一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域。本裝置包括通過(guò)母板連接在一起的人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件、開(kāi)入開(kāi)出模件、操作回路模件和開(kāi)關(guān)電源，所述母板插接在5U機(jī)箱內(nèi)，5U機(jī)箱安裝于變電站開(kāi)關(guān)柜中，所述主控模件通過(guò)內(nèi)部高速總線連接開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件，所述主控模件還通過(guò)硬連線分別連接人機(jī)交互模件、交流采樣模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件，所述主控模件還通過(guò)以太網(wǎng)與監(jiān)控后臺(tái)相連接；所述開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件監(jiān)視開(kāi)關(guān)電源的輸出狀態(tài)，本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安裝使用方便，可提高微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，增強(qiáng)電網(wǎng)的安全性，具有良好的應(yīng)用前景。
【專利說(shuō)明】
一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)繼電保護(hù)的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]微機(jī)保護(hù)裝置在電網(wǎng)中大量使用，其具有故障判別和隔離的功能，當(dāng)電網(wǎng)中發(fā)生各類故障時(shí)，微機(jī)保護(hù)起到判別、切除和隔離故障的功能，是電網(wǎng)安全運(yùn)行的基礎(chǔ)?，F(xiàn)有的微機(jī)保護(hù)裝置并不對(duì)開(kāi)關(guān)電源的輸出狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的采樣，分析，更不能對(duì)開(kāi)關(guān)電源的壽命進(jìn)行評(píng)估和預(yù)警。當(dāng)電源損壞時(shí)，也無(wú)法對(duì)開(kāi)關(guān)電源整個(gè)壽命期的運(yùn)行情況進(jìn)行再現(xiàn)分析。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]實(shí)用新型目的:本實(shí)用新型的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安裝使用方便，可對(duì)微機(jī)保護(hù)裝置的電源壽命進(jìn)行在線評(píng)估和預(yù)警，提高微機(jī)保護(hù)運(yùn)行的穩(wěn)定性及電網(wǎng)的安全性。
[0004]技術(shù)方案:為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
[0005]—種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，包括通過(guò)母板連接在一起的人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件、開(kāi)入開(kāi)出模件、操作回路模件和開(kāi)關(guān)電源，所述母板插接在5U機(jī)箱內(nèi)，所述5U機(jī)箱安裝于變電站開(kāi)關(guān)柜中，
[0006]所述主控模件通過(guò)內(nèi)部高速總線連接開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件，所述主控模件還通過(guò)硬連線分別連接人機(jī)交互模件、交流采樣模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件，所述主控模件還通過(guò)以太網(wǎng)與監(jiān)控后臺(tái)相連接，所述開(kāi)關(guān)電源通過(guò)母版上的供電回路分別連接主控模件、人機(jī)交互模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件;所述開(kāi)關(guān)電源通過(guò)母版上的供電回路給主控模件、人機(jī)交互模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件提供直流低壓電源，所述開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件通過(guò)供電回路監(jiān)視開(kāi)關(guān)電源的直流低壓輸出狀態(tài)；
[0007]所述開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件包括DSP處理器，所述DSP處理器分別連接隔離放大調(diào)理電路、測(cè)溫電路、RAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器，DSP處理器通過(guò)隔離放大調(diào)理電路獲取開(kāi)關(guān)電源的電壓實(shí)時(shí)波形，并通過(guò)測(cè)溫電路獲取開(kāi)關(guān)電源的工作溫度值；
[0008]所述人機(jī)交互模件包括液晶顯示屏、操作鍵盤(pán)和LED狀態(tài)指示燈，所述液晶顯示屏、操作鍵盤(pán)、LED狀態(tài)指示燈位于5U機(jī)箱的正面。
[0009]進(jìn)一步的，所述DSP處理器采用Cortex-M4核心的STM32F407。
[0010]進(jìn)一步的，所述隔離放大調(diào)理電路通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與DSP處理器連接。
[0011]進(jìn)一步的，所述測(cè)溫電路包括環(huán)境溫度傳感器和電源溫度傳感器，所述環(huán)境溫度傳感器和電源溫度傳感器均與DSP處理器連接，環(huán)境溫度傳感器和電源溫度傳感器均含有溫度探頭和溫度信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路位于開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件內(nèi)，其中環(huán)境溫度傳感器的溫度探頭置于5U機(jī)箱中部，電源溫度傳感器的溫度探頭置于開(kāi)關(guān)電源內(nèi)。
[0012]進(jìn)一步的，所述測(cè)溫電路采用含絕緣耐壓層的Pt溫度電阻。
[0013]進(jìn)一步的，所述LED狀態(tài)指示燈用于顯示裝置的當(dāng)前工作狀態(tài)和電源告警通知。
[0014]進(jìn)一步的，所述開(kāi)關(guān)電源給人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件提供工作電源。
[0015]進(jìn)一步的，所述開(kāi)關(guān)電源安裝于液晶顯示屏背后。
[0016]有益效果:本實(shí)用新型的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件設(shè)有DSP處理器，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)開(kāi)關(guān)電源輸出直流的采集的功能，通過(guò)采集的溫度、紋波、電壓交直流有效值，得知開(kāi)關(guān)電源的當(dāng)前狀態(tài)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)壽命預(yù)警功能。采用了內(nèi)部高速總線與主控模件連接，輪詢延時(shí)短，并支持多路電源輸出的實(shí)時(shí)監(jiān)視功能，優(yōu)勢(shì)明顯，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本較低，具有良好的應(yīng)用前景。
【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0018]圖2是開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作更進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0020]如圖1所示，本實(shí)用新型的一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，包括人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件、開(kāi)入開(kāi)出模件、操作回路模件和開(kāi)關(guān)電源，各模件通過(guò)母板連接在一起，所述母板插接在5U機(jī)箱內(nèi)，所述5U機(jī)箱安裝于變電站開(kāi)關(guān)柜中，
[0021]所述主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件兩者之間通過(guò)內(nèi)部高速總線連接，所述主控模件與人機(jī)交互模件、交流采樣模件、開(kāi)入開(kāi)出模件、操作回路模件分別采用硬連線連接，所述主控模件還通過(guò)以太網(wǎng)與監(jiān)控后臺(tái)相連接，
[0022]所述交流采樣模件負(fù)責(zé)采集電網(wǎng)的電壓電流、開(kāi)入開(kāi)出模件負(fù)責(zé)采集站內(nèi)開(kāi)關(guān)狀態(tài)和進(jìn)行信號(hào)輸出，操作回路模件用于分合閘斷路器。
[0023]所述人機(jī)交互模件包括液晶顯示屏、操作鍵盤(pán)和LED狀態(tài)指示燈，所述液晶顯示屏、操作鍵盤(pán)、LED狀態(tài)指示燈位于5U機(jī)箱的正面，所述液晶顯示屏背后安裝有開(kāi)關(guān)電源。
[0024]所述開(kāi)關(guān)電源給人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件提供工作電源。
[0025]所述LED狀態(tài)指示燈用于顯示裝置的當(dāng)前工作狀態(tài)和電源告警通知。
[0026]所述開(kāi)關(guān)電源是被檢測(cè)對(duì)象。開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件用于監(jiān)視開(kāi)關(guān)電源的輸出狀態(tài)。
[0027]如圖2所示，為了能夠?qū)ξC(jī)保護(hù)開(kāi)關(guān)電源進(jìn)行有效監(jiān)視，本實(shí)用新型的開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件包括DSP處理器，所述DSP處理器與隔離放大調(diào)理電路及測(cè)溫電路連接，DSP處理器通過(guò)隔離放大調(diào)理電路獲取開(kāi)關(guān)電源的電壓有效值、紋波值，并通過(guò)測(cè)溫電路獲取開(kāi)關(guān)電源的工作溫度值，DSP處理器存儲(chǔ)獲取的電壓有效值、紋波值、溫度值，判斷開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)與DSP處理器內(nèi)的預(yù)設(shè)狀態(tài)不匹配時(shí)，DSP處理器通過(guò)內(nèi)部高速總線通知主控模件，進(jìn)行報(bào)警。
[0028]所述DSP處理器采用Cortex-M4核心的STM32F407。所述隔離放大調(diào)理電路通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與DSP處理器連接，隔離放大調(diào)理電路使用隔離、濾波、放大電路，用于采集開(kāi)關(guān)電源輸出的電壓有效值和紋波等數(shù)據(jù)，經(jīng)AD轉(zhuǎn)換器進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換后輸入DSP處理器內(nèi)。
[0029]所述測(cè)溫電路包括環(huán)境溫度傳感器和電源溫度傳感器，所述環(huán)境溫度傳感器及電源溫度傳感器與DSP處理器連接。本實(shí)用新型實(shí)施例中，所述測(cè)溫電路采用具有絕緣涂層的Pt溫度電阻測(cè)量開(kāi)關(guān)電源工作溫度的技術(shù)問(wèn)題。DSP處理器根據(jù)實(shí)時(shí)溫度曲線能更精確有效地監(jiān)視開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)。
[0030]所述DSP處理器與FLASH存儲(chǔ)器及RAM存儲(chǔ)器連接。本實(shí)用新型實(shí)施例中，F(xiàn)lash存儲(chǔ)器使用內(nèi)部Flash實(shí)現(xiàn)，保存數(shù)據(jù)。RAM存儲(chǔ)器通過(guò)外接2M RAM，使用內(nèi)部高速數(shù)據(jù)總線與主控模件通訊。
[0031 ]所述DSP處理器與主控模件連接，主控模件與人機(jī)交互模件連接，主控模件將DSP處理器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)通過(guò)人機(jī)交互設(shè)備顯示輸出。同時(shí)主控模件可讀取用戶通過(guò)人機(jī)交互界面設(shè)置的參數(shù)，傳輸給DSP處理器模塊，對(duì)開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件進(jìn)行設(shè)置。
[0032]綜上所述，本實(shí)用新型的一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，所述DSP處理器與隔離運(yùn)放電路及測(cè)溫電路連接，DSP處理器通過(guò)隔離放大調(diào)理電路獲取開(kāi)關(guān)電源的電壓紋波，并通過(guò)測(cè)溫電路獲取開(kāi)關(guān)電源的工作溫度值，DSP處理器存儲(chǔ)所述獲取的電壓紋波、工作溫度值，并根據(jù)所述電壓紋波、工作溫度值判斷開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)；當(dāng)開(kāi)關(guān)電源的工作狀態(tài)與從處理器內(nèi)的預(yù)設(shè)狀態(tài)不匹配時(shí)，裝置通過(guò)人機(jī)界面報(bào)警。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，安裝使用方便，可提高微機(jī)保護(hù)裝置運(yùn)行的穩(wěn)定性，增強(qiáng)電網(wǎng)的安全性，具有良好的應(yīng)用前景。
[0033]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:包括通過(guò)母板連接在一起的人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件、開(kāi)入開(kāi)出模件、操作回路模件和開(kāi)關(guān)電源，所述母板插接在5U機(jī)箱內(nèi)，所述5U機(jī)箱安裝于變電站開(kāi)關(guān)柜中， 所述主控模件通過(guò)內(nèi)部高速總線連接開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件，所述主控模件還通過(guò)硬連線分別連接人機(jī)交互模件、交流采樣模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件，所述主控模件還通過(guò)以太網(wǎng)與監(jiān)控后臺(tái)相連接，所述開(kāi)關(guān)電源通過(guò)母版上的供電回路分別連接主控模件、人機(jī)交互模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件； 所述開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件包括DSP處理器，所述DSP處理器分別連接隔離放大調(diào)理電路、測(cè)溫電路、RAM存儲(chǔ)器和FLASH存儲(chǔ)器，DSP處理器通過(guò)隔離放大調(diào)理電路獲取開(kāi)關(guān)電源的電壓實(shí)時(shí)波形，并通過(guò)測(cè)溫電路獲取開(kāi)關(guān)電源的工作溫度值； 所述人機(jī)交互模件包括液晶顯示屏、操作鍵盤(pán)和LED狀態(tài)指示燈，所述液晶顯示屏、操作鍵盤(pán)、LED狀態(tài)指示燈位于5U機(jī)箱的正面。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述DSP處理器采用Cortex-M4核心的STM32F407。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述隔離放大調(diào)理電路通過(guò)AD轉(zhuǎn)換器與DSP處理器連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述測(cè)溫電路包括環(huán)境溫度傳感器和電源溫度傳感器，所述環(huán)境溫度傳感器和電源溫度傳感器均與DSP處理器連接，環(huán)境溫度傳感器和電源溫度傳感器均含有溫度探頭和溫度信號(hào)處理電路，信號(hào)處理電路位于開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件內(nèi)，其中環(huán)境溫度傳感器的溫度探頭置于5U機(jī)箱中部，電源溫度傳感器的溫度探頭置于開(kāi)關(guān)電源內(nèi)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述測(cè)溫電路采用含絕緣耐壓層的Pt溫度電阻。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述LED狀態(tài)指示燈用于顯示裝置的當(dāng)前工作狀態(tài)和電源告警通知。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)電源給人機(jī)交互模件、交流采樣模件、主控模件、開(kāi)關(guān)電源監(jiān)視模件、開(kāi)入開(kāi)出模件和操作回路模件提供工作電源。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有在線監(jiān)測(cè)開(kāi)關(guān)電源壽命的微機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述開(kāi)關(guān)電源安裝于液晶顯示屏背后。
【文檔編號(hào)】G01R31/40GK205643657SQ201620465833
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年5月23日
【發(fā)明人】張瑋, 李玉平, 康豐, 楊東, 王閏羿, 劉慶海, 楊青松
【申請(qǐng)人】南京國(guó)電南自電網(wǎng)自動(dòng)化有限公司