運行中一個周期的信息。多路轉換片⑥在微處理器控制下，將4個采樣值分時送至A／D片⑦。A／D片⑦遂將模擬信號轉換為數(shù)字信號存入微處理器。
微處理器周而復始地計算各量并將結果送上數(shù)據(jù)總線。
本裝置有4種輸出方式串行輸出10，并行輸出9；模擬輸出11；打印顯示12。前兩種為標準數(shù)字接口，做發(fā)送用。打印顯示是試機和調機的自檢輸出。模擬輸出是一種輔助輸出形式。
在圖3，這里公開了一個A／D板的原理接線圖。采樣保持片為LF398，A／D片為AD574。實施這個電路，傳送速率可達600波特，電流電壓計算精度可達0.3％，功率精度可達0.5％。如果采用高精度采樣保持片如AD583，功率計算精度可達0.2％。74LS273的8位數(shù)據(jù)輸出決定多路轉換片的導通或閉鎖。AD574的輸出從8位數(shù)據(jù)總線上兩次送入內(nèi)存。
圖4是箱體上部前面板布置圖。1.電源監(jiān)視表；2.熒光數(shù)碼管；3.電源開關；4.電源指示燈；5.復位開關；6.自檢和運行選擇開關。
至此，已經(jīng)全面介紹了這種變送器，它可以實時測量和發(fā)送電力系統(tǒng)中變電站或發(fā)電廠的運行參數(shù)，如各線路或發(fā)電機的電流、有功功率、無功功率、功率因數(shù)、母線電壓，全廠或全站功率總加等等。不僅如此，做為交流電量的一個測量卡，適配其它接口，可以做交流電量的測量儀器和現(xiàn)場試驗設備。
權利要求
1.一種由輸入裝置、變換元件和輸出接口組成的遠動變送器，其特征在于所述的變送器組件分兩個單元安裝在方形箱體內(nèi)，箱體上部安裝以微處理器為核心的轉換輸出組件、A/D板及輸入輸出接口板，各接口采用總線聯(lián)接；輸入組件單元的多個二次PT、CT集中裝在箱體下部，PT、CT板上裝有保護電路和相位修正電路。
2.權利要求
1所述的A／D板，其特征在于除有A／D片外，還裝有采樣保持電路片、鎖相倍頻元件和多路轉換片，為保證三相電流電壓同樣采樣，采樣倍頻電路片以4～6片為好。
3.權利要求
2所述的方形箱體，可以是為上下兩部分的一個整體，也可以是兩個獨立的箱體。箱體上部或其中之一裝有前面板。
4.權利要求
3所述的箱體前面板上裝有電源開關、指示燈及監(jiān)視儀表、熒光數(shù)碼顯示器復位按鈕、自檢和運行選擇開關。
專利摘要
一種多功能遠動變送器。本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)運行參數(shù)的測量、發(fā)送裝置，特別是電力系統(tǒng)的遠動變送器。它用以微處理器為核心的集成電路代替了目前變送器中由晶體管線路構成的轉換電路，實現(xiàn)了多路多功能實時輸出。同時使結構簡化、緊湊、用料省、造價低，占地面積小。本實用新型可用于發(fā)電廠和變電所向調度中心變送各種電力運行參數(shù)。
文檔編號H02J13/00GK86200648SQ86200648
公開日1988年3月2日 申請日期1986年1月24日
發(fā)明者高月蘭, 李泰岱 申請人:山東電力試驗研究所導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan