專利名稱：一種發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及錄波裝置，特別是指一種發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置。
背景技術(shù)：
微機(jī)故障錄波技術(shù)經(jīng)歷了二十多年的發(fā)展，電力故障錄波裝置已成為電力系統(tǒng)繼 電保護(hù)人員分析故障和保護(hù)動作行為的有力工具。隨著電力系統(tǒng)光纖通信和無人值守變電 站的普及，電力系統(tǒng)對錄波的準(zhǔn)確性、產(chǎn)品的可靠性、通信的靈活性、軟件分析的高效性等 方面也提出更高的要求。當(dāng)前，我國特高壓電網(wǎng)建設(shè)已進(jìn)入實(shí)施階段，電力設(shè)備制造企業(yè)面 臨去千載難逢的發(fā)展機(jī)遇，積極跟蹤國內(nèi)外的技術(shù)發(fā)展趨勢，適時(shí)開發(fā)方便實(shí)用、超越國內(nèi) 外產(chǎn)品的高性能錄波裝置，對更好地發(fā)揮故障錄波在故障分析中的作用，保障電網(wǎng)的穩(wěn)定 運(yùn)行，對企業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展，顯得十分必要。目前的微機(jī)故障錄波技術(shù)采用計(jì)算機(jī)和軟 件結(jié)合的方式進(jìn)行錄波，但計(jì)算機(jī)的硬件設(shè)計(jì)由于具有通用性，雖然應(yīng)用廣泛，但缺乏針對 性，對于電力故障時(shí)進(jìn)發(fā)的大量故障數(shù)據(jù)的記錄，容易出現(xiàn)記錄故障。

實(shí)用新型內(nèi)容有鑒于此，本實(shí)用新型在于提供一種發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置，以 解決上述微機(jī)錄波，對于電力故障時(shí)進(jìn)發(fā)的大量故障數(shù)據(jù)的記錄，容易出現(xiàn)記錄故障的問 題。 為解決上述問題，本實(shí)用新型提供一種發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置， 包括接收模擬量信號的變送器變換單元，所述變送器變換單元內(nèi)具有接收模擬電壓信號 的電壓變送器PT、接收模擬電流信號電流變送器CT、接收高頻直流信號的高頻直流變送器 FT ; 所述變送器變換單元將接收后的數(shù)字信號發(fā)送至連接的FPGA芯片，所述FPGA芯 片將采集到的各個(gè)變換器輸出的模擬量信號，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；同時(shí)采集經(jīng)光 電隔離的開關(guān)量信號，實(shí)時(shí)傳送到由DSP和FPGA組成的數(shù)據(jù)處理單元DPU ; 所述DPU將采集到信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后存儲至連接的SDRAM、電子盤、FLSH閃存或
磁盤中。 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元DPU還連接校準(zhǔn)時(shí)間的GPS單元。 優(yōu)選的，所述數(shù)據(jù)處理單元DPU通過網(wǎng)絡(luò)接口還連接嵌入式管理單元，所述嵌入
式管理單元上具有連接液晶顯示器的接口 、連接鍵盤的接口和打印機(jī)。 本實(shí)用新型中的變送器變換單元、轉(zhuǎn)換數(shù)字信號的FPGA芯片和DPU單元針對錄波
需求專業(yè)設(shè)計(jì)，存儲容量能夠滿足連續(xù)多次錄波的要求，完全擺脫了對工控主板或工控機(jī)
的依賴，與微機(jī)錄波相比，錄波速度快，錄制時(shí)間長，能夠抵御故障時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)發(fā)，在電力設(shè)
備出現(xiàn)故障后，能夠提供各類數(shù)據(jù)用于分析，方便用戶使用和故障診斷。
圖l是實(shí)施例的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式為清楚說明本實(shí)用新型中的技術(shù)方案，下面給出優(yōu)選的實(shí)施例并結(jié)合附圖詳細(xì)說明。 參見圖l，本實(shí)用新型中的裝置包括接收電力設(shè)備模擬量信號的變送器變換單 元，所述變送器變換單元內(nèi)具有電壓變送器PT、電流變送器CT、高頻直流變送器FT。 變送器變換單元將各個(gè)變換器分別接電力系統(tǒng)二次側(cè)交流電壓、交流電流，以及 直流電壓(包括高頻信號等)、直流電流等，通過各種變送器變換為電壓值送到智能采集單 元(IAU)。如果有溫度、速度、壓力等信號需要接入，則需在此之前另配傳感器將其轉(zhuǎn)換為電 壓、電流信號。 智能采集單元IAU內(nèi)采用FPGA芯片，用硬件方式采集各個(gè)變換器輸出的模擬量信 號，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；同時(shí)采集經(jīng)光電隔離的開關(guān)量信號，實(shí)時(shí)傳送到DPU。在 上述實(shí)施例中，共有IAU1至IAU5五個(gè)IAU，傳送通道格式符合IEC66044-8標(biāo)準(zhǔn)。 數(shù)據(jù)處理單元DPU是數(shù)據(jù)處理和存儲的核心單元，采用DSP+FPGA搭建的高速硬 件平臺，DSP采用TI微內(nèi)核、實(shí)時(shí)性極高的操作系統(tǒng)。板上配的存儲設(shè)備有64MB SDRAM和 64M 1G電子盤(或CF卡)、FLSH閃存及硬盤接口 、串行接口 、網(wǎng)絡(luò)接口 。 DPU1與DPU2硬 件完全相同，但軟件不同第一數(shù)據(jù)處理單元DPU1完成了完整的嵌入式錄波功能；第二數(shù) 據(jù)處理單DPU2可選配40G硬盤完成無啟動元件長錄波功能。 通過上述的結(jié)構(gòu)，數(shù)據(jù)處理單元DPU將采集的設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的信號存儲到存儲設(shè) 備中，第一數(shù)據(jù)處理單元DPU1還通過板上的以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口管理機(jī)，并與管理機(jī)內(nèi)的嵌入 式管理單元EMU進(jìn)行通信，備份數(shù)據(jù)記錄，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的備份。管理機(jī)還連接液晶顯示器、鍵 盤、打印機(jī)等外設(shè)、及各類網(wǎng)絡(luò)接口，如RS232/RJ485、 LANRJ45、 USB等，以實(shí)現(xiàn)管理機(jī)通過 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。 數(shù)據(jù)處理單元還連接GPS單元，GPS單元功能是為采樣數(shù)據(jù)提供絕對時(shí)間。此單 元可以采用內(nèi)置GPS模塊，也支持外部RS232/485/分脈沖/IRIG-B等對時(shí)方式；同時(shí)也可 為變電站的其它錄波裝置提供對時(shí)信號。 本實(shí)施例中的可安裝6個(gè)IAU插件，每個(gè)插件可接16通道的模擬量和32通道的 開關(guān)量，所以最多可接入96通道模擬量和192通道開關(guān)量。 在錄波啟動過程中，裝置在故障錄波的同時(shí)還可進(jìn)行操作并查看實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)；長時(shí) 間啟動不復(fù)歸時(shí)，可以查看啟動原因。這些功能可以幫助現(xiàn)場人員分析裝置的輸入量或定 值的設(shè)置是否合理。 通過內(nèi)置的圖形分析軟件可進(jìn)行波形分析、線路分析、機(jī)組分析。其中波形分析中 有諧波分析及向量分析；線路分析包括序分量、功率、阻抗分析、自動分析等，自動分析中有 單端測距功能；機(jī)組分析包括差流、機(jī)端阻抗、過激磁分等；同時(shí)還有雙端測距、頻率計(jì)算、 虛擬通道、公式編輯、統(tǒng)計(jì)功能等其他輔助分析工具。 本實(shí)用新型中的IAU單元和DPU單元針對錄波需求專業(yè)設(shè)計(jì)，存儲容量能夠滿足 連續(xù)多次錄波的要求，完全擺脫了對工控主板或工控機(jī)的依賴，與微機(jī)錄波相比，錄波速度快，錄制時(shí)間長，能夠抵御故障時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)發(fā)，在電力線路或電機(jī)變壓器組出現(xiàn)故障后，能 夠提供各類數(shù)據(jù)用于分析，方便用戶使用和故障診斷。 對于本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施例中所闡述的裝置，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之 內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置，其特征在于，包括接收模擬量信號的變送器變換單元，所述變送器變換單元內(nèi)具有接收模擬電壓信號的電壓變送器PT、接收模擬電流信號電流變送器CT、接收高頻直流信號的高頻直流變送器FT；所述變送器變換單元將接收后的數(shù)字信號發(fā)送至連接的FPGA芯片，所述FPGA芯片將采集到的各個(gè)變換器輸出的模擬量信號，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；同時(shí)采集經(jīng)光電隔離的開關(guān)量信號，實(shí)時(shí)傳送到由DSP和FPGA組成的數(shù)據(jù)處理單元DPU；所述DPU將采集到信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后存儲至連接的SDRAM、電子盤、FLSH閃存或磁盤中。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元DPU還連接校準(zhǔn)時(shí)間的GPS單元。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元DPU通過網(wǎng)絡(luò)接口還連接嵌入式管理單元，所述嵌入式管理單元上具有連接液晶顯示器的接口 、連接鍵盤的接口和打印機(jī)。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種發(fā)電機(jī)變壓器組/線路的數(shù)字錄波裝置，包括接收模擬量信號的變送器變換單元，所述變送器變換單元將接收后的數(shù)字信號發(fā)送至連接的FPGA芯片，所述FPGA芯片將采集到的各個(gè)變換器輸出的模擬量信號，將模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號；同時(shí)采集經(jīng)光電隔離的開關(guān)量信號，實(shí)時(shí)傳送到由DSP和FPGA組成的數(shù)據(jù)處理單元DPU；所述DPU將采集到信號經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后存儲至連接的SDRAM、電子盤、FLSH閃存或磁盤中，所述數(shù)據(jù)處理單元DPU還連接校準(zhǔn)時(shí)間的GPS單元，還連接具有連接液晶顯示器的接口、連接鍵盤的接口和連接打印機(jī)的接口的嵌入式管理單元。本實(shí)用新型錄波速度快，錄制時(shí)間長，能抵御故障時(shí)的數(shù)據(jù)進(jìn)發(fā)，方便用戶故障診斷。
文檔編號H02H7/26GK201477192SQ20092015409
公開日2010年5月19日 申請日期2009年5月12日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月12日
發(fā)明者王海明 申請人:新疆新能許繼自動化有限責(zé)任公司