[实用新型]变电站单片机现场监控装置

说明书

本实用新型涉及一种安装在露天变电站或户内变电站一次设备现场附近，具有测量、监视、保护、通信和分合闸操作功能的变电站单片机现场监控装置。

以微机集控台为代表的变电站计算机监控系统由于其功能完善，安全性、可靠性高，操作、维护方便，有远动接口，可实现变电站无人值班等优点，正逐步取代常规的电磁式继电保护和信号系统，得到越来越多的应用。但现有的计算机监控系统不适合于露天变电站，又由于其价格较高，也不适合于农村变电站和小型工矿变电站。

本实用新型的目的是，提供一种变电站单片机现场监控装置，它适合于露天变电站和户内变电站，可对主变压器，断路器、负荷开关等一次设备进行测量、监视、保护和分合闸操作，并可将测量和监视信号传送到安装在变电站值班室或中心调度所的上位机，和接收与执行经上位机发来的操作指令。

本实用新型的技术方案是，它由采样电阻、分压电阻、线性整流器、滤波限幅器、多路转换器、整形和过零检测器、光电隔离器、放大器、出口继电器，单片机和真空屏蔽盒组成，其结构特征是，把交流电流信号转变为交流电压信号的采样电阻与将交流电压信号变为直流电压信号的线性整流器和滤波限幅器连接，滤波限幅器又与用于扩展模拟信号通道的多路转换器连接，多路转换器将直流电压信号经A/D接口输入单片机；将交流电压信号幅值减小的分压电阻与将交流电压信号变为直流电压信号的线性整流器和滤波限幅器连接，滤波限幅器又与多路转换器连接，多路转换器将直流电压信号经A/D接口输入单片机；检测交流电流信号和交流电压信号的相位和频率的整形和过零检测器的一端分别与采样电阻或分压电阻连接，另一端分别与鉴定交流电流信号和交流电压信号的相位和频率的单片机的输入接口连接；防止干扰的光电隔离器与单片机开关量输入、输出接口连接，将输出信号放大的放大器分别与光电隔离器和驱动操作机构的出口继电器连接，然后将连接好的采样电阻、分压电阻、线性整流器、滤波限幅器、多路转换器、整形和过零检测器、光电隔离器、放大器、出口继电器、单片机一起密封于一钢板制的屏蔽盒中，盒内抽真空至10^-3～10^-4毫米汞柱，或向抽成真空的盒内充入纯净的、不易电离的惰性气体。真空屏蔽盒的进出线均通过接插头。

本实用新型的另一种技术方案是，可以用将交流电流信号变流的微型电流互感器代替所述的采样电阻，用将交流电压信号降压的微型电压互感器代替所述的分压电阻。

下面接合附图对本实用新型的保护、测量和监视原理作详细的说明。

附图说明：图1为本实用新型的外形图，图2为本实用新型用于变电站主变压器保护和监控的方框图，图3为本实用新型用于变电站馈出线路保护和监控的方框图，图4、图5、图6均为本实用新型的电气原理分图，图7为电气原理分图位置图，图8为本实用新型的实施例的主接线图，其中：

1-真空屏蔽盒，2-接插头，3-操作机构，4-温度信号计，5-风机继电器，6-瓦斯继电器，7-电流互感器，8-电压互感器，9-采样电阻，10-分压电阻，11,12-线性整流器，13,14-滤波限幅器，15,16-整形和过零检测器，17-多路转换器，18,19-光电隔离器，20-放大器，21-出口继电器，22-单片机，23-共用开发机键盘，24-共用通信处理器，25-上位机。

图2为本实用新型用于变电站主变压器的保护和监控的方框图。对于变压器的本体保护，如温度保护，风冷保护、瓦斯保护等，均是以开关量的形式来实施的；而对于变压器绕组的相间短路、匝间短路，单相接地短路、过负荷等故障，则以变压器的电流、电压不同程度的变化表现出来，对于这两种情况，本实用新型分别实施保护。为了实施本体保护，温度信号计4，风机继电器5，瓦斯继电器6等输出的开关量信号经抗干扰的光电隔离器18进入单片机22，与单片机存储的开关量地址比较，如属油温升高、风机停转、轻瓦斯动作等，则经共用通信处理器24将报警信号传至上位机25；如为重瓦斯动作，则单片机22立即发出跳闸指令，经光电隔离器19输出和放大器20放大后，使出口继电器21动作，驱动操作机构3跳闸，同时向上位机25发出信号。