CN202975686U - 一种继电保护装置智能开入板卡 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种继电保护装置智能开入板卡，包括：开入接口、处理器、存储器、温度探测器、IO接口。开入接口包括模拟开入接口和数字开入接口，模拟开入接口包括分压隔离装置和模数转换器。本实用新型的板卡根据检测到的板卡温度调整开入导通门槛，处理器根据调整后的开入导通门槛和开入电压比较分析开入导通状态，并将该开入导通状态通过IO接口传送给CPU板卡。本实用新型的板卡可以有效解决开入门槛随温度变化而引起误报的问题。根据不同应用环境下改变不同的软硬件配置，本实用新型可以适用于各种不同的开入电压，电压范围宽，兼容性强。此外，本实用新型包括42路数字开入接口，方便扩展和兼容。
Description
技术领域
本实用新型涉及继电保护。
背景技术
开入板卡为继电保护装置中的一个关键板卡，主要通过开入接口获得外部开关信息，并把相关信息经过处理后送给CPU板卡，以便CPU获得相关状态信息或做出相应保护动作。现有开入板卡主要是把外部送来的各种电压信号的经过电平转换、隔离后直接以数字IO方式通过背板并行送给CPU，功能简单，可靠性不高，不具备智能开入功能，无法满足电力系统用户提出的开入量输入电压55%~70%的动作电压范围要求，并且开入板卡功能与其他板卡耦合较多，可扩展性不强。
发明内容
本实用新型所要解决的问题是
1、解决现有开入板卡开入门槛随温度变化而引起误报的问题。
2、解决现有开入板卡无法满足电力系统用户提出的开入量输入电压55%~70%的动作电压范围要求的问题。
3、解决现有开入板卡可扩展性和兼容性不强的问题。
为解决上述问题，本实用新型采用的方案如下：
一种继电保护装置智能开入板卡，包括：开入接口、处理器、存储器、温度探测器、IO接口；处理器连接开入接口、存储器、温度探测器、IO接口。开入接口包括模拟开入接口和数字开入接口。模拟开入接口包括分压隔离装置和模数转换器。处理器通过温度探测器获得当前板卡的温度信息，并且根据温度信息确定开入导通门槛值。模拟开入接口获得外部电压信号，并经过分压隔离装置的分压、滤波和隔离处理后，再经模数转换器将模拟信号转换为数字信号。处理器根据模拟开入接口获得外部电压数字信号与前述的开入导通门槛值对比，获得开入导通状态信息。处理器将获得的开入导通状态信息，经过IO接口，送给CPU板卡。本实用新型的IO接口优先采用CAN总线技术，即IO接口包括CAN总线接口，CAN总线接口通过背板实现与CPU板卡的数据交互，处理器获得的开入导通状态信息通过CAN总线接口送给CPU板卡。
进一步，在上述的基础上，继电保护装置智能开入板卡还包括报警开入接口、还包括阻容复位电路、LDO电源转换器、监视装置。IO接口还可以包括RS485总线接口。
本实用新型的模拟开入接口优先为21路。数字开入接口优先为42路，分成6组连接处理器。
本实用新型的技术效果包括：
1、 本实用新型通过检测板卡温度确定开入导通门槛，可以有效解决开入门槛随温度变化而引起误报的问题。
2、 本实用新型采用CAN总线技术，通过CAN总线与CPU板卡交互，通过RS485总线实现对时功能，与传统的并行总线相比，可靠性高，布线简单。
3、 本实用新型所述智能开入板卡包括监视装置，当系统运行故障时可以做出相应指示或动作，保障系统安全。
4、 本实用新型包括42路数字开入接口，方便系统扩展。
5、 本实用新型的电压开入信息通过处理器处理后，再传送给CPU板卡。根据不同应用环境，通过软硬件配置，本实用新型可以适用于不同的开入输入电压，开入量输入电压范围包括DC220V/110V、DC48V/24V、AC220V等几个等级，电压范围宽，兼容性强。
附图说明
图1为本实用新型布线及控制关系示意图。
具体实施方式
下面结合说明书附图对本实用新型做进一步详细说明。
如图1所示，一种继电保护装置智能开入板卡，包括：开入接口，处理器，存储器，温度探测器，IO接口。开入接口包括模拟开入接口和数字开入接口。处理器连接模拟开入接口、数字开入接口、存储器、温度探测器、IO接口。其中，模拟开入接口包括分压隔离装置和模数转换器。分压隔离装置用于将输入的模拟开入电压进行分压、滤波、隔离处理。模数转换器用于将模拟信号转换成数字信号。数字开入接口通过背板总线和其他板卡连接，获取其他板卡的数字开入电压，从而实现本板卡的可扩展性和兼容性问题。IO接口包括CAN总线接口和RS485总线接口。其中，CAN总线接口用于与CPU板卡通信；RS485总线接口用于通过背板总线实现对时功能。
本实用新型的模拟开入接口优先设计为21路，即本实用新型可以接收21路的模拟开入电压信号输入。外部送来的21路开入电压信号，经过分压隔离装置的分压滤波、隔离后进入模数转换器。模数转换器将开入电压的模拟信号转换成数字信号。经模数转换后的电压数字信号输入处理器。温度探测器用于探测板卡的温度，处理器接收温度探测器探测到的温度信息，根据温度信息调整开入导通门槛值。处理器根据获得的电压数字信号以及开入导通门槛值判断开入导通状态。处理器通过CAN总线接口将开入导通信息发送给CPU板卡。存储器包括持续化存储的EPROM或EEPROM以及RAM，用来存储软件以及软硬配置信息。根据不同的软硬件配置，处理器可以接收不同的开入输入电压，并分别根据其开入导通门槛值比较，获得开入导通状态。由此，开入量输入电压范围包括DC220V/110V、DC48V/24V、AC220V等几个等级，可以通过不同的配置在此板卡上分别实现。由此可见，经本实用新型的开入板卡发送到CPU板卡的开入导通状态信息经由处理器的分析处理，又经过在不同温度下不同门槛值的对比，从而减少开入门槛随温度变化而引起误报的问题。
本实用新型的数字开入接口优先为42路并行接口。42路数字开入接口分成6组送入处理器，处理器在软件上通过控制6个片选信号来选择需要读取的开入电压。如图1所示，42路数字开入接口为I01－I42，其中I01－I08为一组，I09－I16为一组，I17－I24为一组，I25－I32为一组，I33－I40为一组，I41－I42为一组。数字开入接口包括有电平转换装置和去抖动装置。电平转换装置用于将外部传送到本板的电平转换成本实用新型处理器适配的电平。去抖动装置用于为输入的数字开入电压剔除抖动。本实用新型的去抖动装置优先采用处理器软件分析的方式实现。
本实用新型的板卡通过背板获得5V电源，并通过LDO电源转换器，将5V电源电压转换成3.3V供板内使用。
本实用新型的板卡具有阻容复位电路，保证板卡稳定可靠工作。
本实用新型的板卡还包括监视装置，通过板卡上的监视装置对板卡运行状态监视，当板卡出现故障时板卡上的指示灯熄灭，同时通过背板发出告警信号给其他所有板卡。
此外，本实用新型的板卡还包括1路报警开入接口。处理器处理报警开入接口接收的报警信号，经IO接口传送到CPU板卡上。
本领域技术人员了解，上述具体实施方式中，开入接口可以只包括模拟开入接口或者只包括数字开入接口。当开入接口只包括模拟开入接口，不包括数字开入接口时，处理器用于模拟开入电压和不同温度下不同开入门槛值的比较分析；当开入接口只包括数字开入接口，不包括模拟开入接口时，处理器用于为通过数字开入接口的开入电压提供软件去抖的功能。因此，本领域技术人员理解，开入接口只包括模拟开入接口或者只包括数字开入接口不构成对本实用新型权利要求保护范围的限制。
Claims (10)
1.一种继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，包括：开入接口，处理器，存储器，温度探测器，IO接口；所述的处理器连接开入接口、存储器、温度探测器、IO接口。
2.如权利要求1所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，所述的开入接口包括模拟开入接口，模拟开入接口包括分压隔离装置和模数转换器。
3.如权利要求1所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，所述的开入接口包括数字开入接口。
4.如权利要求1所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，还包括报警开入接口。
5.如权利要求1所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，所述的IO接口包括CAN总线接口。
6.如权利要求1所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，所述的IO接口包括RS485总线接口。
7.如权利要求1所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，还包括LDO电源转换器。
8.如权利要求1所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，还包括监视装置。
9.如权利要求2所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，所述的模拟开入接口为21路。
10.如权利要求3所述的继电保护装置智能开入板卡，其特征在于，所述的数字开入接口为42路。
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|---|---|---|---|
| CN 201220641613 CN202975686U (zh) | 2012-11-29 | 2012-11-29 | 一种继电保护装置智能开入板卡 |
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111896828A (zh) * | 2020-07-31 | 2020-11-06 | 许昌开普检测研究院股份有限公司 | 一种智能变电站智能终端开入动作电压自动测试方法及系统 |
| CN112180146A (zh) * | 2020-09-10 | 2021-01-05 | 南京国电南自电网自动化有限公司 | 一种电压等级自动识别的开关量采样方法及系统 |
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2012
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