一种新能源箱式变电站智能保护测控装置的制作方法

本实用新型涉及电力电气操控设备领域，尤其涉及一种新能源箱式变电站智能保护测控装置。

背景技术：

在变配电行业中，箱式变电站以其机动、灵活、实用性强，建站快、可预制等优点得到广泛应用，如今箱式变电站己遍及城乡，到处可见，然而，传统箱变智能保护测控装置存在如下问题：

1、受体积的限制，难以寻找合适的地点安装，故往往使安装地点与用地负荷距离较远，使低压供电距离大，并增加损耗；

2、在供电过程中变压器需定期维护，无抗涝特点；

3、箱变的变压器还会产生噪音和电磁辐射，对人们生理上和心理上的都产生影响，令人们产生不安全的感觉。；

4、并且对四周的环境起不到美化和协调作用，只成为人们避之则吉或贴满牛皮藓的碍眼产物。

5、纵观目前市场中的主流变频,欧美品牌通过模块化设计,可以做到很宽的功率段；而我国箱变测控装置配套产业的实力相对较弱,国产品牌无论在技术、加工制造、工业设计等方面还是在资金实力方面,都与国外品牌存在一定差距。

6、对箱式变电站管理，在电气参数和运行状态实时监测并上传数据至监控系统、完善远程监控、配变电智能化、无人值守等方面与现代化要求相差尚远。

综上所述，现有技术中的箱式变电站现代化管理方面尚有待提高。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的问提是克服现有技术的不足，提供一种新能源箱式变电站智能保护测控装置。

本实用新型的技术方案是：本实用新型包括新能源箱式变电站和智能保护测控装置，所述智能保护测控装置包括三相电力参数测量电路、电压互感器、电流互感器、温度采集电路、输入遥信电路、数字处理控制器电路、网口TCP/IP、4－20mA电路、输出控制电路、485通讯电路、后台终端设备，所述数字处理控制器电路分别对应适配连接所述三相电力参数测量电路、电压互感器、电流互感器、温度采集电路、输入遥信电路、网口TCP/IP、4－20mA电路、输出控制电路、485通讯电路，所述485通讯电路连接所述后台终端设备。

所述电压互感器包括六个电压互感器，所述六个电压互感器分别变换母线UA、UB、UC 、UA1、UB1、UC1六个电压量；所述电流互感器包括八个电流互感器，所述八个电流互感器分别变换IA、IB、IC、I0、IA1、IB1、IC1、I01八个电流量，同时所述电压互感器、电流互感器的二次侧电压、电流信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。

所述智能保护测控装置可以采集所述新能源箱式变电站的电流、电压、功率因数等电气量信号，同时也可以采集所述新能源箱式变电站的变压器的油位、油温、重瓦斯等非电气量信号，并进行远程传输，当有异常事件发生时所述新能源箱变智能保护测控装置通过不同的通讯介质将故障信息及时上传，发出告警信号或进行跳闸动作，同时，值班运行人员可远程对箱变进行监测和控制。

所述智能保护测控装置采用RS-485通讯标准，将采集到的信息上传给所述后台终端设备，如果后台终端设备为PC机，则通过备用转换器进行转换，所述备用转换器的功能是完成485协议和232协议的转换，所述备用转换器把RS-485通讯模块传输过来的信息转换成232标准，通过RS-232接口传输给PC机，同时还可以把PC机发出的信息由232标准转换成485标准，通过所述485通讯模块传输给中央处理模块。

本实用新型的有益效果是：由于本实用新型包括新能源箱式变电站和智能保护测控装置，所述智能保护测控装置包括三相电力参数测量电路、电压互感器、电流互感器、温度采集电路、输入遥信电路、数字处理控制器电路、网口TCP/IP、4－20mA电路、输出控制电路、485通讯电路、后台终端设备，所述数字处理控制器电路分别对应适配连接所述三相电力参数测量电路、电压互感器、电流互感器、温度采集电路、输入遥信电路、网口TCP/IP、4－20mA电路、输出控制电路、485通讯电路，所述485通讯电路连接所述后台终端设备。所述电压互感器包括六个电压互感器，所述六个电压互感器分别变换母线UA、UB、UC 、UA1、UB1、UC1六个电压量；所述电流互感器包括八个电流互感器，所述八个电流互感器分别变换IA、IB、IC、I0、IA1、IB1、IC1、I01八个电流量，同时所述电压互感器、电流互感器的二次侧电压、电流信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。所述智能保护测控装置可以采集所述新能源箱式变电站的电流、电压、功率因数等电气量信号，同时也可以采集所述新能源箱式变电站的变压器的油位、油温、重瓦斯等非电气量信号，并进行远程传输，当有异常事件发生时所述新能源箱变智能保护测控装置通过不同的通讯介质将故障信息及时上传，发出告警信号或进行跳闸动作，同时，值班运行人员可远程对箱变进行监测和控制。所述智能保护测控装置采用RS-485通讯标准，将采集到的信息上传给所述后台终端设备，如果后台终端设备为PC机，则通过备用转换器进行转换，所述备用转换器的功能是完成485协议和232协议的转换，所述备用转换器把RS-485通讯模块传输过来的信息转换成232标准，通过RS-232接口传输给PC机，同时还可以把PC机发出的信息由232标准转换成485标准，通过所述485通讯模块传输给中央处理模块。所以本实用新型是一种新能源箱式变电站智能保护测控装置。

附图说明

图1是本实用新型的智能保护测控装置结构方框示意图；

图2是本实用新型的电压互感器、电流互感器电路示意图；

图3是本实用新型的数字处理控制器电路示意图；

图4是本实用新型的485通讯电路示意图；

图5是本实用新型的温度采集电路电路示意图；

图6是本实用新型的4－20mA输出电路示意图。

具体实施方式

如图1至图６所示，本实用新型包括新能源箱式变电站和智能保护测控装置，所述智能保护测控装置包括三相电力参数测量电路、电压互感器、电流互感器、温度采集电路、输入遥信电路、数字处理控制器电路、网口TCP/IP、4－20mA电路、输出控制电路、485通讯电路、后台终端设备，所述数字处理控制器电路分别对应适配连接所述三相电力参数测量电路、电压互感器、电流互感器、温度采集电路、输入遥信电路、网口TCP/IP、4－20mA电路、输出控制电路、485通讯电路，所述485通讯电路连接所述后台终端设备。

所述电压互感器包括六个电压互感器，所述六个电压互感器分别变换母线UA、UB、UC 、UA1、UB1、UC1六个电压量；所述电流互感器包括八个电流互感器，所述八个电流互感器分别变换IA、IB、IC、I0、IA1、IB1、IC1、I01八个电流量，同时所述电压互感器、电流互感器的二次侧电压、电流信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。

所述智能保护测控装置可以采集所述新能源箱式变电站的电流、电压、功率因数等电气量信号，同时也可以采集所述新能源箱式变电站的变压器的油位、油温、重瓦斯等非电气量信号，并进行远程传输，当有异常事件发生时所述新能源箱变智能保护测控装置通过不同的通讯介质将故障信息及时上传，发出告警信号或进行跳闸动作，同时，值班运行人员可远程对箱变进行监测和控制。

所述智能保护测控装置采用RS-485通讯标准，将采集到的信息上传给所述后台终端设备，如果后台终端设备为PC机，则通过备用转换器进行转换，所述备用转换器的功能是完成485协议和232协议的转换，所述备用转换器把RS-485通讯模块传输过来的信息转换成232标准，通过RS-232接口传输给PC机，同时还可以把PC机发出的信息由232标准转换成485标准，通过所述485通讯模块传输给中央处理模块。

本实施例中，新能源箱变智能保护测控装置低压侧安装有数字式电流表测量相电流，安装有数字式电压表测量相电压和线电压。箱变低压侧三相电流电压以直流采样4～20mA方式上传，柜内安装有变送器。箱变应具有完整的保护、测量、控制、信号回路。新能源箱变智能保护测控装置采用RS-485通讯标准，将采集到的温度信息上传给后台终端设备，如果后台设备为PC机，则还需要通过备用转换器。备用转换器的功能是完成485协议和232协议的转换。它把RS-485通讯模块传输过来的信息转换成232标准，通过RS-232接口传输给PC机。还可以把PC机发出的信息由232标准转换成485标准，通过485通讯模块传输给中央处理模块。新能源箱变智能保护测控装置箱式变压器应设置有温控器，通过三线制PT100采集变压器温度。当变压器超温时报警发信；当变压器超高温时即跳开低侧开关并报警发信。温控器还会输出变压器油温PT100信号用于上传。新能源箱变智能保护测控装置包括8个电流互感器TA和6个电压互感器TV。8个TA分别变换IA、IB、IC、I0、IA1、IB1、IC1、I01八个电流量，6个TV分别变换母线UA、UB、UC 、UA1、UB1、UC1六个电压量；交流变换部分包括电流互感器TA和电压互感器TV，用于将系统TA、TV的二次侧电流、电压信号转换为弱电信号，供保护插件转换，并起强弱电隔离作用。新能源箱变智能保护测控装置根据相关规范配置相应的非电量保护如压力释放、油温、油位等，保护动作于跳闸和发信。箱变就地设有开关位置信号和故障信号指示元件，故障信号能保持至运行人员手动复归；同时能提供如下无源空接点信号，用于远传，包括就地控制信号、高压负荷开关位置，低压空气开关位置和故障跳闸信号，高压熔断器动作信号，变压器压力释放信号，油温过高、超高，油位过高、过低等。本装置在总体设计及各模块设计上均充分考虑了可靠性的要求，在程序执行、信号指示、通信等方面均给予了详尽的考虑。经试验，在本装置任何端子上实施4KV瞬变干扰脉冲，在装置任何部位实施15KV空间静电放电干扰或8KV接触静电放电干扰，本装置未出现CPU复位，未出现异常信号或异常液晶信息显示，保护不拒动、不误动，远高于国家标准要求。由于本装置在抗干扰能力上有充分的考虑，故本装置组屏或安装于开关柜上时，不需安装另外的交、直流输入抗干扰模件。

在本具体实施例中，所述数字处理控制器电路中所采用的芯片型号分别为U301-AD7606、U302-AD7606、U303-Pic33FJ128-80PIN。

本实施例中，本新能源箱变智能保护测控装置具有以下优点：

1、加强型单元机箱按抗强振动、强干扰设计,特别适应于恶劣环境,可分散安装于开关柜上运行；

2、集成电路全部采用工业品或军品，使得装置有很高的稳定性和可靠性；

3、采用32位DSP作为保护CPU，配置大容量的RAM和Flash Memory；数据运算、逻辑处理和信息存储能力强，可靠性高，运行速度快；

4、采用16位A/D作为数据采集，数据采集每周24点，保护测量精度高；

5、采用图形液晶，全中文显示菜单式人机交互；可实时显示各种运行状态及数据，信息详细直观，操作、调试方便；

6、可独立整定8套保护定值，定值区切换安全方便；

7、大容量的信息记录：可保存不少于100个最近发生的历史报告,可带动作参数，掉电保持，便于事故分析；

8、采用DL/T667-1999规约，设有RS-485通信接口；组网经济、方便,可直接与微机监控或保护管理机联网通讯；

9、本实用新型新能源箱变智能保护测控装置可实时采集变压器的各种信息，如箱变的电流、电压等电气量信号，同时也可以采集变压器的油位、油温、重瓦斯等非电气量信号。当有异常事件发生时新能源箱变智能保护测控装置通过不同的通讯介质将故障信息及时上传，发出告警信号或进行跳闸动作，避免故障进一步的扩大，挽回了箱变设备损坏的直接损失以及维修期间发电量的间接损失。另外，运行人员可在远方对箱变进行监测和控制，从而大大减少了现场维护的工作量以及由此带来的人身安全隐。

本实用新型可广泛应用于箱式变电站技术领域。