一种微机保护测控装置的制作方法

1.本实用新型涉及变配电系统技术领域，尤其是涉及一种微机保护测控装置。


背景技术：

2.电力系统在变配电的过程中，微机保护装置对各类发电厂、变电站、配电站的稳定运行起到关键作用。通常微机保护装置是由集成度高、测量精度高、绝缘强度高的元器件组成，以三段式过流保护为核心保护功能，并兼顾电网电参量的采集，且具有通讯接口可将数据远传至上位机系统，实现配网自动化。
3.目前市场上部分微机保护还存在一些不足之处，例如保护功能应用范围受限制、采样效率不高导致励磁涌流等谐波无法闭锁、用户使用维护不方便、电网电参量计算精度不够等。此外，就环网柜、小型柜而言，大部分微机保护体积较大，不适用于此类柜体。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种微机保护测控装置。
5.本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：
6.一种微机保护测控装置，该装置安装在开关柜柜门上，所述的测控装置包括主控机构、数据采集机构、保护输出机构、人机通讯机构和塑料壳体，所述的主控机构分别连接数据采集机构、保护输出机构和人机通讯机构，所述的主控机构、数据采集机构、保护输出机构和人机通讯机构均安装于塑料壳体内，所述的塑料壳体安装在开关柜柜门上。
7.优选地，所述的主控机构为主板，包括处理器stm32f103zet6、随机存储器和flash，所述的处理器stm32f103zet6分别与随机存储器和flash连接。
8.优选地，所述的数据采集机构包括变换器板以及设在主板上的开入量采集电路；所述的变换器板包括电压互感器和电流互感器。
9.优选地，所述的变换器板上设有支持ac88v
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500v、dc88v
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360v、dc20v
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60v供电的电源模块。
10.优选地，所述的开入量采集电路的数量为8路，所述的开入量采集电路为可接入ac/dc110v、ac/dc220v和dc24v/48v信号的开入量采集电路。
11.优选地，所述的保护输出机构包括设在主板上的五路无源继电器输出回路，其中包括跳闸输出回路和信号输出回路。
12.优选地，所述的主板上设有支持iec60870
‑5‑
103和modbus
‑
rtu规约的rs485接口。
13.优选地，所述的人机通讯机构为液晶板，该液晶板包括液晶屏、指示灯和按键，所述的指示灯配色包括红色和绿色。
14.优选地，所述的壳体为采用热可塑性塑胶材质制作而成的壳体。
15.优选地，所述的壳体通过安装支架固定于开关柜柜门上；
16.所述的壳体包括后盖和前面板，所述的主板和变换器板通过盘头螺丝固定于后盖
上，所述的后盖通过沉头螺丝与前面板固定。
17.与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：
18.1、本实用新型具有体积小巧、经济实惠、保护功能全、电磁兼容性能好、测量精度高、可靠性好、安装维护方便等优点。
19.2、装置采用统一的硬件平台方案，包括电源模块、cpu模块、模拟量采集模块、开入采集模块、开出模块、通讯模块及人机界面，通用性强，装置采用主频为72mhz的处理器，12位adc，每个周波可40点高速采样，实时性高。
20.3、装置采用分层式设计架构，在统一硬件平台上可实现三段式过流保护、反时限过流保护、过电压保护、非电量保护、三相一次重合闸、低频减载等功能，提高的装置运行稳定性和可靠性。
21.4、保护装置引用成熟的保护原理和抗干扰技术，能有效防止保护装置的拒动和误动，很大程度上提高的保护的灵敏性和可靠性。
22.5、装置设计了一路485通讯接口，可支持iec60870
‑5‑
103、modbus
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rtu等协议，方便系统组网。
附图说明
23.图1为本实用新型的装置内部结构框图；
24.图2为本实用新型的装置的分解结构示意图；
25.图3为本实用新型的装置安装前的外观结构图；
26.图4为本实用新型的装置安装后的外观示意图。
27.其中1为人机通讯机构，2为液晶板，3为主板，4为变换器板，5为壳体，6为沉头螺丝，7为安装支架，8为盘头螺丝，51为前面板，52为后盖。
具体实施方式
28.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本实用新型保护的范围。
29.如图1和图2所示，一种微机保护测控装置，用于实时监测各变配电回路的状态，所述的测控装置包括主控机构、数据采集机构、保护输出机构、人机通讯机构1和壳体5，所述的主控机构分别连接数据采集机构、保护输出机构和人机通讯机构1，所述的主控机构、数据采集机构、保护输出机构和人机通讯机构1均安装于塑料壳体5内，所述的塑料壳体5固定于开关柜柜门上。所述的保护输出机构直接与断路器连接实现控制跳闸和合闸功能。
30.所述的主控机构为主板3，包括处理器stm32f103zet6、随机存储器和flash，所述的主板3支持在同一硬件平台上烧录不同的配置文件以实现不同的保护功能，包括三段式过流保护、反时限过流保护、过电压保护、非电量保护、三相一次重合闸和低频减载。
31.所述的数据采集机构包括变换器板4和设在主板3上的开入量采集电路。
32.所述的变换器板4包括电压互感器和电流互感器，所述的电压互感器和电流互感器根据需要变换以满足不同保护功能要求，所述的电压互感器和电流互感器，通过芯片内
置adc采集后经主板3计算出功率、电能、谐波含量等电参量。
33.所述的变换器板4上设有电源模块，支持ac88v
‑
500v、dc88v
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360v、dc20v
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60v供电。所述的开入量采集电路的数量为8路，可接入的信号包括ac/dc110v、ac/dc220v和dc24v/48v信号。
34.所述的保护输出机构包括安装在主板3上的五路无源继电器输出回路，可配置的输出回路包括跳闸输出回路和信号输出回路。所述的主板3上设有rs485接口，支持iec60870
‑5‑
103和modbus
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rtu规约。所述的人机通讯机构1为液晶板2，所述的液晶板2包括液晶屏、指示灯和按键，所述的指示灯配色包括红色和绿色。
35.所述的壳体5为采用热可塑性塑胶材质制作而成的壳体，具有抗冲击性高、耐热性高、阻燃性好等优点。
36.如图3和图4所示，所述的壳体5通过安装支架7固定于开关柜柜门上。所述的壳体5包括后盖52和前面板51，所述的主板3和变换器板4通过盘头螺丝8固定于后盖52上，所述的后盖通过沉头螺丝6与前面板51固定。
37.所述的液晶板2、主板3和变换器板4上的元件的固定方式均为单面焊接，可制造性高、工艺流程简单可靠。
38.本实用新型装置全部采用工业级元器件，专业的emc设计，配合完善的在线自检测试程序，采用高性能处理器作为保护cpu，配置以大容量的ram和flash，具有较强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力。
39.本实用新型提出一种综合型微机保护测控装置，其有益效果在于：装置采用主频为72mhz的处理器，12位adc，每个周波可40点高速采样，实时性高。装置采用统一的硬件平台方案，包括电源模块、cpu模块、模拟量采集模块、开入采集模块、开出模块、通讯模块及人机界面，通用性强。装置采用分层式设计架构，在统一硬件平台上可实现三段式过流保护、反时限过流保护、过电压保护、非电量保护、三相一次重合闸、低频减载等功能，提高的装置运行稳定性和可靠性。保护装置引用成熟的保护原理和抗干扰技术，能有效防止保护装置的拒动和误动，很大程度上提高的保护的灵敏性和可靠性。装置设计了一路485通讯接口，可支持iec60870
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103、modbus
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rtu等协议，方便系统组网。本实用新型可广泛用于变电站、工矿企业、医院、学校、商业广场以及大型楼宇等配网用电系统中，实时监测各变配电回路的状态，满足用户20kv及以下电压等级用电系统对电力能源安全运行、可靠性的保障要求。
40.以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到各种等效的修改或替换，这些修改或替换都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以权利要求的保护范围为准。