CN201477192U - 一种发电机变压器组/线路的数字录波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种发电机变压器组/线路的数字录波装置，包括：接收模拟量信号的变送器变换单元，所述变送器变换单元将接收后的数字信号发送至连接的FPGA芯片，所述FPGA芯片将采集到的各个变换器输出的模拟量信号，将模拟信号转化为数字信号；同时采集经光电隔离的开关量信号，实时传送到由DSP和FPGA组成的数据处理单元DPU；所述DPU将采集到信号经过数据处理后存储至连接的SDRAM、电子盘、FLSH闪存或磁盘中，所述数据处理单元DPU还连接校准时间的GPS单元，还连接具有连接液晶显示器的接口、连接键盘的接口和连接打印机的接口的嵌入式管理单元。本实用新型录波速度快，录制时间长，能抵御故障时的数据进发，方便用户故障诊断。

Description

一种发电机变压器组/线路的数字录波装置

技术领域

本实用新型涉及录波装置，特别是指一种发电机变压器组/线路的数字录波装置。

背景技术

微机故障录波技术经历了二十多年的发展，电力故障录波装置已成为电力系统继电保护人员分析故障和保护动作行为的有力工具。随着电力系统光纤通信和无人值守变电站的普及，电力系统对录波的准确性、产品的可靠性、通信的灵活性、软件分析的高效性等方面也提出更高的要求。当前，我国特高压电网建设已进入实施阶段，电力设备制造企业面临去千载难逢的发展机遇，积极跟踪国内外的技术发展趋势，适时开发方便实用、超越国内外产品的高性能录波装置，对更好地发挥故障录波在故障分析中的作用，保障电网的稳定运行，对企业的持续稳定发展，显得十分必要。目前的微机故障录波技术采用计算机和软件结合的方式进行录波，但计算机的硬件设计由于具有通用性，虽然应用广泛，但缺乏针对性，对于电力故障时进发的大量故障数据的记录，容易出现记录故障。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型在于提供一种发电机变压器组/线路的数字录波装置，以解决上述微机录波，对于电力故障时进发的大量故障数据的记录，容易出现记录故障的问题。

为解决上述问题，本实用新型提供一种发电机变压器组/线路的数字录波装置，包括：接收模拟量信号的变送器变换单元，所述变送器变换单元内具有接收模拟电压信号的电压变送器PT、接收模拟电流信号电流变送器CT、接收高频直流信号的高频直流变送器FT；

所述变送器变换单元将接收后的数字信号发送至连接的FPGA芯片，所述FPGA芯片将采集到的各个变换器输出的模拟量信号，将模拟信号转化为数字信号；同时采集经光电隔离的开关量信号，实时传送到由DSP和FPGA组成的数据处理单元DPU；

所述DPU将采集到信号经过数据处理后存储至连接的SDRAM、电子盘、FLSH闪存或磁盘中。

优选的，所述数据处理单元DPU还连接校准时间的GPS单元。

优选的，所述数据处理单元DPU通过网络接口还连接嵌入式管理单元，所述嵌入式管理单元上具有连接液晶显示器的接口、连接键盘的接口和打印机。

本实用新型中的变送器变换单元、转换数字信号的FPGA芯片和DPU单元针对录波需求专业设计，存储容量能够满足连续多次录波的要求，完全摆脱了对工控主板或工控机的依赖，与微机录波相比，录波速度快，录制时间长，能够抵御故障时的数据进发，在电力设备出现故障后，能够提供各类数据用于分析，方便用户使用和故障诊断。

附图说明

图1是实施例的结构图。

具体实施方式

为清楚说明本实用新型中的技术方案，下面给出优选的实施例并结合附图详细说明。

参见图1，本实用新型中的装置包括：接收电力设备模拟量信号的变送器变换单元，所述变送器变换单元内具有电压变送器PT、电流变送器CT、高频直流变送器FT。

变送器变换单元将各个变换器分别接电力系统二次侧交流电压、交流电流，以及直流电压(包括高频信号等)、直流电流等，通过各种变送器变换为电压值送到智能采集单元(IAU)。如果有温度、速度、压力等信号需要接入，则需在此之前另配传感器将其转换为电压、电流信号。

智能采集单元IAU内采用FPGA芯片，用硬件方式采集各个变换器输出的模拟量信号，将模拟信号转化为数字信号；同时采集经光电隔离的开关量信号，实时传送到DPU。在上述实施例中，共有IAU1至IAU5五个IAU，传送通道格式符合IEC66044-8标准。

数据处理单元DPU是数据处理和存储的核心单元，采用DSP+FPGA搭建的高速硬件平台，DSP采用TI微内核、实时性极高的操作系统。板上配的存储设备有64MB SDRAM和64M～1G电子盘(或CF卡)、FLSH闪存及硬盘接口、串行接口、网络接口。DPU1与DPU2硬件完全相同，但软件不同：第一数据处理单元DPU1完成了完整的嵌入式录波功能；第二数据处理单DPU2可选配40G硬盘完成无启动元件长录波功能。

通过上述的结构，数据处理单元DPU将采集的设备运行状态的信号存储到存储设备中，第一数据处理单元DPU1还通过板上的以太网网络接口管理机，并与管理机内的嵌入式管理单元EMU进行通信，备份数据记录，实现数据的备份。管理机还连接液晶显示器、键盘、打印机等外设、及各类网络接口，如RS232/RJ485、LANRJ45、USB等，以实现管理机通过网络进行数据备份。

数据处理单元还连接GPS单元，GPS单元功能是为采样数据提供绝对时间。此单元可以采用内置GPS模块，也支持外部RS232/485/分脉冲/IRIG-B等对时方式；同时也可为变电站的其它录波装置提供对时信号。

本实施例中的可安装6个IAU插件，每个插件可接16通道的模拟量和32通道的开关量，所以最多可接入96通道模拟量和192通道开关量。

在录波启动过程中，装置在故障录波的同时还可进行操作并查看实时数据；长时间启动不复归时，可以查看启动原因。这些功能可以帮助现场人员分析装置的输入量或定值的设置是否合理。

通过内置的图形分析软件可进行波形分析、线路分析、机组分析。其中波形分析中有谐波分析及向量分析；线路分析包括序分量、功率、阻抗分析、自动分析等，自动分析中有单端测距功能；机组分析包括差流、机端阻抗、过激磁分等；同时还有双端测距、频率计算、虚拟通道、公式编辑、统计功能等其他辅助分析工具。

本实用新型中的IAU单元和DPU单元针对录波需求专业设计，存储容量能够满足连续多次录波的要求，完全摆脱了对工控主板或工控机的依赖，与微机录波相比，录波速度快，录制时间长，能够抵御故障时的数据进发，在电力线路或电机变压器组出现故障后，能够提供各类数据用于分析，方便用户使用和故障诊断。

对于本实用新型各个实施例中所阐述的装置，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种发电机变压器组/线路的数字录波装置，其特征在于，包括：接收模拟量信号的变送器变换单元，所述变送器变换单元内具有接收模拟电压信号的电压变送器PT、接收模拟电流信号电流变送器CT、接收高频直流信号的高频直流变送器FT；

所述变送器变换单元将接收后的数字信号发送至连接的FPGA芯片，所述FPGA芯片将采集到的各个变换器输出的模拟量信号，将模拟信号转化为数字信号；同时采集经光电隔离的开关量信号，实时传送到由DSP和FPGA组成的数据处理单元DPU；

所述DPU将采集到信号经过数据处理后存储至连接的SDRAM、电子盘、FLSH闪存或磁盘中。

2.根据权利要求1所述的发电机变压器组/线路的数字录波装置，其特征在于，所述数据处理单元DPU还连接校准时间的GPS单元。

3.根据权利要求1所述的发电机变压器组/线路的数字录波装置，其特征在于，所述数据处理单元DPU通过网络接口还连接嵌入式管理单元，所述嵌入式管理单元上具有连接液晶显示器的接口、连接键盘的接口和打印机。

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