[实用新型]继电保护设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及继电保护领域，尤其涉及一种能够与其他继电保护设备交换保护数据的继电保护设备。

背景技术

在继电保护领域，差动保护是一种依据被保护电气设备进、出线两端电流差值的变化构成的对电气设备的保护装置。电流纵联差动保护是差动保护中的一种。电流纵联差动保护由于其原理简单、运行可靠、动作快速准确且不需要与相邻线路的保护进行配合等诸多优点,而得到广泛使用。以光纤为通信媒介的光纤纵联差动保护，则因保护数据传输速度快且数据可靠，而越来越多地用于高压或超高压线路。

简而言之，光纤纵联差动保护是利用光纤作为通信通道，将一输电线路各端的保护装置纵向连结起来，再将输电线路各端处保护装置测量出的电气量传送到对端进行比较，从而综合决定是否进行保护动作以切除该输电线路。

图1示例性地示出了一种光纤纵联差动保护的典型应用场景。如图1所示，输电线路L连接在M和N两个电源之间。断路器CB-1和CB-2分别设置在输电线路L上的M侧和N侧。在断路器CB远离电源的一侧，还设置有电流互感器(也可以进一步设置电压互感器)CT-1和CT-2。在M侧和N侧，还分别设置有继电保护设备R-1和R-2，且两个继电保护设备之间通过光纤FO彼此连接，以交换保护数据(例如电流数据)。一方面，继电保护设备R-1收集来自电流互感器CT-1的电流数据，并将该电流数据传递给继电保护设备R-2。另一方面，继电保护设备R-1接收来自继电保护设备R-2的CT-2感测到的电流数据，并根据CT-1和CT-2二者感测到的电流数据判断是否需要动作，以断开CB-1。同理，继电保护设备R-2执行相同的操作。如果经过判断，继电保护设备R-1和R-2均确定输电线路L上出现故障，则R-1和R-2均指示相应断路器CB-1和CB-2断开，从而输电线路L被从输电网络中切除，实现故障隔离。

在现有技术中，图1所示的继电保护设备R-1和R-2一般在光纤上传递串行数据，例如继电保护设备以RS232或RS485作为保护数据的传输接口。在另一种现有技术中，光纤FO上安装SDH(同步数字光网)的标准传递例如封装成E1数据包的数据。此外，为了实现光纤传输，现有的继电保护设备一般采用性能卓越的CPU和DSP或FPGA来实现保护数据到光纤接口的数据封装与转换。

为此，需要一种新型的继电保护设备，其能够以较低的成本实现较高速度的保护数据交互。

实用新型内容

本实用新型实施例提出了一种继电保护设备，其能够以较低成本的芯片实现保护数据在不同继电保护设备之间的传递。本实用新型提出的继电保护设备还可以提供较高速度的保护数据传递。

在本实用新型一个实施例中提出了一种用于电力线路的继电保护设备，其包括：一保护电路板，其在检测到所述电力线路上出现故障时使得置于该线路上的一断路器断开，所述保护电路板具有一个第一串行外围接口，用以传递用于继电保护的保护数据；一保护数据接口板，连接到所述保护电路板。该保护数据接口板包括：一光收发器，其能够连接到一根光纤，用于向所述光纤发送或从所述光纤接收光信号，所述光信号承载有包含保护数据的以太网物理层数据包；一以太网物理层收发器，连接到所述光收发器，以与所述光收发器双向传递以太网物理层数据包，并生成或解析出包含保护数据的以太网链路层数据包。该保护数据电路具体具有一以太网链路层接口，连接到所述以太网物理层收发器，以与所述以太网物理层收发器双向传递所述以太网链路层数据包；一第二串行外围接口，其连接到所述保护电路板的所述第一串行外围接口(SPI)，以与所述保护电路板交互保护数据。

采用本实用新型提出的上述继电保护设备，两个纵联的继电保护设备之间的光纤上能够之间传递以太网数据包，从而加快保护数据的传递速度和可靠性。而且，SPI接口用作保护数据的一个传递通道，其相较于RS232、RS485等串行通道，数据速度更快。

优选地，在上述继电保护设备中，以太网链路层接口为简化媒体独立接口(RMII)，以太网物理层收发器也具有一个为简化媒体独立接口，且二者经由该彼此连接的简化媒体独立接口(RMII)传递以太网数据链路层数据包。采用RMII接口可以减少数据线路的使用数目，从而节省管脚数目。

优选地，保护数据电路和光收发器还分别具有一个I²C接口，且二者经由该彼此连接的I²C接口传递所述光收发器的工作状态数据。采用I2C接口，可以方便地监控光收发器的接口，且I2C只占用两个信号线，更加方便。