電力系統(tǒng)電容器保護(hù)裝置的研制
英飛凌汽車電子生態(tài)圈
1 裝置的硬件結(jié)構(gòu)
裝置采用插件式結(jié)構(gòu)，即在一個(gè)總線板上插上不同功能的插件，通過總線板來傳輸插件之間的通訊。主要包括模擬量采集、開入和開出功能。
1．1 模擬插件
模擬插件包括電壓和電流變送器兩部分。采集的模擬量包括：保護(hù)用三相電流，Ia、Ib、Ic和零序電流I0，測(cè)量用三相電流，Ia、Ib、Ic等電流輸入，三相電壓Ua、Ub、Uc等以及不平衡電流或不平衡電壓輸入。
1．2 測(cè)控插件
測(cè)控插件是本裝置的核心插件，包含微處理器CPU、NVRAM、模擬量輸入電路、A／D轉(zhuǎn)換電路、通訊線光電隔離電路、開關(guān)量輸入電路、開關(guān)量輸出電路。插件采用多層印制板和表面貼裝工藝制作。
1．3 跳閘插件
跳閘插件構(gòu)成跳合閘出口、自保持、防跳(可選)和中央信號(hào)等功能，主測(cè)控插件發(fā)送電平信號(hào)到跳閘插件，控制跳閘插件上的小型繼電器跳開或合，當(dāng)繼電器合時(shí)電路接通，便輸出一個(gè)電平信號(hào)，作為對(duì)電力系統(tǒng)中斷路器的控制信號(hào)。
1．4 技術(shù)特點(diǎn)
該裝置具有多種電氣量的測(cè)量功能(如電壓量、電流量等)，可以接收電力系統(tǒng)中的交流電壓、電流，并通過模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)成數(shù)字信號(hào)，利用相應(yīng)的傅里葉變換程序作相應(yīng)的計(jì)算(如有功、無功、功率因數(shù)、電能、頻率等)，將所得的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的數(shù)字量(如所需的有功功率和無功功率等變量都是具有實(shí)部、虛部和小數(shù)部分的)供程序計(jì)算使用的。
該裝置的模擬量輸入、開關(guān)量輸入／輸出可靈活配置。從電力系統(tǒng)中采集的電壓和電流經(jīng)變換器轉(zhuǎn)換成為測(cè)量用和保護(hù)用的電壓、電流模擬量。測(cè)量用的模擬量是用于后臺(tái)顯示的，用以反應(yīng)實(shí)際所測(cè)得的電壓、電流量。保護(hù)用的電壓、電流量是用來供測(cè)試裝置分析的，在經(jīng)過轉(zhuǎn)換、計(jì)算和比較后，做出相應(yīng)的保護(hù)動(dòng)作。
2 功能實(shí)現(xiàn)
2．1 對(duì)外接口
A／D轉(zhuǎn)換電路可對(duì)模擬量進(jìn)行轉(zhuǎn)換操作。可以選用幾塊A／D轉(zhuǎn)換芯片組成，每塊芯片負(fù)責(zé)一組模擬量的采集。每組的幾路模擬量應(yīng)保證同步采樣，組與組之間的最大角差應(yīng)控制在一定范圍之內(nèi)，可以通過角度校正加以補(bǔ)償。
多路外部開關(guān)量輸入信號(hào)，均為共陰極接法，外部開關(guān)量信號(hào)為24V信號(hào)，均采用光電隔離技術(shù)，確保裝置的抗干擾能力。開關(guān)量輸出信號(hào)，對(duì)外可以控制相應(yīng)開關(guān)的分合狀態(tài)。
2．2 測(cè)量
測(cè)量過程通過多點(diǎn)采樣實(shí)現(xiàn)，對(duì)于測(cè)量模擬量的采樣點(diǎn)越多，測(cè)量越精確也越接近原始模擬輸入量。需要精確測(cè)量的測(cè)量模擬量有：電壓Ua、Ub、Uc、3U0(由三相電壓合成)，電流Ia、Ib、Ic、3I0。需要通過準(zhǔn)確計(jì)算得到的量有：三相有功功率和無功功率。
2．3 四遙
遙控：遙控功能主要有遙控切換定值區(qū)、遙控整定定值、遙控投切(投入、切斷)軟壓板、遙控跳閘操作、遙控合閘操作。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需要，由后臺(tái)或是液晶板輸出控制報(bào)文，控制跳合閘和壓板的投切等功能。
遙測(cè)：遙測(cè)主要包括從現(xiàn)場(chǎng)采集電流、電壓、功率和頻率等數(shù)據(jù)，用于監(jiān)控和保護(hù)。
遙信：遙信包括壓板狀態(tài)、開入量信息、告警遙信及事故遙信等。
遙脈：遙脈是指采集有功脈沖電度表和無功脈沖電度表的脈沖數(shù)據(jù)。
2．4 通信功能
裝置自身安裝有液晶，如顯示遙測(cè)量、顯示遙信量、遙控對(duì)象的選擇和控制、定時(shí)對(duì)時(shí)等功能可以直接由液晶進(jìn)行操作，更加簡(jiǎn)便而且易于操作。但是在特定的情況下也可以采用RS232／485串口通訊，通過串口連接電腦，通過電腦中安裝的后臺(tái)調(diào)試軟件來控制裝置的運(yùn)行。還可以連接通訊管理機(jī)，由通訊管理來統(tǒng)一處理報(bào)文信息。
評(píng)論