CN207705764U - 一种高压变压器保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种高压变压器保护装置，智能插件板组件、AC交流模件板、POW电源板 CPU板和智能插件板分别插在母板插槽上，智能插件板组件通过母板与CPU主板进行通信；HMI液晶板通过RS323通信总线与CPU主板进行通信；智能插件板组件，包括DI开入智能板、DO开出智能板，DI开入智能板、DO开出智能板上包括CPLD芯片CPLD有自主开发的高速uart模块，CPLD芯片通过高速UART模块与CPU主板进行实时通信；智能板上还包括MCU处理器、CAN通信模块，MCU处理器通过CAN通信模块与CPU主板进行数据通信。本实用新型能够选择合适的通信方式，具有良好的应用前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统保护技术领域，具体涉及一种高压变压器保护装置。
背景技术
目前，在电力系统的变压器保护装置，针对外部采集量，由于智能插件板比非智能插件板，更加灵活，高效，所以变压器保护装置的外部量采集，逐渐过渡到智能插件板方案。
智能插件板，采用小资源MCU或CPLD/FPGA，智能插件板与主板的通信信号来驱动，常见的几种通信方式，但是存以下不足：
（1）内部采用SPI总线通信方式，a：采用主板和每个插件板都单独一组SPI通道，通信采用主从方式，这种通信方式，需要占用多个SPI外设，同时需要多根通信线，造成成本和背板总线浪费；b：单个主SPI通过分配给每块插件板片选信号，顺序访问，这种通信方式，同样需要占用多个背板总线资源，同时SPI的对外接口的TTL电平容易受到干扰，尤其在背板总线比较长情况下；
（2）内部采用RS485串口总线通信方式，处理器的速度比较慢，在处理遥信时候，比较难满足遥信时间要求；
（3）内部采用CAN总线通信方式，CAN总线目前最高速度是1MBPS，当智能插件板超过8块时候线，CAN总速度将满足不了保护装置遥信1ms的反应时间要求；
（4）采用自定内部总线通信方式，通过FPGA模拟数据总线，这种总线，成本高，消耗资源多。
如何克服智能插件板与主板的之间通信，所存在的不足，是当前需要解决的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是克服现有的变压器保护装置中，各智能插件板与主板之间通信存在的问题。本实用新型的高压变压器保护装置，根据与CPU主板的插接智能插件板组件、HMI液晶板的类型，选择不通信的通信方式与CPU主板进行通信，保证数据通信需要的实时性，抗干扰性等要求，根据数据类型需要选择合适的通信方式，系统简单，容易实现，具有良好的应用前景。
为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案是：
一种高压变压器保护装置，包括CPU主板、智能插件板组件、AC交流模件板、POW电源板、通信背板和HMI液晶板，所述通信背板设置有插槽，所述CPU主板、智能插件板组件、AC交流模件板、POW电源板分别插接在通信背板的插槽内，
所述POW电源板为智能插件板组件、通信背板提供提供工作电源；所述智能插件板组件通过通信背板与CPU主板进行通信；所述HMI液晶板通过RS323通信总线与CPU主板进行通信；
所述智能插件板组件，包括DI开入智能板、DO开出智能板，
所述DI开入智能板、DO开出智能板上均包括CPLD芯片、CPLD集成的高速UART模块，所述CPLD芯片通过CPLD集成的高速UART模块与CPU主板进行实时通信；
所述DI开入智能板、DO开出智能板上还包括MCU处理器、CAN通信模块，所述MCU处理器通过CAN通信模块与CPU主板进行数据通信。
前述的一种高压变压器保护装置，所述DI开入智能板、DO开出智能板的数量均为一块及一块以上。
前述的一种高压变压器保护装置，所述CAN通信模块通过CAN总线与CPU主板进行数据通信。
前述的一种高压变压器保护装置，所述高速UART模块通过高速串口总线与CPU主板进行实时通信。
前述的一种高压变压器保护装置，所述HMI液晶板包括显示屏、操作键盘和指示灯。
前述的一种高压变压器保护装置，所述 CAN总线为差分电平方式通信的CAN总线。
本实用新型的有益效果是：本实用新型的高压变压器保护装置，根据与CPU主板的插接智能插件板组件、HMI液晶板的类型，选择不通信的通信方式与CPU主板进行通信，保证数据通信需要的实时性，抗干扰性等要求，根据数据类型需要选择合适的通信方式，系统简单，容易实现，具有良好的应用前景。
附图说明
图1是本实用新型的高压变压器保护装置的系统框图。
具体实施方式
下面将结合说明书附图，对本实用新型作进一步的说明。
如图1所示，本实用新型的高压变压器保护装置，包括CPU主板、智能插件板组件、AC交流模件板、POW电源板、通信背板和HMI液晶板，所述通信背板设置有插槽，所述CPU主板、智能插件板组件、AC交流模件板、POW电源板分别插接在通信背板的插槽内，
所述POW电源板为智能插件板组件、通信背板提供提供工作电源；所述智能插件板组件通过通信背板与CPU主板进行通信；所述HMI液晶板通过RS323通信总线与CPU主板进行通信；
所述智能插件板组件，包括DI开入智能板、DO开出智能板，
所述DI开入智能板、DO开出智能板上均包括CPLD芯片、CPLD集成的高速UART模块，所述CPLD芯片通过CPLD集成的高速UART模块与CPU主板进行实时通信；
所述DI开入智能板、DO开出智能板上还包括MCU处理器、CAN通信模块，所述MCU处理器通过CAN通信模块与CPU主板进行数据通信，DI开入智能板、DO开出智能板的数量均为一块及一块以上，可扩展到八块及八块以上，通过CPLD芯片的硬件实现，极大缩短数据交换时间，CPU主板和每个DI开入智能板、DO开出智能板实现1ms数据交换2次，满足了遥信1ms分辨率要求，也缩短了遥控动作时间。实时通道物理层采用，两线式，全双工，差分电平方式，提高通信通道的抗干扰度，从而实现实时通信。
优选的，所述DI开入智能板、DO开出智能板还包括MCU处理器、CAN通信模块，所述MCU处理器通过CAN通信模块与CPU主板进行数据通信，CAN通信模块通过CAN总线与CPU主板进行数据通信，这里CAN总线为差分电平方式通信的CAN总线，CPU主板接收CAN总线上的数据为非实时数据，非实时数据采用突变量上送和定时上送方式，既保证了时效性，又减低了总线负荷，非实时通道物理层采用差分电平方式，有比较高的抗扰度和容错特性。
本实用新型的高压变压器保护装置，将通信总线分类处理，提高数据交换的可靠性，增加了总线灵活性，同时总线的速度指标在满足对高压变压器保护基础进行适当减低提高了，整体可靠性。此种通信背板将实时通道和非实时通道分开处理，既减低成本，又提高可靠性，同时又进一步增加灵活性，且HMI液晶板与通过RS323通信总线与CPU主板进行通信，根据需要选择合适的通信方式。
综上所述，本实用新型的高压变压器保护装置，根据与CPU主板的插接智能插件板组件、HMI液晶板的类型，选择不通信的通信方式与CPU主板进行通信，保证数据通信需要的实时性，抗干扰性等要求，根据数据类型需要选择合适的通信方式，系统简单，容易实现，具有良好的应用前景。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征及优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (6)
1.一种高压变压器保护装置，其特征在于：包括CPU主板、智能插件板组件、AC交流模件板、POW电源板、通信背板和HMI液晶板，所述通信背板设置有插槽，所述CPU主板、智能插件板组件、AC交流模件板、POW电源板分别插接在通信背板的插槽内，
所述POW电源板为智能插件板组件、通信背板提供提供工作电源；所述智能插件板组件通过通信背板与CPU主板进行通信；所述HMI液晶板通过RS323通信总线与CPU主板进行通信；
所述智能插件板组件，包括DI开入智能板、DO开出智能板，
所述DI开入智能板、DO开出智能板上均包括CPLD芯片、CPLD集成的高速UART模块，所述CPLD芯片通过CPLD集成的高速UART模块与CPU主板进行实时通信；
所述DI开入智能板、DO开出智能板上还包括MCU处理器、CAN通信模块，所述MCU处理器通过CAN通信模块与CPU主板进行数据通信。
2.根据权利要求1所述的一种高压变压器保护装置，其特征在于：所述DI开入智能板、DO开出智能板的数量均为一块及一块以上。
3.根据权利要求1所述的一种高压变压器保护装置，其特征在于：所述CAN通信模块通过CAN总线与CPU主板进行数据通信。
4.根据权利要求1所述的一种高压变压器保护装置，其特征在于：所述CPLD集成的高速UART模块通过高速串口总线与CPU主板进行实时通信。
5.根据权利要求1所述的一种高压变压器保护装置，其特征在于：所述HMI液晶板，包括显示屏、操作键盘和指示灯。
6.根据权利要求3所述的一种高压变压器保护装置，其特征在于：所述 CAN总线为差分电平方式通信的CAN总线。
Priority Applications (1)
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Publications (1)
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| CN207705764U true CN207705764U (zh) | 2018-08-07 |
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2017
- 2017-12-25 CN CN201721827788.9U patent/CN207705764U/zh active Active
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Denomination of utility model: Protection device of high-voltage transformer and electronic equipment Effective date of registration: 20190509 Granted publication date: 20180807 Pledgee: Hongwu Branch of Nanjing Bank Co., Ltd. Pledgor: NANJING FENGDAO POWER TECHNOLOGY CO., LTD. Registration number: 2019320000223 |
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