一种微机保护装置及系统制造方法及图纸

一种微机保护装置，包括机箱、置于其中的微处理器模块和与微处理器模块相耦合的输入、输出接口模块，所述装置还包括：通信接口模块，其与所述微处理器模块通信连接，并通过通信总线与其它设备进行通信；光电隔离电路，其耦合于所述微处理器模块和所述输入、输出接口模块之间，用于进行外部信号与微处理器之间的电气隔离。以及一种微机保护系统其包括多个微机保护装置和一主机，各个微机保护装置通过通信总线与所述主机进行通信。本新型的保护装置和系统，可以将监控保护分散到就地完成，仅由通信缆线进行连接，避免了测量、控制、保护、信号线全部接入主控室而带来的安全隐患，简化了二次接线，节省了布线成本且提高了系统的可靠性及易维护性。（*该技术在2018年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统的保护装置，特别是涉及到一种中、低压输变电 电或电动装置的微机保护装置。
技术介绍
随着计算机技术的进步，处理器的运算速度和精度不断提高，且成本不断 减低，这使得电力系统中原本由分立元件构成的保护电路逐渐被微机保护所取 代。通常，微机保护装置包括开关量和模拟量输入输出接口和与该等接口连接 的微处理器。处理器通过输入接口获取待检测的信号并根据预先编制的程序进 行运算和对电力系统的运行状况作出判断，并根据判断结果，在检测出电力系 统的装置工作异常时，通过输出接口输出相应的控制信号，对被测装置提供保 护。由于对于被测装置的运行状态判断由软件实现，因此，可通过使用性能更好的CPU和更好的算法来改善保护装置的性能，并且可以很容易的根据被测装置的不同，通过调整软件的参数而实现广泛的适应性。可实现测量、控制与保 护的一体化。但是，现有的微机保护装置在实际使用中也有其不足。例如当有多个设备 需要监控时，事实上，绝大多数的工业应用情况均属此类，大量复杂的二次连 接电缆集中在配电室内，其接触不良是导致配电室发生恶性事故的重要原因之 一。因此，有必要改进集中控制的方式，减少二次接线。同时，现有的微机保护装置还存在抗电磁干扰能力差，操作不便等问题。
技术实现思路
本技术的目的即在于提供一种可用于分散式系统的微机保护装置，以 克服现有技术的上述问题，实现监控保护系统的高精度控制、灵活安装，并减 少复杂的配线。为达此目的，本技术提供了一种微机保护装置，包括机箱、置于其中的微处理器模块和与微处理器模块相耦合的输入、输出接口模块，所述装置还包括通信接口模块，其与所述微处理器模块通信连接，并通过通信总线与其 它设备进行通信；光电隔离电路，其耦合于所述微处理器模块和所述输入、输 出接口模块之间，用于进行外部信号与微处理器之间的电气隔离。同时，本技术还提供了一种微机保护系统，其包括多个微机保护装置 和一主机，各个微机保护装置通过通信总线与所述主机进行通信，其中，每一 微机保护装置包括输入、输出接口模块，其用于对被保护设备的电信号进行 检测和根据微处理器的控制信号对被保护设备进行控制；光电隔离电路，其耦 合于所述输入、输出接口模块与微处理器模块之间，用于进行外部信号与微处 理器之间的电气隔离；微处理器模块，其对来自输入、输出接口模块的输入信 号进行处理，并产生相应的输出信号给所述输入、输出接口模块，以及通过通 信接口模块与所述主机通信；通信接口模块，其与所述微处理器模块通信连接， 并通过通信总线与主机进行通信。本技术的有益效果在于应用本新型的保护装置和系统，可以将监控保 护分散到就地完成，仅由通信缆线进行连接，避免了现有技术中将所有的测量、 控制、保护、信号线等全部接入主控室而带来的安全隐患，极大地简化了二次 接线，节省了布线成本且提高了系统的可靠性及易维护性，减少了安全隐患。附图说明图1是本技术微机保护装置实施例一的电路模块示意图； 图2是本技术微机保护装置实施例二的结构模块示意图。具体实施方式本技术的微机保护装置包括机箱和电路部分，下面将分别从机械和电 路部分的构成角度进行详细说明。其中一具体实施方式的电路结构如图l所示， 从图中可见，其包括微处理器模块、输入、输出接口模块，通信接口模块和 光电隔离电路。其中，为描述方便，以本技术作为电动机保护装置为例，要说明的是， 通过适当设定相应的参数，本技术亦可作为小型发电机、变压器等电气设进行阐明，当不能以此限定其保护范围。其中，所述输入输出接口模块通常包括对被保护的设备如电动机的电流和 电压进行采样的互感输入单元和对其进行控制的继电输出单元以及进行数字和 或/模拟通信信号输入/输出的信号单元。光电隔离电路，耦合于所述微处理器模块和所述输入、输出接口模块之间， 用于进行外部信号与微处理器之间的电气隔离，优选地，光电隔离电路包括在 互感输入单元和微处理器模块的输入接口之间设有的输入隔离电路和设于微处 理器模块的输出接口与继电输出单元之间的输出隔离电路。其中，互感输入单 元可由一定数量的电压互感器和电流互感器实现，而光电隔离电路则由光耦元 件实现信号隔离。为了实现开关量输入、开关量输出对交直流信号的通用，所述输入隔离电路优选使用双向光电耦合芯片实现，并且串联一RC滤波电路。从而对相应的信 号进行"取模"获得其幅值信息和进行滤波处理，从而增大装置的适用范围。这里微处理器模块包括微处理器、给微处理器供电的电源电路和微处理器 相应的外围电路。例如，为使该保护装置便于工业应用，电源电路最好具备将 220V交流工频(50Hz)输入转换为始于相应微处理器工作的电压输出。而该微 处理器则可由单片机、CPLD、或DSP等具有数据处理功能的元件实现，在本实 施例中，优选以DSP作为微处理器，以充分利用其数据处理功能。而所述外围 电路则包括例如存储器、A/D(D/A)转换电路，输出锁存电路等。通信接口模块与所述微处理器模块通信连接，并通过通信总线与其它设备 进行通信；例如，所述通信接口模块为支持RS-485总线通信，并通过双绞线连 接到其它设备。如此以便于多个保护装置以分散式的形式下放到一次设备附近 安装。当然，所述通信接口模块亦可使用其他有线或无线的通信协议形式。并 连接不同的总线。例如，所述通信接口电路支持以太网通信协议并通过光纤与 其它设备连接；或支持如蓝牙等无线通信协议，并通过无线方式与其它设备进 行通信。根据使用目的的不同，每个保护装置可选择性地配置显示和人机交互模块。 例如，当微机保护装置单机使用时，所述的微机保护装置通常还包括 一液晶 显示模块，其与所述微处理器模块连接，用于显示被保护对象的工作状态和/或 在微机保护装置的参数设置过程中进行显示；以及一人机交互模块，其与所述 微处理器模块连接，用于进行微机保护装置的参数设置。其中，所述液晶显示模块包括一液晶显示屏以及显示控制电路，其实形式可为现有技术的任何方式，只要能提供根据微处理器的显示内容输出进行显示 的功能即可。而所述人机交互模块则可用键盘、鼠标、麦克风中的一种或几种 的组合作为输入接口。考虑到其实际的应用环境，优选方式为通过一旋转鼠标 实现人机交互。所述旋转鼠标是一种通过旋钮实现类似鼠标功能的装置，所述 旋转鼠标具有一旋转盘和一确认按钮，以及与之连接的鼠标电路，旋转所述旋 转盘可以使屏幕光标在在所述液晶显示模块显示的菜单栏的不同选项间进行切 换，而按下确认按钮则执行选中的选项。所述确认按钮可以是单个按钮，也可 以是如现有鼠标般设置左键和右键，并执行相应功能，其实现原理类似现有的 鼠标，而优点在于可集成到一面板之上，从而避免现有的鼠标需能自由移动且 需要垫板进行光标定位，所需空间大且不便集成的不足。在上述电路结构实际实施时，可将微处理器模块和通信接口模块集成于一第一PCB(印刷电路板)板上，所述输入、输出接口模块与所述光电隔离电路集 成于一个或两个PCB板，且所述各个PCB板以可拆装的方式固定于所述机箱内。 如将互感输入单元与输入隔离电路集成在一第二 PCB板上，而将所述继电输出 单元与所述输出隔离电路集成在第三电路板上，其中，所述第二、第三电路板 亦可以一块电路板实现，各个电路板本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种微机保护装置，包括机箱、置于其中的微处理器模块和与微处理器模块相耦合的输入、输出接口模块，其特征在于，所述装置还包括：　通信接口模块，其与所述微处理器模块通信连接，并通过通信总线与其它设备进行通信；　光电隔离电路，其耦合于所 述微处理器模块和所述输入、输出接口模块之间，用于进行外部信号与微处理器之间的电气隔离。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：翟富昌，赵长兵，王敬仁，张鉴，李增利，刘太华，李慧勇，常红旗，侯红民，梁丽娟，张维民，侯其峰，田秀红，王迅，
申请(专利权)人：北京德威特电力系统自动化有限公司，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]