一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，电源模块插接在背板上用于供电；人机界面板经并口总线方式通过背板连接到CPU主机板外扩的RAM上；交流采样板通过背板连接到CPU主机板外扩的14位A/D转换接口上；开入板经并口总线方式通过背板连接到CPU主机板外扩的RAM上；开出板通过背板连接到CPU主机板的通用I/O口上；本实用新型能够在实现传统的电容器组保护的功能之外，还具有涌流抑制及断路器监控的功能。
【专利说明】—种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种配电自动化控制设备，更具体涉及一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置。能够在实现传统的电容器组保护的功能之外，还具有涌流抑制及断路器监控的功能。
【背景技术】
[0002]目前电网中，存在许多的非阻性负荷，其中电容器组作为无功补偿的重要的组成部分，在电网内被广泛使用。由于电容器组在接入电网时都有不同程度的产生涌流和过电压现象，而产生涌流和过电压是因为目前绝大多数的断路器都是接到操作指令时进行的随机操作，即合闸瞬间的相位角是不确定的，且三相为同期合闸，导致合闸瞬间产生很大的涌流，可达额定电流的20倍，甚至更高。过大的涌流会对电网、用电设备和断路器设备带来很大的冲击，严重时会造成电网的保护方法及装置误动作，从而影响电网的稳定性；也可能会因受到涌流的冲击使用电设备本身和断路器设备的使用寿命变短，甚至损坏。传统应对涌流和过电压的方法是被动地通过调高继电保护装置的动作定值来躲避，同时提高电容器组本身和断路器设备的抵御能力。此外还增加辅助的设备进行吸收涌流和过电压，这无疑增加了整体的制造成本和电网系统的复杂性。断路器在长期的运行和动作后发生的性能下降对电网的安全同样具有很大的威胁，断路器的动作特性从一定的程度上可综合反映断路器本身的性能，但目前大部分的断路器只在出厂检验和运行后的定期检修时通过专门的测试设备进行检测，无法实现动态、实时监控断路器的状况，对断路器的突发和潜在的故障无法预判。
【发明内容】
[0003]本发明目的在于提出了一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，能够在实现传统的电容器组保护的功能之外，还具有涌流抑制及断路器监控的功能。
[0004]为实现上述目的，采用如下技术方案:
[0005]一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，包括开出板、开入板、CPU主机板、交流采样板、背板，其特征在于:
[0006]电源模块插接在背板上用于供电；
[0007]人机界面板经并口总线方式通过背板连接到CPU主机板外扩的RAM上；
[0008]交流采样板通过背板连接到CPU主机板外扩的14位A/D转换接口上；
[0009]开入板经并口总线方式通过背板连接到CPU主机板外扩的RAM上；
[0010]开出板通过背板连接到CPU主机板的通用I/O 口上；
[0011 ] 人机界面板包括IXD电路、LED电路和按键识别电路；
[0012]交流采样板包括互感器电路和模拟信号电路串联；
[0013]开入板包括光耦隔离转换电路；
[0014]开出板包括信号互锁电路、光耦隔离驱动电路和继电器电路；[0015]CPU主机板包括看门狗电路、CAN通讯电路、RS485通讯电路、EEPROM存储电路和实时时钟电路；
[0016]与现有技术相比本发明具有如下优点和有益效果:
[0017]本发明借助高速数字信号处理技术提出一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，该装置实现了电容器组投切过程中涌流和过电压的抑制，断路器参数在线监测和多种电容器组保护功能，构成一种涵盖电容器组继电保护及综合测控、断路器参数在线监测与诊断、断路器合分闸相位精确控制实现涌流和过电压的抑制等功效的高度集成的新型智能化电网装置。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置的结构示意图
[0019]图2是一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置的结构框图
[0020]其中:1-电源板、2-开出板、3-开入板、4-CPU主机板、5-交流采样板、6-插在背板、7-人机界面板。
【具体实施方式】
[0021]下面结合附图详述本实用新型的【具体实施方式】:
[0022]一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，包括开出板2、开入板3、CPU主机板4、交流采样板5、背板6，其特征在于:
[0023]电源模块I插接在背板6上用于供电；
[0024]人机界面板7经并口总线方式通过背板6连接到CPU主机板4外扩的RAM上；
[0025]交流采样板5通过背板6连接到CPU主机板4外扩的14位A/D转换接口上；
[0026]开入板3经并口总线方式通过背板6连接到CPU主机板4外扩的RAM上；
[0027]开出板2通过背板6连接到CPU主机板4的通用I/O 口上；
[0028]人机界面板7包括IXD电路、LED电路和按键识别电路；
[0029]交流采样板5包括互感器电路和模拟信号电路串联；
[0030]开入板3包括光耦隔离转换电路；
[0031]开出板2包括信号互锁电路、光耦隔离驱动电路和继电器电路；
[0032]CPU主机板4包括看门狗电路、CAN通讯电路、RS485通讯电路、EEPROM存储电路和实时时钟电路；
[0033]该装置采用类似工业计算机的板卡式结构，电源板1、开出板2、开入板3、CPU主机板4、交流采样板5和人机界面板7插在背板6上。
[0034]电源板I将输入的交流或直流电源转换成相互隔离的4组不同的直流电压，通过背板6与人机界面板7、交流采样板5、开入板3、开出板2和CPU主机板4电连接，为这些模块提供所需要的直流电。人机界面板7包含LCD电路、LED电路和按键识别电路，实现人机交互，经并口总线方式通过背板7连接到CPU主机板4外扩的RAM上；交流采样板5由互感器电路和模拟信号电路串联组成，将电网上采集来的电流、电压模拟量信号进行隔离放大后，通过背板6连接到CPU主机板4外扩的14位A/D转换接口上；开入板3对开关量输入信号的处理，包括光耦隔离转换电路，主要完成对来自开关量输入信号的电平转换和隔离功能，并将转换后的开关量信号经并口总线方式通过背板6连接到CPU主机板4外扩的RAM上；开出板2包括信号互锁电路、光耦隔离驱动电路和继电器电路，通过背板6连接到CPU主机板4的通用I/O 口上，主要完成对CPU主机板4发出的信号进行闭锁和光电隔离，驱动继电器吸合或释放动作，输出空节点信号；CPU主机板4包括看门狗电路、CAN通讯电路、RS485通讯电路、EEPROM存储电路和实时时钟电路，经并口总线方式通过背板6与其他各插件板实现电连接。装置通过实时采集电网的电压、电流的相位角和开关状况，根据不同的负载特性所产生涌流和过电压的机理不同，通过合理的控制策略，完成三相相控分合闸功能，从而抑制涌流和过电压。
【权利要求】
1.一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，包括开出板(2)、开入板(3)、CPU主机板(4 )、交流采样板(5 )、背板(6 )，其特征在于: 电源模块(I)插接在背板(6 )上用于供电； 人机界面板(7)经并口总线方式通过背板(6)连接到CPU主机板(4)外扩的RAM上； 交流采样板(5)通过背板(6)连接到CPU主机板(4)外扩的14位A/D转换接口上； 开入板(3)经并口总线方式通过背板(6)连接到CPU主机板(4)外扩的RAM上； 开出板(2)通过背板(6)连接到CPU主机板(4)的通用I/O 口上。
2.如权利要求1所述的一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，其特征在于:所述的人机界面板(7)包括LCD电路、LED电路和按键识别电路。
3.如权利要求1所述的一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，其特征在于:所述的交流采样板(5)包括互感器电路和模拟信号电路串联。
4.如权利要求1所述的一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，其特征在于:所述的开入板(3)包括光耦隔离转换电路。
5.如权利要求1所述的一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，其特征在于:所述的开出板(2)包括信号互锁电路、光耦隔离驱动电路和继电器电路。
6.如权利要求1所述的一种带涌流抑制及断路器监控的电容器组保护装置，其特征在于:所述的CPU主机板(4)包括看门狗电路、CAN通讯电路、RS485通讯电路、EEPROM存储电路和实时时钟电路。
【文档编号】H02H7/16GK203690897SQ201420035793
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月21日 优先权日:2014年1月21日
【发明者】韩永江, 王辉 申请人:霍立克电气（武汉）有限公司