CN203466630U - 一种微机保护测控装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种微机保护测控装置，其中，包括交流采样模块，CPU及开入量模块，电源及继电器模块，总线模块，人机接口模块，所述交流采样模块、所述电源及继电器模块、所述人机接口模块分别与所述CPU及开入量模块连接，所述CPU及开入量模块完成模拟量、开关量的采集和处理，对各种数据进行运算和判断后产生相应的控制信号，所述交流采样模块将交流电压、电流转变为弱电信号，所述电源及继电器模块提供工作电源，上述各个模块通过所述总线模块实现相互传递数据。本实用新型指示明确，操作方便，保密性强，抗扰性佳，设计灵活，运行可靠，替代性强，防震性好。

Description

一种微机保护测控装置

技术领域

本实用新型属于电力系统自动控制技术领域，尤其涉及一种微机保护测控装置。

背景技术

在高、中、低压电力系统中，应用综合数字自动化装置的越来越多，国内目前的综合自动化系统一般分为两类：一种是采用测控装置与保护装置通过通讯方式连接构成的系统，即采用数字保护装置与测控装置共同组成的变电站自动化系统；另一种是采用具有综合功能的装置，将保护功能和测控功能集成于一体，实现继电保护、测量、控制、状态测量和通讯等功能。

目前市场上销售的各种微机综合保护测控装置品种繁多，一般适用于变压等级较低的变电站、终端站和农网系统，微机保护监控系统普遍存在在恶劣环境下长期可靠运行的问题与常规控制、测量与信号兼容性问题，另外部分装置不支持中文界面给用户带来了不便。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种微机保护测控装置，以解决现有技术中的缺陷与不足。

为了达到上述目的，本实用新型的目的是通过下述技术方案实现的：

一种微机保护测控装置，其中，包括交流采样模块，CPU及开入量模块，电源及继电器模块，总线模块，人机接口模块，所述交流采样模块、所述电源及继电器模块、所述人机接口模块分别与所述CPU及开入量模块连接，所述CPU及开入量模块完成模拟量、开关量的采集和处理，对各种数据进行运算和判断后产生相应的控制信号，所述交流采样模块将交流电压、电流转变为弱电信号，所述电源及继电器模块提供工作电源，上述各个模块通过所述总线模块实现相互传递数据。

上述微机保护测控装置，其中，所述人机接口模块包括液晶显示器、键盘和指示灯。

上述微机保护测控装置，其中，所述交流采样模块装13路交流输入回路。

上述微机保护测控装置，其中，所述电源及继电器包括出口继电器及中央信号继电器。

上述微机保护测控装置，其中，所述CPU及开入量模块，所述电源及继电器模块，所述总线模块和所述人机接口模块之间设置金属屏蔽板，以减少电磁干扰的影响。

上述微机保护测控装置，其中，还包括金属机箱，所述CPU及开入量模块，所述电源及继电器模块，所述总线模块和所述人机接口模块全部置于所述金属机箱内。

上述微机保护测控装置，其中，所述金属机箱为全封闭式。

与已有技术相比，本实用新型的有益效果在于：

- 汉字显示：装置采用大屏幕液晶直接显示电流、电压、功率等所需的电气量，并且将保护动作的各种信息显示在屏幕上，并记录其动作时间及大小；

- 指示明确：保护装置上有七个指示灯，可以指示保护装置的工作状态、监视元件的状态及对断路器的跳合位监视；

- 操作方便：保护装置的保护投退、定值整定、数据查询、开入检测、开出试验等都可在保护装置的面板上直接操作，大大提高了操作的方便性；

- 保密性强：保护装置的保护投退、定值整定、开出试验等设计到数据改动及继电器的开出都需要输入密码，从而大大提高了操作的安全性；

- 抗扰性佳：装置机箱均采用密闭式，内部双层屏蔽，减少了电磁对装置的干扰；

- 防震性好：保护装置所有板件都是通过硬插件紧密相连，并有固定螺丝固定，避免了保护装置在长途运输中出现松动及脱落现象；

- 替代性强：保护装置功能强大，具有“四遥”功能，完全可替代常规继电器的保护，数字式的输入方式，大大减少了维护量；

- 设计灵活：根据现场情况，可设计成集中组屏式，也可分散安装于开关柜上；

- 运行可靠：完善的自检体系，硬件检测直到继电器跳闸出口，均采用可靠的元器件。

附图说明

构成本实用新型的一部分的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型微机保护测控装置的结构示意框图；

图2是本实用新型微机保护测控装置的交流采样模块的结构示意图；

图3是本实用新型微机保护测控装置的CPU及开入量模块的原理及结构示意框图；

图4是本实用新型微机保护测控装置的开关量光电隔离原理示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

参照图1，本实用新型微机保护测控装置包括交流采样模块，CPU及开入量模块，电源及继电器模块，总线模块，人机接口模块，交流采样模块、电源及继电器模块、人机接口模块分别与CPU及开入量模块连接，上述各个模块通过总线模块实现相互传递数据。

电源及继电器模块提供装置各种工作电源，直流或交流185－265V输入，输出±5V，＋24V。二组电压均不共地，且采用浮地方式，同外壳不相连。＋5V用于CPU及外围芯片，＋24V用于驱动继电器，同时此模件安装出口继电器及中央信号继电器，用于断路器控制和中央信号报警。

交流采样模块是将交流电压、电流转变为弱电信号，以便模数转换。保护ＣＴ与测量ＣＴ分开，保证保护要求的抗饱和特性与测量精度。交流模件共可以装13路交流输入回路，根据用户所要求的保护功能及测量功能而配备，参照图2。

CPU及开入量模块是整个装置的核心部分，完成模拟量、开关量的采集、处理，各种保护判据的运算，判断，然后产生相应的控制出口，发信号及通讯传输等，其原理及与相关插件的关系示意图如图3所示。同时，此模件可接入开入量，所有接入微机保护的开入量，可将开入量的一端作为公共端短接后接入微机保护的公共端，另外一端作为信号输入接到对应编号的端子上，所提供的开入量均做无源接点接入即可，保护装置内部已经提供了公共端电源，开关量光电隔离原理示意参照图4所示。

总线模块是各个模块之间用可靠的接插件与总线板相连接，通过总线板相互传递数据。人机接口模块装有大屏幕液晶显示器、键盘和指示灯，完成人机之间的对话，例如显示电压电流、保护事件，修改定值等。

微机保护测控装置技术参数包括：

1）．装置额定数据：

交流电流：5A或1A；

交流电压：100V或100／                                                

V ；

工作电压：AC/DC 185V到265V；

频率：50Hz；

波形：正弦，波形畸变不大于2%；

纹波系数：不大于3%；

2）．装置功耗：

交流电流回路：In＝5A时每相不大于0.5VA；

In＝1A时每相不大于0.3VA；

交流电压回路：每相不大于0.5VA；

直流电源回路：正常工作时，不大于10W；

保护动作时，不大于30W；

3）．测量元件精度：刻度误差：不大于±1％，温度变差：在工作环境温度范围内，不大于±2%，综合误差：不大于±3%，测量电流：0.2级；

母线电压：0.2级；

频    率： 0.01HZ；

P、Q、COSφ：0.5级；

通讯分辨率：不大于1ms；

通讯速率：300N(N =1/2/4/8/16/32/64)可调；

GPS对时精度：不大于1ms；

4）．环境条件：

正常工作温度范围：-30℃～＋60℃； 极限工作温度范围：-40℃～＋70℃

贮存温度：-40℃～+70℃

相对湿度：不大于95％，不凝露。

地震烈度：8度

水平加速度：0.2g

垂直加速度：0.2g

大气压力：60Kpa ～ 110Kpa 

防护等级：≥IP32级

海拔高度：4000米

5）．抗干扰及机械性能：

抗高频磁场干扰能力：装置能满足国标GB2887-082《计算机场地技术要求》5.2磁场干扰强度在800A/M下能正常工作。

高频电气干扰：装置能承受GB6162规定的干扰试验，试验电源频率为100KHZ和1MHZ，试验电压为共模28000V，差模1000V的衰减振荡波。试验时给被分试继电器预先加直流电源，按GB6162第3.3条表3所列临界条件下叠加干扰试验。装置无误动或拒动现象。

脉冲干扰：符合IEC255-22-5，GB/T15145-94；

快速瞬变干扰：装置能承受IEC255-22-4标准规定的III级（3KV）快速瞬变干扰试验；

静电放电：装置承受IEC255-22-2标准规定的IV级静电放电试验。

冲击电压：各输入、输出端子分别对地, 交流回路和直流回路之间，交流电流回路和交流电压回路之间，能承受5KV（峰值）的标准雷电波冲击检验，装置无绝缘损坏。

机械性能：正常条件：通过ⅠI 级振动响应、冲击响应检验。

运输条件：通过ⅠI级振动耐久、冲击耐久及碰撞检验。

冲击性能：装置能承受GB7261第17.5条规定的严酷等级为1级的振动耐久能力试验，试验后，无紧固件松动脱落及结构件损坏。

振动性能：装置能承受GB7261第16.3条规定的严酷等级为1级的振动耐久能力试验，试验后，无紧固件松动脱落及结构件损坏。

碰撞性能：装置能承受GB7261第18章规定的严酷等级为1级的碰撞试验。试验后，无紧固件松动脱落及结构件损坏。

6）．耐温热性能

装置能承受GB7261第21章规定的湿热试验，最高试验温度+60℃，最大湿度95%，试验时间为2d，每一周期历时24h的交变湿热试验，在试验结束前2h内，测量各导电电路对外露非带电金属部分及外壳之间、电气上无联系的各回路之间的绝缘电阻值不小于1.5MΩ，介质强度不低于文件规定的介质强度试验电压幅值为75%。

7)．绝缘耐压标准满足部标DL478和IEC-255-4。

装置的带电部分和非带电金属部分及外壳部分，以及电气上无联系的各电路之间，根据被试回路额定电压等级，分别用开路电压250V或8000V的兆欧表测量其绝缘电阻值。正常试验大气条件下，不同额定等级的各回路绝缘电阻不小于下表的规定值。

在正常试验大气条件下，装置能承受频率为50Hz，历时1min的工频耐压试验而无击穿闪络及元器件损坏现象。试验电压值按下表进行选择。试验过程中，任一被试回路施加试验电压时；

8）．保护、测量范围：

测量电流：0.1In～1.2In；

保护电流：0.1In～20In；

零序电流：0.1In～20In

电    压：0.1V～120V

频    率：48.00～52.00Hz

9）． 返回系数

电流元件：0.95；过电压：0.95；低电压：1.05

10）．整组动作时间（1.2倍动作量）

瞬时段不大于20ms。  过流段不大于25ms。

11）．整定范围及误差

电流整定范围：0.01In ～20In，误差<±2%

电压整定范围：0 ～120V，    误差<±2%

整定步长：0.01In

时间整定范围：0 ～100S，误差<±2%

整定步长：0.01S

12）．交流回路的过载能力：（产品经受过载电流电压后，无绝缘损坏）

交流电压：连续工作1.2Un

交流电流：持续工作2In；10In时可持续10s ；  40In时可持续1s。

13）．直流电源：50% ～120% 额定电压，连续工作；

14）．接点容量：

跳闸、合闸线圈出口：0.5 至5A自适应；

跳闸、合闸出口：DC220V   5A

继电器最大出口：10A

信号出口：DC220V   5A

16）．电源的影响

交流电源影响：在正常大气条件下，分别改变规定的各参数中的任一项为选定的极限条件（其余为额定值），装置均能可靠工作，性能及参数符合要求规定值。

直流电源影响：在正常大气条件下，分别改变规定的各参数中的任一项为选定的极限条件（其余为额定值），装置均能可靠工作，性能及参数符合要求规定值。

直流电源颠倒：将输入直流电源的正负极性颠倒，装置不会出现损坏现象，并能正常工作，性能及参数符合规定。装置突然加上电源、突然断电、电源电压缓慢上升或缓慢下降，装置均不会出现误动作和误发信号。

辅助功能包括：合闸不检条件；控制回路断线；手动分、合闸；遥控分、合闸；故障录波。通讯方式包括485通讯、以太网通讯和光纤通讯。

以上对本实用新型的具体实施例进行了详细描述，但本实用新型并不限制于以上描述的具体实施例，其只是作为范例。对于本领域技术人员而言，任何等同修改和替代也都在本实用新型的范畴之中。因此，在不脱离本实用新型的精神和范围下所作出的均等变换和修改，都应涵盖在本实用新型的范围内。

Claims (7)

1.一种微机保护测控装置，其特征在于，包括交流采样模块，CPU及开入量模块，电源及继电器模块，总线模块，人机接口模块，所述交流采样模块、所述电源及继电器模块、所述人机接口模块分别与所述CPU及开入量模块连接，所述CPU及开入量模块完成模拟量、开关量的采集和处理，对各种数据进行运算和判断后产生相应的控制信号，所述交流采样模块将交流电压、电流转变为弱电信号，所述电源及继电器模块提供工作电源，上述各个模块通过所述总线模块实现相互传递数据。

2.根据权利要求1所述微机保护测控装置，其特征在于，所述人机接口模块包括液晶显示器、键盘和指示灯。

3.根据权利要求1所述微机保护测控装置，其特征在于，所述交流采样模块装13路交流输入回路。

4.根据权利要求1所述微机保护测控装置，其特征在于，所述电源及继电器包括出口继电器及中央信号继电器。

5.根据权利要求1所述微机保护测控装置，其特征在于，所述CPU及开入量模块，所述电源及继电器模块，所述总线模块和所述人机接口模块之间设置金属屏蔽板，以减少电磁干扰的影响。

6.根据权利要求1所述微机保护测控装置，其特征在于，还包括金属机箱，所述CPU及开入量模块，所述电源及继电器模块，所述总线模块和所述人机接口模块全部置于所述金属机箱内。

7.根据权利要求6所述微机保护测控装置，其特征在于，所述金属机箱为全封闭式。

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