CN104269921A - 变电站故障跳闸声光报警装置 - Google Patents

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田涛
陈昊
徐晶冉
黄翔
张锐
孙正且
韩笑
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State Grid Jiangsu Electric Power Co Ltd
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Abstract

本发明公开了一种变电站故障跳闸声光报警装置，包括电源模块、控制电路模块、信号采集模块、LED显示模块、报警模块和散热模块，其特征是，所述信号采集模块设置信号接收端、限流电阻和光电耦合器。本发明所达到的有益效果：跳闸信号经限流电阻流过光电耦合器，使光电耦合器的三极管导通电位变化，主控装置采集到信号的变化，通过LED显示模块显示“故障跳闸”的字样；通过报警模块触发报警器报警，提醒工作人员注意，从而工作人员可以通过人机接口装置对设备进行复位和暂停报警的操作。检修的工作位置即使离主控室较远，现场工作人员也可以有效地得到报警信号，及时、有效地发出了提示信息，提高了工作人员的工作效率。

Description

变电站故障跳闸声光报警装置
技术领域
本发明涉及一种变电站故障跳闸声光报警装置，属于高压电网运行故障报警技术领域。
背景技术
变电站是电力系统输配电的重要环节，承担着接收电能和分配电能的重要任务。同时，变电站内设备众多，各种故障时常发生。当有人操作设备时发生故障，若不能准确、及时地停止工作并加以诊断和恢复，将造成设备损坏或者人身伤害，甚至导致其他连锁故障的发生造成大面积停电，严重影响电力系统的正常运行。
发明内容
为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种声光提醒装置，该声光提醒装置只需接入变电站内的直流电源及就近的故障信号，即可及时、有效地发出提示信息
为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：
变电站故障跳闸声光报警装置，包括电源模块、控制电路模块、信号采集模块、LED显示模块、报警模块和散热模块，所述控制电路模块分别与所述信号采集模块、LED显示模块、报警模块和散热模块相连，所述电源模块提供所有模块的工作电源，其特征是，所述控制电路模块包括RS232通信装置、人机接口装置、风扇散热控制装置和与上述所有装置相连接的主控装置；所述信号采集模块设置有依次连接的信号接收端、限流电阻和光电耦合器；所述光电耦合器与主控装置相连；所述人机接口装置与变电站的操作装置相连接。
前述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述电源模块包括PWM生成电路模块、变压电路模块、滤波电路模块和稳压电路模块。
前述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述PWM生成电路模块采用电流控制型脉宽调制芯片UC3842。
前述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述限流电阻设置为30KΩ，所述光电耦合器的型号为PC817。
前述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述限流电阻和光电耦合器之间设置有电容。
前述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述电容取0.01μF、限流电阻取10kΩ构成阶低通滤波器。
本发明所达到的有益效果：跳闸信号经限流电阻流过光电耦合器，使光电耦合器的三极管导通电位变化，主控装置采集到信号的变化，通过LED显示模块显示“故障跳闸”的字样；通过报警模块触发报警器报警，提醒工作人员注意，从而工作人员可以通过人机接口装置对设备进行复位和暂停报警的操作。检修的工作位置即使离主控室较远，现场工作人员也可以有效地得到报警信号，及时、有效地发出了提示信息，提高了工作人员的工作效率。
附图说明
图1是本发明的结构示意框图；
图2为控制电路模块的结构框图；
图3为图1的部分电路原理图；
图4为本发明信号电源模块电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
针对检修的工作位置离主控室较远，现场工作人员无法有效地得到相应的声响提示信息，设计了如图1所示的变电站故障跳闸声光报警装置，包括电源模块、控制电路模块、信号采集模块、LED显示模块、报警模块和散热模块。电源模块提供所有模块的工作电源。
控制电路模块分别与信号采集模块、LED显示模块、报警模块和散热模块相连。当跳闸信号传入到控制电路模块中时，会在LED显示模块中显示出“故障跳闸”的提示，同时会打开报警模块进行报警。这就使得远处的工作人员能够及时的发现故障，及时解决问题，提高了工作效率。
控制电路模块内部结构如图2所示，包括RS232通信装置、人机接口装置、风扇散热控制装置和主控装置。主控装置分别与RS232通信装置、人机接口装置、风扇散热控制装置、信号采集模块相连接。人机接口装置与变电站的操作装置相连接，方便工作人员的远程操控。
信号采集模块通过DC220V有源开关节点或者以太网接口获取跳闸信号，有源开关节点经过两个470kΩ并联和光电隔离转变为5V的弱电信号供读取，以太网通信经过解析装置解析出跳闸信号。信号采集模块设置有依次连接的信号接收端、限流电阻、电容和光电耦合器，如图3。光电耦合器与主控装置相连。跳闸信号经信号接收端接受后，经过限流电阻后流过光电耦合器，使光电耦合器的三极管导通电位变化，主控装置采集到信号的变化，通过LED显示模块显示“故障跳闸”的字样，同时通过报警模块触发报警器报警，提醒工作人员注意，工作人员可以通过人机接口装置对设备进行复位和暂停报警的操作。
本装置中，限流电阻设置为30KΩ。光电耦合器的型号为PC817，能够实现现场开关量与控制电路模块间的电气隔离,提高电绝缘和抗干扰能力。另外，电容取0.01μF、限流电阻取10kΩ构成阶低通滤波器，滤除外部开关量信息的高频噪声,减小信号的毛刺干扰。
如图4，电源模块包括PWM生成电路模块、变压电路模块、滤波电路模块和稳压电路模块。PWM生成电路模块采用电流控制型脉宽调制芯片UC3842，电源模块电压经R9(20KΩ)、R10(3.6KΩ)分压加到误差放大器的反相输入端，R2(130KΩ)和C3(10μF)构成起动电路，RT(10KΩ)和CT(0.047μF)决定着电力震荡的频率，R11(150KΩ)和C11(100pF)用于改善增益和频率特性，输出的方波经R5(27Ω)、R6(100Ω)、C8(270pF)分压后驱动MOSFET，电阻R8(0.83Ω)用于电流检测，经R7(1KΩ)、C9(470pF)滤波后反馈，通过PWM脉冲来控制MOSFET的导通与关断，从而把直流信号变成方波，经过变压电路模块中线圈匝数比为400:17的变压器，输出端经过0.1mH的电感和100μF的电容滤波后接稳压电路模块中的7805集成稳压芯片，集成稳压芯片的输出端经10μF的电容消谐后输出稳定的5V电压。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.变电站故障跳闸声光报警装置，包括电源模块、控制电路模块、信号采集模块、LED显示模块、报警模块和散热模块，所述控制电路模块分别与所述信号采集模块、LED显示模块、报警模块和散热模块相连，所述电源模块提供所有模块的工作电源，其特征是，所述控制电路模块包括RS232通信装置、人机接口装置、风扇散热控制装置和与上述所有装置相连接的主控装置；所述信号采集模块设置有依次连接的信号接收端、限流电阻和光电耦合器；所述光电耦合器与主控装置相连；所述人机接口装置与变电站的操作装置相连接。
2.根据权利要求1所述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述电源模块包括PWM生成电路模块、变压电路模块、滤波电路模块和稳压电路模块。
3.根据权利要求2所述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述PWM生成电路模块采用电流控制型脉宽调制芯片UC3842。
4.根据权利要求1所述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述限流电阻设置为30KΩ，所述光电耦合器的型号为PC817。
5.根据权利要求4所述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述限流电阻和光电耦合器之间设置有电容。
6.根据权利要求5所述的变电站故障跳闸声光报警装置，其特征是，所述电容取0.01μF、限流电阻取10kΩ构成阶低通滤波器。
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