[实用新型]一种基于DSP的低压电容器组保护装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及低压无功补偿技术，特别是涉及低压无功补偿中的低压电容器组的保护装置，该装置是基于DSP的低压电容器组保护装置。

背景技术

目前国内低压无功补偿装置对保护要求很低，一般的保护手段为简单短路保护(熔断器实现)、操作过电压(避雷器实现)、过压、欠压保护(控制器实现)，其保护措施不完善，也不精确。

随着国民经济的快速发展，用电设备的增加、电网的复杂化、电网内敏感设备对供电质量的要求以及国家建设智能高效电网的目标，在补偿设备出现故障时，上述保护手段往往不能有效实施，影响用电设备正常工作，导致事故扩大化，造成严重的经济损失。而且对出现事故的分析多数依靠维护人员个人的经验判断，往往造成错误判断，影响补偿设备的正常使用。

实用新型内容

为了克服现有低压无功补偿装置保护手段缺乏带来的问题，本实用新型提供一种新型低压电容器组保护装置，该装置能够对电容器组运行状态进行实时记录，提供低压电容器组的三段式过流保护、超温保护，保障了设备的安全可靠运行。

本实用新型的技术方案为：一种基于DSP的低压电容器组保护装置，包括数字信号处理器DSP、模数转换器AD、复杂可编程逻辑器件CPLD、电流互感器和塑壳断路器，电流互感器输出端连接模数转换器的输入端，模数转换器的输出端连接数字信号处理器的数据输入端，数字信号处理器的控制输出端连接复杂可编程逻辑器件的输入端，复杂可编程逻辑器件的输出端连接控制塑壳断路器的通断，电流互感器将测量到的电容器组运行状况信号传输到模数转换器进行模数变换后输入到数字信号处理器进行处理，数字信号处理器输出控制命令到复杂可编程逻辑器件，复杂可编辑逻辑器件根据控制命令对塑壳断路器的通断进行控制。具体来说，DSP用于对电流互感器的输出信号进行保护算法处理，对断路器进行控制处理；模数转换器AD，用于对电流互感器的输出信号进行模数变换，其输入接电流互感器的输出信号，其输出接DSP的数据输入口；复杂可编程逻辑器件CPLD，用于执行DSP对断路器的控制逻辑，其输入接DSP的控制输出端，其输出控制塑壳断路器的通断。电流互感器用于检测电容器组的三相电流，给予了低压电容器组以三段式电流保护。

所述低压电容器组保护装置还包括温度传感器、测温芯片和风冷单元，温度传感器的输出端连接测温芯片的数据输入端，测温芯片的输出端连接复杂可编辑逻辑器件的输入端，复杂可编辑逻辑器件连接风冷单元，温度传感器测量低压电容器组的运行温度并将数据传输给测温芯片，测温芯片对数据处理后输出控制命令到复杂可编程逻辑器件，复杂可编辑逻辑器件根据控制命令控制用于降温的风冷单元。温度传感器和测温芯片精确的控制了电容器的环境运行温度，延长了电容器使用寿命。

所述测温芯片内置于数字信号处理器上。

所述低压电容器组保护装置还包括微控制单元和缓存器，缓存器的输入端连接数字信号处理器的数据输出端，用于人机交互的微控制单元与缓存器连接。缓存器缓存数字信号处理器接收的电容器组运行状况数据，微控制单元负责进行人机交互，尤其是当出现故障时的数据，以利于对故障的分析。

所述微控制单元具有通讯接口和人机交互接口。

所述低压电容器组保护装置包括存储器，存储器与数字信号处理器连接存储数字信号处理器发出中断塑壳断路器的控制命令时的电容器组的运行状况数据。

所述数字信号处理器上具有故障录波模块，所述故障录波模块与存储器连接，将数字信号处理器发出中断控制命令时的电容器组运行状况数据存储到存储器中。

所述存储器为SD卡或CF卡。

本实用新型的保护装置采用电流互感器获取低压电容器组的运行状况信号，根据该信号，数字信号处理器设定三段式电流保护限值及动作时间，将实际运行电流与设定值比较，超过限值发出控制命令控制塑壳断路器的分离脱扣器使塑壳断路器中断从而切断低压电容器组使低压电容器组得到保护。

由于温度直接影响电容器的使用寿命，每超温1℃，电容器寿命将减少10年，所以通过温度传感器、测温芯片和风冷单元增加了超温保护，高于设定温度上限值则启动风冷单元使电容器组的环境温度降低，延长了电容器的寿命。

通过DSP上的故障录波模块记录电容器组投切瞬间电流、电压波形等电容器组的运行状况数据，利于分析电容器组负荷特点，通过存储器保存记录故障时电容器组的运行状况数据，对电容器组事故发生原因分析研究提供了基础数据。

附图说明

图1是本实用新型实施例中的保护装置的结构示意图。