CN205945239U - 继电保护装置及系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种继电保护装置及系统。所述装置包括中央处理器；与中央处理器连接的开入量处理电路，用于接收输入到继电保护装置中的开关输入量，并将开关输入量传输到中央处理器；与中央处理器连接的开出量处理电路，用于接收中央处理器发出的开关输出量，并将开关输出量传输给与继电保护装置连接的相应的控制设备；及与中央处理器连接的无线通信模块，用于无线连接外部的安装有APP的移动终端，且终端通过APP及无线通信模块与中央处理器进行数据交换。其能够利用终端代替传统继电保护装置上的液晶显示模块实现人机交互。增强继电保护装置的可用性，延长继电保护装置的使用寿命，也降低继电保护装置的成本。

Description

继电保护装置及系统

技术领域

本实用新型涉及电气安全防护技术领域，尤其涉及一种继电保护装置及系统。

背景技术

继电保护装置是在电网、发电厂、变电所及电气设备发生断线、短路、接地等故障，以及电气设备发生过载、过热等不正常运行时，及时控制控制装置停止运行(如控制断路器自动跳闸)，切断故障通路的一种自动装置。

继电保护装置一般是通过液晶显示界面来进行人机交互。包括运行工况监视、定值查看及整定、参数设置及装置调试等。但是随着智能电网技术的发展，继电保护装置等二次设备按间隔就地化配置成为趋势，继电保护装置从之前的集中组屏(位于主控室，环境条件好)逐渐过渡到开关柜或智能柜的分散安装(位于高压开关室或户外，环境条件恶劣)，运行环境急剧恶化，继电保护装置故障率居高不下，其中液晶显示故障的占比较大，严重影响继电保护装置运行的可靠性。

因此，如何保证继电保护装置的人机交互性能的同时提高继电保护装置运行的可靠性是本领域技术人员亟待解决的问题。

实用新型内容

基于此，有必要针对上述问题，提供一种有效保证继电保护装置人机交互性能，且故障率低的继电保护装置。

为实现本实用新型目的提供的一种继电保护装置，包括中央处理器；与所述中央处理器连接的开入量处理电路，用于接收输入到所述继电保护装置中的开关输入量，并将所述开关输入量传输到所述中央处理器；与所述中央处理器连接的开出量处理电路，用于接收所述中央处理器发出的开关输出量，并将所述开关输出量传输给与所述继电保护装置连接的相应的控制设备；及与所述中央处理器连接的无线通信模块，用于无线连接外部的安装有APP的终端，且所述终端通过所述APP及所述无线通信模块与所述中央处理器进行数据交换。

在其中一个实施例中，所述终端为移动终端。

在其中一个实施例中，所述无线通信模块包括蓝牙模块，和/或wifi模块，和/或2.4G无线模块。

在其中一个实施例中，所述装置还包括有线通信模块。

在其中一个实施例中，所述有线通信模块包括RS485通信子模块和/或以太网通信子模块。

在其中一个实施例中，所述装置还包括与所述中央处理器电连接的警示灯。

在其中一个实施例中，所述警示灯的数量为10个；其中一个警示灯为红色，且与所述继电保护装置的电源开关连接。

在其中一个实施例中，所述装置还包括与所述中央处理器连接的模拟量处理电路。

在其中一个实施例中，所述装置还包括与所述中央处理器连接的对时模块。

基于同一构思的一种继电保护系统，包括前述任一实施例的继电保护装置及终端，所述移动终端通过所述继电保护装置中的无线通信模块与所述继电保护装置通信连接。

在其中一个实施例中，所述移动终端的数量为两个以上。

本实用新型的有益效果包括：本实用新型提供的继电保护装置通过设置无线通信模块实现继电保护装置与安装有APP的终端之间的连接，从而可以利用终端完全代替传统继电保护装置上的液晶显示模块，可以在继电保护装置中不设置任何显示装置，而只通过终端进行显示，能够避免了由于液晶显示模块故障导致继电保护装置不可用的问题，也大大降低继电保护装置的成本。且使用终端与继电保护装置连接后，能够使用终端对继电保护装置进行控制，人机交互性能好，对继电装置的控制以及信息的查询更便捷。继电保护装置的使用性能更佳。

附图说明

图1为一实施例的继电保护装置的构成示意图；

图2为另一实施例的继电保护装置的构成示意图；

图3为一实施例的继电保护系统的构成示意图。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图对本实用新型继电保护装置及继电保护系统的具体实施方式进行说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1所述，其中一个实施例的继电保护装置100，包括中央处理器110、开入量处理电路120、开出量处理电路130及无线通信模块140。

其中，所述中央处理器110为所述继电保护装置100的核心部件，对从各接口输入的输入信号进行分析处理，并对根据接收到的输入信号发出相应的控制信号，控制相连接的控制部件，实现电气设备等出现故障时及时断开相关的控制部件，防止危险事故的发生或进一步扩散。

对于所述中央处理器110，其与传统的继电保护装置100中的中央处理器110的功能基本相同。且可以采用单片机作为继电保护装置100中的中央处理器110。继电保护装置100中的其他各部件可分别与单片机的各引脚电连接。

具体的，本实施例的继电保护装置100中，开入量处理电路120、开出量处理电路130以及无线通信模块140均与中央处理器110连接。其中，开入量处理电路120，用于接收输入到继电保护装置100中的开关输入量，并将开关输入量传输到中央处理器110。且开入量处理电路120还包括对输入量进行处理的电路部分，包括对开关输入量进行二级隔离，以及对开关输入量进行防抖处理。开入处理电路会将处理后的开关输入量信号传输到中央处理器110。作为中央处理器110进行是否进行安全防护、是否断开断路器的参考信号。

中央处理器110根据开关输入量进行电气设备状态判断后，如果需要控制断路器跳闸则会发出相应的控制断路器动作的控制信号。该控制信号会通过与其连接的开出量处理电路130传输到相应的外部的控制设备。所述控制设备包括断路器或者其他继电器等开关元件。本实施例中，所述开出量处理电路130接收到中央处理器110发出的控制信号后，按照逻辑关系实现对继电器的驱动。

与传统技术中完全不同的是，本实施例的继电保护装置100中还包括无线通信模块140，其能够通过无线信号与继电保护装置100外部的安装有APP(Application，计算机应用程序)的终端进行通信，从而使用者则能够从终端上查看继电保护装置100的各种信息，以及使用终端发送控制信号给继电保护装置100，对继电保护装置100进行控制。

具体的，要使用终端与本实施例的继电保护装置100进行通信，首先要在终端上安装相应的APP，使用者要通过终端连接继电保护装置100时，开启终端上安装的APP，并使用终端自身的无线通信模块140与继电保护装置100建立通信连接，对继电保护装置100进行控制。

所述终端可以为具有无线联网功能的PC端，也可以为移动终端。

当然，为了保证移动终端与继电保护装置100之间的无线通信连接，移动终端与继电保护装置100中要设置相应对应的无线通信设备。如，当继电保护装置100中设置有蓝牙模块时，相应的移动终端也要具有蓝牙模块，从而要建立两者之间的无线连接时，开启继电保护装置100上的蓝牙模块，同时也要开启移动终端上的蓝牙模块，且需要将移动终端移动到距继电保护装置100较近的位置处。

具体的，为了继电保护装置100与移动终端之间更好、更准确的进行无线通信，可对继电保护装置100设置一个编码，或者对继电保护装置设置一个唯一识别码。所述唯一识别码在所述移动终端与所述继电保护装置100建立通信链路时，可被移动终端搜索并识别。且作为一种可实施方式，继电保护装置100的唯一识别码可以为所述继电保护装置100所保护的一次设备的设备编号。

以下为继电保护装置100设置有唯一识别码的情况下，继电保护装置100通过蓝牙方式与移动终端建立连接以及信号传输的过程：

步骤一：将继电保护装置100的蓝牙通信模块设置为活动状态，并具有唯一识别码，且是编码的定义原则为继电保护装置100的唯一识别码。

步骤二：将移动终端蓝牙通信模块设置有活动状态，并近距离靠近继电保护装置100。

步骤三：用移动终端搜索继电保护装置100的识别码并进行确认连接。

步骤四：移动终端上的APP处于活动状态，可通过“摇一摇”自动发送验证码或者手动输入验证码机型验证连接。

步骤五：移动终端与继电保护装置100建立通信链路。

步骤六：移动终端通过APP访问所述继电保护装置100。

其中，移动终端可以为智能手机、平板电脑等设备。且移动终端上的APP的功能包括常规继电保护装置100液晶界面的权限管理、运行工况监视、功能测试、参数设置、定值整定、时间记录查看等功能外，还包括故障录波分析、数据备份、声明周期管理等常规继电保护装置100无法具备的功能。

具体的，对于移动终端上APP的各功能，可在APP中设置相应的功能模块分别实现。如APP应用中包括信息查看模块，用于对运行工况、时间记录等信息进行查看。还可以设置相应的运行操作模块、报告查询模块、定值整定模块、打印模块以及装置设定模块等。且这些模块均可以为基于Android系统设计的软件功能模块，也可以为基于IOS系统设计的功能模块。

且对于上述步骤四移动终端发送的验证码，可以在继电保护装置100中设置相应的验证模块对移动终端发送的验证码或者密码进行确认。

通过上面的描述可知，本实施例的继电保护装置100通过设置无线通信模块140实现继电保护装置100与移动终端之间的连接，从而利用移动终端完全代替传统继电保护装置100上的液晶显示模块实现与继电保护装置100之间的人机交互。避免了由于液晶显示模块故障导致继电保护装置100不可用的问题。大大增强继电保护装置100的可用性。且使用移动终端与继电保护装置100连接后，能够使用移动装置对继电保护装置100进行控制，对继电装置的控制以及信息的查询更便捷。继电保护装置100的使用性能更佳。

且，对于带有显示装置的继电保护装置100，通过无线通信模块140，增强了继电保护装置100的可用性，使继电保护装置100上的显示装置故障的情况下也能通过移动终端控制继电保护装置100正常运行。而进一步的，对于设置有无线通信模块140的继电保护装置100，可完全不设置显示装置，直接通过移动终端上的APP对继电保护装置100的相关信息进行显示，以及进行所需的控制。这样能够降低继电保护装置100的成本。同时由于不设置有显示装置，继电保护装置100的大部分元件都能够设置在壳体的内部，也使继电保护装置100机构更加稳固，使用寿命更长。在另一角度上，继电保护装置100中设置有无线通信模块140，使用移动终端对继电保护装置100进行设置及控制后，也相应的能够减少继电保护装置100上按键等输入元件的设置，进一步降低成本。另外，由于显示装置以及一些输入元件的减少，使内部电路连接线路更加简单，对中央处理器110的接口的占用减少，电路板结构更加简单。

对于继电保护装置100中的无线通信模块140，除了采用前述实施例中的蓝牙模块外，还可以采用wifi模块等基于近距离无线通信技术，也可采用2.4G无线模块与移动终端进行通信。

作为一种可实施方式，如图2所示，继电保护装置100中除了包含前述的中央处理器110、开入量处理电路120、开出量处理电路130及无线通信模块140外，还包括与中央处理器110连接的有线通信模块170、模拟量处理电路150以及对时模块160。

其中，有线通信模块170可以采用RS485通信总线方式或者以太网方式与上位机通信连接，与上位机之间进行信号的传输。当然，也可以在继电保护装置100中设置RS485通信子模块通过RS485总线与上位机进行通信的同时，还设置以太网通信子模块通过以太网接口与上位机进行通信。而通信规约可支持MODBUS、IEC60570-5-101、IEC60570-5-103、IEC60570-5-104及IEC61850等。

如图2所示，本实施例的继电保护装置100中还包括与中央处理器110连接的模拟量处理电路150，其对模拟量数据进行隔离、低通滤波、采样保持及傅氏计算等处理。其中，可以构建低通滤波电路实现低通滤波。其他，模拟信号的处理也可采用相应的电路搭配芯片实现。

本实施例的继电保护装置100中还包括对时模块160，其能够根据选择实现B码、秒脉冲及通信对时功能。

为了直观的对电气故障进行显示，起到提示工作人员的作用，本实施例的继电保护装置100还设置有警示灯180，所述警示灯180安装在外壳上(图2中是警示灯的连接关系示意图)，从继电保护装置100的外部能够直观的看到警示灯180的状态。当继电保护装置100连接的电气设备发生故障时，中央处理器110通过开出量处理电路130发出相应断路器断开的控制信号外，还会控制警示灯180亮或者警示灯180闪烁。具体，在其中一个实施例中，在继电保护装置100中设置有10个警示灯180。其中4个为固定用途的警示灯180，作为电源、通信、保护动作以及装置的预警或者告警。而另外6个为可自定义的警示灯180，可利用移动终端通过APP自行设定用于各保护功能的动作指示。

且，作为一种可实施方式，可设置与电源开关连接的，用于指示电源连接的警示灯180为红色。

另外需要说明的是，对于图2所示的继电保护装置100中的有线通信模块170、模拟量处理电路150、对时模块160以及指示灯，可能在其他实施例中只包含其中某一个或者某几个部件，而不一定包含图2所示的全部元器件。

本实用新型同时还提供一种继电保护系统，如图3所示，其包括前述任一实施例的继电保护装置100，还包括与所述继电保护装置100通信连接的移动终端200。所述移动终端200通过继电保护装置100中的无线通信模块140与继电保护装置100通信连接。

且一个所述继电保护装置100可以同时连接多个移动终端200。当一个移动终端200对继电保护装置100进行设置的时候，继电保护装置100的设置参数会处于写保护状态，防止多个移动终端200同时对继电保护装置100进行参数设置，造成参数设置混乱。

需要说明的是，如果继电保护装置100的无线通信模块140中包含了多种无线通信方式，则移动终端200使用其中任意一种无线通信方式均能与继电保护装置100进行通信。但是如果继电保护装置100中只包含了一种无线通信方式，则也需要具有同样无线通信功能的移动终端200才能与继电保护装置通信连接。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种继电保护装置，其特征在于，包括中央处理器；与所述中央处理器连接的开入量处理电路，用于接收输入到所述继电保护装置中的开关输入量，并将所述开关输入量传输到所述中央处理器；与所述中央处理器连接的开出量处理电路，用于接收所述中央处理器发出的开关输出量，并将所述开关输出量传输给与所述继电保护装置连接的相应的控制设备；及与所述中央处理器连接的无线通信模块，用于无线连接外部的安装有APP的终端，且所述终端通过所述APP及所述无线通信模块与所述中央处理器进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的继电保护装置，其特征在于，所述终端为移动终端。

3.根据权利要求1所述的继电保护装置，其特征在于，所述无线通信模块包括蓝牙模块，和/或wifi模块，和/或2.4G无线模块。

4.根据权利要求1所述的继电保护装置，其特征在于，所述装置还包括有线通信模块。

5.根据权利要求4所述的继电保护装置，其特征在于，所述有线通信模块包括RS485通信子模块和/或以太网通信子模块。

6.根据权利要求1所述的继电保护装置，其特征在于，所述装置还包括与所述中央处理器电连接的警示灯。

7.根据权利要求6所述的继电保护装置，其特征在于，所述警示灯的数量为10个；其中一个警示灯为红色，且与所述继电保护装置的电源开关连接。

8.根据权利要求1所述的继电保护装置，其特征在于，所述装置还包括与所述中央处理器连接的模拟量处理电路。

9.根据权利要求1所述的继电保护装置，其特征在于，所述装置还包括与所述中央处理器连接的对时模块。

10.一种继电保护系统，其特征在于，包括权利要求1至9任一项所述的继电保护装置及终端，所述终端通过安装的APP及所述继电保护装置中的无线通信模块与所述继电保护装置通信连接。