一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端制造技术

本实用新型专利技术公开了一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端，包括电源模块、信号输入模块、信号处理判断模块、控制输出模块、IEC61850通信模块以及人机界面模块共六个模块；电源模块用于为干式变压器本体智能终端提供电源；信号输入模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输；控制输出模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输；IEC61850通信模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输；人机界面模块，包括液晶屏、指示灯、报警器、控制面板。本实用新型专利技术支持实时查看设备通讯情况及运行状态、动态展示各信号的交互情况，极大的保障了城市轨道交通的可靠、安全、稳定的运行。稳定的运行。稳定的运行。

【技术实现步骤摘要】
一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端


[0001]本技术涉及一种变压器智能终端，尤其涉及一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端。

技术介绍

[0002]干式变压器是输配电系统的关键设备，干式变压器的安全运行和使用寿命很大程度取决于绕组的安全可靠。干式变压器长期工作在高电压、大电流、强电磁的环境中，运行过程中会持续发热。温度对绝缘材料的老化起决定作用，绕组温度超过绝缘层耐受温度使绝缘层失效，是导致干式变压器不能正常工作的主要原因之一，因此准确地测量干式变压器绕组温度就显得尤为重要。为保证城市轨道交通供电系统内配电干式变压器的安全运行，每台干式变压器均需配置干式变压器温控器，主要作用就是用来监测干式变压器的温度，控制干式变压器风机的启动和停止，还有超温报警，跳闸等功能。
[0003]传统的干式变压器温控器，采用干接点、硬接线的方式完成与变电所内保护装置的跳闸联锁数据交互，通信规约采用modbus TCP/RTU协议，监控后台需要经过规约转换才能实现远程监控。随着城市轨道交通行业的蓬勃发展，以及智能变电所的技术发展，传统的干式变压器温控器越来越不满足用户需要。特别的，由于城市轨道交通的线路越来越长，越来越多的区间跟随所与降压变电所之间的距离超过了4公里。因信号传输存在电压降低问题，需采用硬接线+增加中间继电器的方式才能实现区间跟随所与降压变电所所之间的闭锁与联跳功能，存在干扰严重、造价成本高、施工复杂、需增设电源供电等缺点，不能保证数据传输及系统运行的可靠性和安全性。同时，传统干式变压器温控器不具备接入到智能变电所的数字化保护网络中，制约了智能供电的发展。另外，其非标准化的串口通信协议，也无法支撑智能变电所高级运维功能的开发。因此，为解决上述问题，需开发一款具备IEC61850标准建模、长距离GOOSE通信优势的城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端，实现城市轨道交通智能变电所的建设要求及工程应用需求。

技术实现思路

[0004]本技术提供一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端，该装置基于标准IEC61850标准开发，采用面对对象建模以及光纤传输技术，以MMS协议与PSCADA系统通信实现数据监控，以光纤GOOSE方式实现装置间的数据交互，解决远距离闭锁联跳信号传输、网络化保护接入、统一通信协议监控的问题。
[0005]为解决上述问题，本技术的技术方案如下：
[0006]一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端，包括电源模块、信号输入模块、信号处理判断模块、控制输出模块、IEC61850通信模块以及人机界面模块共六个模块；所述电源模块用于为干式变压器本体智能终端提供电源，所述信号处理判断模块用于采样数据的运算处理并进行逻辑判断，输出指令；
[0007]所述信号输入模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输，所述信
号输入模块包括变压器线圈、铁芯温度信号以及运行状态开关量信号；
[0008]所述控制输出模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输，所述控制输出模块通过干接点控制变压器的外围栏门的电磁锁和风机的开合；
[0009]所述IEC61850通信模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输，用于实现装置内外信号的标准化交互与转换；
[0010]所述人机界面模块，包括液晶屏、指示灯、报警器、控制面板，用于设备运行状态的显示、查看、提醒及操作。
[0011]进一步地，所述IEC61850通信模块，包括硬件和软件，软件嵌入硬件中；所述硬件包括核心板和底板，所述核心板包括ARM板和FPGA板，ARM板和FPGA板扣在底板上，ARM板和FPGA板之间通过PCIE总线进行通信。
[0012]进一步地，所述IEC61850通信模块通过光缆与降压变电所的PSCADA系统和保护装置进行数据传输。
[0013]进一步地，所述ARM板内设有用于负责实现人机交互配置工作的CPU芯片，ARM板上集成了ARM处理器、DDR3内存、QSPI、EMMC、PMIC电源管理电路，所述ARM板通过两个2mm的双排插针与底板连接。
[0014]进一步地，所述FPGA板上集成了FPGA芯片、QSPI、DDR3内存、PMIC电源管理电路，所述FPGA板通过4个高速连接器与底板连接，所述FPGA板内部包括可配置逻辑模块CLB、输出输入模块IOB和内部连线三个部分。
[0015]进一步地，所述底板上设有4个主备光口、1个USB接口和1个调试网口，2个主备光口连接MMS网络；2个主备光口连接GOOSE网络。
[0016]进一步地，数字化干式变压器本体智能终端设置于区间跟随所，通过光缆与降压变电所的PSCADA系统和保护装置进行数据传输。
[0017]与现有技术相比，本技术的有益效果在于：
[0018]本数字化干式变压器本体智能终端通过面对对象建模以及采用光纤传输技术，分别使用两路主备光纤传输MMS报文和GOOSE报文信号解决远距离闭锁联跳信号传输、网络化保护接入、统一通信协议监控的问题；采用IEC61850标准协议的光纤传输方式具有传输距离长、传输节点少、信号传输时延低、抗干扰性强、可靠性高及造价成本低等优点，可有效替代了传统硬接线+中间继电器的方式。通过面向对象建模，装置具备自描述功能与统一通信协议，可以直接与PSCADA系统通信，节省了规约转换环节；支持实时查看设备通讯情况及运行状态、动态展示各信号的交互情况，极大的保障了城市轨道交通的可靠、安全、稳定的运行。城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端实现了干式变压器的智能化，扩展了城市轨道交通供电系统智能化的范围。
附图说明
[0019]图1：本技术的结构布局示意图；
[0020]图2：本技术的IEC61850通信模块的结构示意图；
[0021]图3：本技术实施例的城市轨道交通信号远距离传输应用示意图；
[0022]图4：本技术实施例的本柜维护接地闭锁信号数据流向图；
[0023]图5：本技术实施例的非本柜维护接地闭锁信号数据流向图；
[0024]图6：本技术实施例超温跳闸GOOSE信号数据流向图。
具体实施方式
[0025]为加深对本技术的理解，下面将结合附图及实施例对本技术作进一步详述，本实施例仅用于解释本技术，并不构成对本技术保护范围的限定。
[0026]如图1所示，本技术公开了一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端，包括电源模块、信号输入模块、信号处理判断模块、控制输出模块、IEC61850通信模块以及人机界面模块共六个模块；其中，电源模块主要为干式变压器本体智能终端提供电源，信号处理判断模块用于采样数据的运算处理并进行逻辑判断，输出指令；
[0027]信号输入模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输，信号输入模块包括变压器线圈、铁芯温度信号以及运行状态开关量信号；
[0028]本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端，其特征在于，包括电源模块、信号输入模块、信号处理判断模块、控制输出模块、IEC61850通信模块以及人机界面模块共六个模块；所述电源模块用于为干式变压器本体智能终端提供电源，所述信号处理判断模块用于采样数据的运算处理并进行逻辑判断，输出指令；所述信号输入模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输，所述信号输入模块包括变压器线圈、铁芯温度信号以及运行状态开关量信号；所述控制输出模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输，所述控制输出模块通过干接点控制变压器的外围栏门的电磁锁和风机的开合；所述IEC61850通信模块，所述IEC61850通信模块通过总线与所述信号处理判断模块之间进行信息传输；所述人机界面模块，包括液晶屏、指示灯、报警器、控制面板，用于设备运行状态的显示、查看、提醒及操作。2.如权利要求1所述的一种城市轨道交通数字化干式变压器本体智能终端，其特征在于，所述IEC61850通信模块包括硬件，所述硬件包括核心板和底板，所述核心板包括ARM板和FPGA板，ARM板和FPGA板扣在底板上，ARM板和FPGA板之间通过PCIE总线进行通信。3.如权利要求1所述的一种城市轨道交通数字化干式变压器...

【专利技术属性】
技术研发人员：招康杰，麦华仁，周丹，赖沛鑫，王文浩，谢金莲，刘洋，
申请(专利权)人：广州市扬新技术研究有限责任公司，
类型：新型
国别省市：