一种变电站备用电源自动投切装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种变电站备用电源自动投切装置，包括检测单元、主控单元、执行单元、通信单元、存储单元、人机界面和电源，该装置采集变电站运行状态的模拟量和开关量信号，模拟量信号经数字信号处理器进行计算和判断，计算和判断的结果发送至微控制单元，开关量信号直接发送到微控制单元，微控制单元根据接收的信号判断变电站工作电源运行状态，进而控制执行单元动作，从而实现快速发现变电站主电源故障，及时完成变电站主/备电源的切换。同时，该装置采集信号的输入和控制信号的输出均经过隔离回路，从而实现准确发现变电站主电源故障，正确完成变电站主/备电源的切换。同时，该装置还具有集成度高、结构简单、功耗低的优点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统
，具体涉及一种变电站备用电源自动投切装置。
技术介绍
在电力系统中广泛使用的变电站备用电源自动投切装置是故障状况时实现备用电源自动投入供电的一种自动控制装置，在各电压等级的线路中，备用电源自投装置实现了故障隔离和供电恢复，是保障电力系统安全稳定运行的重要二次设备之一，能有效提高电网供电的可靠性和连续性，是继电器保护的一个重要组成部分。但现有的变电站自动投切装置存在工作电源发生故障时响应及处理速度慢、抗干扰能力差、容易产生误动和漏动。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是在变电站工作电源发生故障时，变电站自动投切装置能够快速、准确的发现故障，并自动投入备用电源，目的在于提供一种变电站备用电源自动投切装置，解决当前变电站自动投切装置在发生变电站工作电源故障时响应及处理速度慢、抗干扰能力差、容易产生误动和漏动的问题。本技术通过下述技术方案实现：一种变电站备用电源自动投切装置，包括检测单元、主控单元、执行单元、通信单元、存储单元、人机界面和电源，其中，所述检测单元包括模拟量检测单元和开关量检测单元，所述模拟量检测单元用于采集变电站二次回路电流、电压数值，并将其转化为数字量发送至主控单元的数字信号处理器，具体包括电流互感器、电压互感器、第一隔离回路、低通滤波器和A/D转换回路，电流互感器和电压互感器分别采集变电站二次回路电流和电压数值，采集的数值依次经第一隔离回路、低通滤波器、A/D转换回路处理后发送至主控单元的数字信号处理器输入端；所述开关量检测单元用于采集变电站各断路器通断信号，并将其发送至主控单元的微控制单元，具体包括智能断路器辅助触点和第二隔离回路，智能断路器的辅助触点经第二隔离回路连接主控单元的微控制单元输入端；所述主控单元包括数字信号处理器和微控制单元，所述数字信号处理器通过通讯与微控制单元电连接，用于接收模拟量检测单元发送的变电站二次回路电流、电压数值的数字量信号，对其进行处理、计算和判断，并将计算和判断的结果发送至微控制单元；所述微控制单元与执行单元电连接，用于接收数字信号处理器和开关量检测单元发送的信号，控制执行单元；所述执行单元包括第三隔离回路、继电器和智能断路器执行机构，所述微控制单元的输出端依次连接第三隔离回路、继电器和智能断路器执行机构，用于控制变电站主、备线路的通断；所述通信单元与微控制单元电连接，用于变电站备用电源自动投切装置与外接总线及设备之间的指令传输和数据交换；所述存储单元与数字信号处理器电连接，用于存储数字信号处理器运行的文件、数据和指令；所述人机界面与微控制单元电连接，用于向微控制单元发出控制指令及显示变电站运行状态；所述电源与检测单元、主控单元、执行单元、通信单元、存储单元、人机界面均电连接，用于给上述工作单元供电。特别地，所述数字信号处理器采用TMS320C33芯片。特别地，所述微控制单元采用S3C2410X32芯片。特别地，所述变电站备用电源自动投切装置还包括第一看门狗单元和第二看门狗单元，所述第一看门狗单元与数字信号处理器电连接，用于监测数字信号处理器的运行状况，并在数字信号处理器出现死循环时将其复位；所述第二看门狗单元与微控制单元电连接，用于监测微控制单元的运行状况，并在微控制单元出现死循环时将其复位。特别地，所述变电站备用电源自动投切装置还包括GPS时钟单元，所述GPS时钟单元与微控制单元电连接，用于从GPS卫星获得标准的时间信号，作为微控制单元的标准时间源。特别地，所述存储单元包括FLASH和EPROM。特别地，所述通信单元包括RS232通信单元、RS485通信单元、CAN通信单元和以太网通信单元。特别地，所述人机界面包括STM32F103芯片、键盘、液晶显示面板和LED信号指示灯。本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：本技术所述一种变电站备用电源自动投切装置，该装置采集变电站运行状态的模拟量和开关量信号，模拟量信号转化为数字信号后经数字信号处理单元处理、计算和判断后发送至微控制单元，开关量信号直接发送到微控制单元，微控制单元根据接收的计算和判断的结果以及开关量信号，判断变电站工作电源运行状态，进而控制执行单元动作，实现变电站主/备电源的切换，从而实现快速发现变电站主电源故障，及时完成变电站主/备电源的切换。同时，该装置采集信号的输入和控制信号的输出均经过隔离回路，从而实现准确发现变电站主电源故障，正确完成变电站主/备电源的切换。同时，该装置还具有集成度高、结构简单、功耗低的优点。附图说明此处所说明的附图用来提供对本技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本技术实施例的限定。在附图中：图1为本技术实施例1提供的变电站备用电源自动投切装置原理框图。具体实施方式为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本技术作进一步的详细说明，本技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本技术，并不作为对本技术的限定。实施例1如图1所示，图1为本技术实施例1提供的变电站备用电源自动投切装置原理框图。本实施例中，所述变电站备用电源自动投切装置，包括检测单元、主控单元、执行单元、通信单元、存储单元、人机界面和电源，其中：检测单元包括模拟量检测单元和开关量检测单元，所述模拟量检测单元用于采集变电站二次回路电流、电压数值，并将其转化为数字量发送至主控单元的数字信号处理器；所述开关量检测单元用于采集变电站各断路器通断信号，并将其发送至主控单元的微控制单元。模拟量检测单元具体包括电流互感器、电压互感器、第一隔离回路、低通滤波器和A/D转换回路。所述电流互感器和电压互感器均设置于变电站二次回路中，分别采集变电站二次回路电流和电压数值，并将采集的数值发送至第一隔离回路。电流互感器和电压互感器发送的数值信息不能直接被数字信号处理器读取，故经第一隔离回路将其转化为相应的电位信号后进行传送。所述第一隔离回路采用电流变换器和电压变换器，同时电流变换器和电压变换器的初级和次级绕组之间设有接地的屏蔽绕组，从而保证变电站备用电源自动投切装置与变电站二次回路隔离，防止电磁干扰，提高模拟量检测的准确性，为备用电源的投切提供准确的判断依据。所述低通滤波器采用无源两级RC滤波器，经第一隔离回路转化隔离后的变电站二次回路电流和电压数值，经低通滤波器滤除其中的高频分量，防止频率混叠，获取更纯净的信号进行传送。所述A/D转换回路包括AD公司的AF7665逐次逼近型16位快速AD转换芯片，经低通滤波器滤波后的变电站二次回路电流和电压数值，经A/D转换回路转换为对应的数字量信号发送至主控单元的数字信号处理器输入端。开关量检测单元具体包括智能断路器辅助触点和第二隔离回路。所述智能断路器包括变电站主电源智能断路器和备用电源智能断路器，分别用于切换变电站供电电源来源主电源或辅助电源。所述智能断路器设有辅助触点，用于指示断路器的分合状态，辅助触点经第二隔离回路连接主控单元的微控制单元输入端。所述第二隔离回路包括光电隔离器，防止电磁干扰，提高开关量检测的准确性，为备用电源的投切提供准确的判断依据。主控单元包括数字信号处理器和微控制单元，所述数字信号处理器通过通讯与微控制单本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变电站备用电源自动投切装置，其特征在于，包括检测单元、主控单元、执行单元、通信单元、存储单元、人机界面和电源，其中，所述检测单元包括模拟量检测单元和开关量检测单元，所述模拟量检测单元用于采集变电站二次回路电流、电压数值，并将其转化为数字量发送至主控单元的数字信号处理器，具体包括电流互感器、电压互感器、第一隔离回路、低通滤波器和A/D转换回路，电流互感器和电压互感器分别采集变电站二次回路电流和电压数值，采集的数值依次经第一隔离回路、低通滤波器、A/D转换回路处理后发送至主控单元的数字信号处理器输入端；所述开关量检测单元用于采集变电站各断路器通断信号，并将其发送至主控单元的微控制单元，具体包括智能断路器辅助触点和第二隔离回路，智能断路器的辅助触点经第二隔离回路连接主控单元的微控制单元输入端；所述主控单元包括数字信号处理器和微控制单元，所述数字信号处理器通过通讯与微控制单元电连接，用于接收模拟量检测单元发送的变电站二次回路电流、电压数值的数字量信号，对其进行处理、计算和判断，并将计算和判断的结果发送至微控制单元；所述微控制单元与执行单元电连接，用于接收数字信号处理器和开关量检测单元发送的信号，控制执行单元；所述执行单元包括第三隔离回路、继电器和智能断路器执行机构，所述微控制单元的输出端依次连接第三隔离回路、继电器和智能断路器执行机构，控制变电站主、备线路的通断；所述通信单元与微控制单元电连接，用于变电站备用电源自动投切装置与外接总线及设备之间的指令传输和数据交换；所述存储单元与数字信号处理器电连接，用于存储数字信号处理器运行的文件、数据和指令；所述人机界面与微控制单元电连接，用于向微控制单元发出控制指令及显示变电站运行状态；所述电源与检测单元、主控单元、执行单元、通信单元、存储单元、人机界面均电连接，用于给上述工作单元供电。...

【技术特征摘要】
1.一种变电站备用电源自动投切装置，其特征在于，包括检测单元、主控单元、执行单元、通信单元、存储单元、人机界面和电源，其中，所述检测单元包括模拟量检测单元和开关量检测单元，所述模拟量检测单元用于采集变电站二次回路电流、电压数值，并将其转化为数字量发送至主控单元的数字信号处理器，具体包括电流互感器、电压互感器、第一隔离回路、低通滤波器和A/D转换回路，电流互感器和电压互感器分别采集变电站二次回路电流和电压数值，采集的数值依次经第一隔离回路、低通滤波器、A/D转换回路处理后发送至主控单元的数字信号处理器输入端；所述开关量检测单元用于采集变电站各断路器通断信号，并将其发送至主控单元的微控制单元，具体包括智能断路器辅助触点和第二隔离回路，智能断路器的辅助触点经第二隔离回路连接主控单元的微控制单元输入端；所述主控单元包括数字信号处理器和微控制单元，所述数字信号处理器通过通讯与微控制单元电连接，用于接收模拟量检测单元发送的变电站二次回路电流、电压数值的数字量信号，对其进行处理、计算和判断，并将计算和判断的结果发送至微控制单元；所述微控制单元与执行单元电连接，用于接收数字信号处理器和开关量检测单元发送的信号，控制执行单元；所述执行单元包括第三隔离回路、继电器和智能断路器执行机构，所述微控制单元的输出端依次连接第三隔离回路、继电器和智能断路器执行机构，控制变电站主、备线路的通断；所述通信单元与微控制单元电连接，用于变电站备用电源自动投切装置与外接总线及设备之间的指令传输和数据交换；所述存储单元与数字信号处理器电连接，用于存储数字信...

【专利技术属性】
技术研发人员：曾方明，龙彦，何姗，谭飞，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司达州供电公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：四川;51