CN218938798U - 一种地线融冰远程控制信号转换装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种地线融冰远程控制信号转换装置，包括外壳、电源指示灯、状态指示灯、DO信号转换板、DI信号转换板、主用DO接口、主用DI接口、网口和电源接口，外壳设置有后盖板，在外壳上前面外侧设置有电源指示灯和状态指示灯，DO信号转换板和DI信号转换板安装在外壳内部，电源指示灯和状态指示灯通过电源线与DO信号板电连接，DO信号转换板和DI信号转换板插接在一起，主用DO接口固定在DO信号转换板上，主用DI接口、网口和电源接口固定在DI信号转换板。为能实现未来不同变电站的统一布置和工程的快速实施，需有专用信号转换装置，实现不同协议的变电站端与铁塔端之间的DI/DO信号的传输与识别。

Description

一种地线融冰远程控制信号转换装置

技术领域

本实用新型涉及电网融冰技术领域，特别涉及一种地线融冰远程控制信号转换装置。

背景技术

输电线路的地线融冰通常使用直流融冰法将已经进行导地线短接的地线融冰线路施加电流进行融除冰雪，其涉及到站内和塔下一系列开关设备的控制，以往是先派线路班组人员至铁塔下进行线路开关设备的操作，再通知变电站内进行站内融冰接入刀闸和融冰接地刀闸等开关设备的操作，继而形成地线融冰回路，最后再进行控制直流融冰装置对融冰回路输直流电，使地线发热融除冰雪。

由于该过程所需控制的开关设备众多，中间需要反复确认状态和办理工作票，导致每次融冰都会耗费大量的时间。国内已有厂家进行了专门的研究，并且在某些输电线路上试运行了地线融冰自动接线装置远程控制系统，但是，该系统的操作平台一是只针对线路开关进行操作，二是该系统是独立运行的系统，还没有接入变电站的统一控制平台，所以其仍然不能解决地线融冰所有开关设备整体控制的问题。

如要实现整体控制，必须要将铁塔下的地线融冰远程控制机柜的DO信号传至站内的IO装置后进入统一控制平台，再通过该平台发送DI信号经由IO装置至铁塔下的地线融冰远程控制机柜。但是由于变电站内IO装置所采用的是IEC 61850通信协议，而铁塔下布置的地线融冰远程控制机柜采用的是IEC 104通信协议，导致相互之间传递的信号不能够直接识别，即使是统一标准进行传输，由于信号内容较多，直接通过修改平台软件的方式进行逐个识别将带来较大的工作量，且不同的工程项目都需要进行平台修改，不同的平台往往又不是同一厂家所制作，所需耗费的人力物力会多次重复且没有必要。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种地线融冰远程控制信号转换装置，用于对接光电转换交换机和IO装置，完成变电站和输电线路铁塔间DI/DO信号的协议转换。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种地线融冰远程控制信号转换装置，包括外壳、电源指示灯、状态指示灯、DO信号转换板、DI信号转换板、主用DO接口、主用DI接口、网口和电源接口，外壳设置有后盖板，在外壳上前面外侧设置有电源指示灯和状态指示灯，DO信号转换板和DI信号转换板安装在外壳内部，电源指示灯和状态指示灯通过电源线与DO信号板电连接，DO信号转换板和DI信号转换板插接在一起，主用DO接口固定在DO信号转换板上，主用DI接口、网口和电源接口固定在DI信号转换板。

还包括备用DO接口和备用DI接口，备用DO接口固定在DO信号转换板上，备用DI接口、网口和电源接口固定在DI信号转换板，作为备用接口与备用I/O装置对接。

另外还设置有信号控制电路，在地线融冰远程控制平台发出DI信号时，在I/O装置上该DI信号对应的信号接点处输出+110V电压，该电压经过110V转12V、12V转5V、5V转3.3V三级电源转换模块降压后点亮开关量输入电路的光耦导通电路，并通过或非门芯片判断该DI信号是否为单个信号，如是多个信号混合发送，则或非门芯片输出0至MCU，如是单一信号，则或非门芯片输出1至MCU。MCU接收到0时不动作，接收到1时将该DI信号通过网口传输出去；在网口接收到站外的DO信号时，开关量输出电路的光耦被点亮，导通+3.3V电源与MCU连接的电路，MCU控制开关量输出电路的继电器吸合，使该DO信号通过固定的信号接点传至I/O装置，再到地线融冰远控平台。

电源接口还连接有三级降压电源转换模块，形成+12V、+5V和+3.3V的直流电，其中，12V直流电供电源指示灯、状态指示灯和开关量输出电路中的继电器使用，3.3V直流电供开关量输出电路中的光耦、开关量输入电路、MCU、或非门芯片和网口使用。

主用DO接口、备用DO接口固定在DO信号转换板上，位于靠近后盖板的位置，在后盖板上设置有相对应的条型槽便于各个接口外接信号线，主用DI接口、备用DI接口、网口和电源接口固定在DI信号转换板，位于靠近后盖板的位置，在后盖板上设置有相对应的条型槽便于各个接口外接信号线、电源线或者网线。

在装置接通电源时，电源指示灯颜色为红色，呈常亮状态，状态指示灯颜色为绿色，在远方输电线路铁塔上开关动作时，状态指示灯呈亮灭交替状态。

为能实现未来不同变电站的统一布置和工程的快速实施，需有专用信号转换装置，将所有IEC 104协议的DO信号进行分解，并转换成硬接点信号，使其与IO装置上的硬接点一一对接，再将IO装置传送的DI信号通过硬接点的方式传到信号转换装置，使其转换成满足IEC 104协议的信号，如此即可实现不同协议的变电站端与铁塔端之间的DI/DO信号的传输与识别。

与现有技术方案相比，本实用新型技术方案具有下述明显优点：

1、实现了铁塔侧融冰开关的状态信号有效的在变电站控制平台进行识别，并可以从变电站控制平台对铁塔侧融冰开关进行控制。

2、为实现变电站平台对地线融冰站内和站外刀闸统一控制铺平了道路。

3、无需在平台端再对信号进行解析，简化了控制平台的操作流程。

4、标准化机箱设计，适用于不同变电站内的地线融冰统一控制平台的布置，节省财力和占地空间。

附图说明

图1为地线融冰远程控制信号转换装置的正面结构图；

图2为地线融冰远程控制信号转换装置的背面结构图；

图3为地线融冰远程控制信号转换装置的去掉后盖板背面结构图；

图4为地线融冰远程控制信号转换过程图；

图5为地线融冰远程控制信号转换装置接口布置图；

图6为地线融冰远程控制信号转换装置电源树。

其中，1-外壳，2-电源指示灯，3-状态指示灯，4-DO信号转换板，5-DI信号转换板，6-主用DO接口，7-备用DO接口，8-主用DI接口，9-备用DI接口，10-网口，11-电源接口。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的优选技术方案。

本实用新型的目的是提供一种地线融冰远程控制信号转换装置，用于对接光电转换交换机和IO装置，完成变电站和输电线路铁塔间DI/DO信号的协议转换。

如图1、图2、图3所示，为了实现上述目的，本实用新型提供一种地线融冰远程控制信号转换装置，该装置由外壳1、电源指示灯2、状态指示灯3、DO信号转换板4、DI信号转换板5、主用DO接口6、备用DO接口7、主用DI接口8、备用DI接口9、网口10和电源接口11组成。外壳1是一个标准的2U机箱，起到对内部结构的机械保护和电气保护作用，电源指示灯2和状态指示灯3安装在外壳1上，并且通过电源线与DO信号转换板4电气连接，DO信号转换板4和DI信号转换板5通过插接的方式连接在一起，并由螺柱安装在外壳1内部。主用DO接口6、备用DO接口7通过焊接的方式固定在DO信号转换板4上，主用DI接口8、备用DI接口9、网口10和电源接口11通过焊接的方式固定在DI信号转换板5上。

如图4所示，布置在铁塔下的远程机柜是基于IEC 60870-5-104协议制造的，在采集到各刀闸状态之后，发送所有刀闸状态混合的IEC 60870-5-104协议的DO信号，通过塔上OPGW分离出的光纤或者无线专网传送到变电站内交换机，之后再通过网线传至信号转换装置，该装置将上述DO信号转换为一个个独立的硬接点信号，并通过BVR线将上述信号与主用I/O装置和备用I/O装置的硬接点连接，形成符合IEC 61850规约的DO信号，并通过通信电缆传至地线融冰远控平台。地线融冰远控平台发出的DI信号是基于IEC61850规约的，其通过通信电缆传至主用和备用I/O装置转换成硬接点信号，再由BVR线传至信号转换装置，由信号转换装置转换成符合IEC 60870-5-104协议的DI信号，该信号依次通过网线、站内交换机、有线线缆或无线专网传至铁塔下的远控机柜，远控机柜依据该信号对铁塔上的刀闸执行动作。

图1中的电源指示灯颜色为红色，在装置接通电源时，呈常亮状态。状态指示灯颜色为绿色，在远方输电线路铁塔上开关动作时，呈亮灭交替状态。

如图所示，主用DO接口由4只接线端子组成，每个接线端子可接4组信号，DO1-DO5空置，预备为新加功能备用，其他位置对应的信号为：DO6——控制模式，DO7——光缆选相刀闸分闸状态，DO8——光缆选相刀闸合闸状态，DO9——地线选相刀闸分闸状态，DO10——地线选相刀闸合闸状态，DO11——接地刀闸分闸状态，DO12——接地刀闸合闸状态，DO13——融冰刀闸开锁状态，DO14——融冰刀闸闭锁状态， DO15——融冰刀闸分闸状态，DO16——融冰刀闸合闸状态。备用DO接口由4只接线端子组成，其接线端子从DO17-DO32接线排列顺序与主用DO接口DO1-DO16的顺序一致。在运行时，主用DO接口和备用DO接口分别与主用I/O装置和备用I/O装置对接，使同一个DO信号通过两个通道到达地线融冰远控平台，保障信号传输的稳定性。

主用DI接口有2个接线端子，每个接线端子可接6组信号，具体为：DI1、DI2空置，DI3——光缆选相刀闸分闸指令，DI4——光缆选相刀闸合闸指令，DI5——地线选相刀闸分闸指令，DI6——地线选相刀闸合闸指令，DI7——接地刀闸分闸指令，DI8——接地刀闸合闸指令，DI9——融冰刀闸开锁指令，DI10——融冰刀闸闭锁指令，DI11——融冰刀闸分闸指令，DI12-融冰刀闸合闸指令。备用DI接口由2个接线端子，每个接线端子可接6组信号，从DI13到DI24的端子接线排列顺序与主用DI接口的DI1-DI12排列顺序一致。

信号转换装置的供电由外部接入，在电源接口接入+110V电源线和GND线，形成DC+110V电压，再依次经+110V转+12V、+12V转+5V、+5V转+3.3V三级降压电源转换模块，形成+12V、+5V和+3.3V的直流电，其中，12V直流电供电源指示灯、状态指示灯和开关量输出电路中的继电器使用，3.3V直流电供开关量输出电路中的光耦、开关量输入电路、MCU、或非门芯片和网口使用。

如图4，5，6所示，在地线融冰远程控制平台未发送DI信号时，主用I/O装置和备用I/O装置各信号接点输出-110V电压，此时信号转换装置各信号接点未接收到+110V有效电压，信号转换装置不动作。在地线融冰远程控制平台发出DI信号时，在I/O装置上该DI信号对应的信号接点处输出+110V电压，该电压经过信号转换装置降压后点亮开关量输入电路的光耦导通电路，并通过或非门芯片判断该DI信号是否为单个信号，如是多个信号混合发送，则或非门芯片输出0至MCU，如是单一信号，则或非门芯片输出1至MCU。MCU接收到0时不动作，接收到1时将该DI信号通过网口传输出去。在网口接收到站外的DO信号时，开关量输出电路的光耦被点亮，导通+3.3V电源与MCU连接的电路，MCU控制开关量输出电路的继电器吸合，使该DO信号通过固定的信号接点传至I/O装置，再到地线融冰远控平台。

Claims (6)

1.一种地线融冰远程控制信号转换装置，其特征在于：包括外壳、电源指示灯、状态指示灯、DO信号转换板、DI信号转换板、主用DO接口、主用DI接口、网口和电源接口，外壳设置有后盖板，在外壳上前面外侧设置有电源指示灯和状态指示灯，DO信号转换板和DI信号转换板安装在外壳内部，电源指示灯和状态指示灯通过电源线与DO信号板电连接，DO信号转换板和DI信号转换板插接在一起，主用DO接口固定在DO信号转换板上，主用DI接口、网口和电源接口固定在DI信号转换板。

2.如权利要求1所述的一种地线融冰远程控制信号转换装置， 其特征在于：还包括备用DO接口和备用DI接口，备用DO接口固定在DO信号转换板上，备用DI接口、网口和电源接口固定在DI信号转换板，作为备用接口与备用I/O装置对接。

3.如权利要求1或2所述的一种地线融冰远程控制信号转换装置， 其特征在于：还设置有信号控制电路，在地线融冰远程控制平台发出DI信号时，在I/O装置上该DI信号对应的信号接点处输出+110V电压，该电压经过110V转12V、12V转5V、5V转3.3V三级电源转换模块降压后点亮开关量输入电路的光耦导通电路，并通过或非门芯片判断该DI信号是否为单个信号，如是多个信号混合发送，则或非门芯片输出0至MCU，如是单一信号，则或非门芯片输出1至MCU，MCU接收到0时不动作，接收到1时将该DI信号通过网口传输出去；在网口接收到站外的DO信号时，开关量输出电路的光耦被点亮，导通+3.3V电源与MCU连接的电路，MCU控制开关量输出电路的继电器吸合，使该DO信号通过固定的信号接点传至I/O装置，再到地线融冰远控平台。

4.如权利要求3所述的一种地线融冰远程控制信号转换装置， 其特征在于：电源接口还连接有三级降压电源转换模块，形成+12V、+5V和+3.3V的直流电，其中，12V直流电供电源指示灯、状态指示灯和开关量输出电路中的继电器使用，3.3V直流电供开关量输出电路中的光耦、开关量输入电路、MCU、或非门芯片和网口使用。

5.如权利要求4所述的一种地线融冰远程控制信号转换装置， 其特征在于：主用DO接口、备用DO接口固定在DO信号转换板上，位于靠近后盖板的位置，在后盖板上设置有相对应的条型槽便于各个接口外接信号线，主用DI接口、备用DI接口、网口和电源接口固定在DI信号转换板，位于靠近后盖板的位置，在后盖板上设置有相对应的条型槽便于各个接口外接信号线、电源线或者网线。

6.如权利要求5所述的一种地线融冰远程控制信号转换装置， 其特征在于：在装置接通电源时，电源指示灯颜色为红色，呈常亮状态，状态指示灯颜色为绿色，在远方输电线路铁塔上开关动作时，状态指示灯呈亮灭交替状态。

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