一种微机保护系统的制作方法

本实用新型涉及一种微机保护技术领域，具体为一种微机保护系统。

背景技术：

微机保护系统一般应用于高压开关柜控制室，其接线一般来自高压开关柜控制室内的二次回路接线端子，在传统微机保护装置应用中，必须要现场制作安装在高压开关柜控制室门上和安装与高压开关柜控制室内的二次回路控制端子连线，费时费力，标准化不统一；

并且传统微机保护装置采用集中式供电方式一般供电初始端为220v或者110v供电电源，但是最终需要5v的电源信号使用，在对220v或110v电源转换为5v时，供电的电源线较长，电压较低且易受干扰的弊端，现有技术已经不能满足现阶段人们的需求，基于现状，急需对现有技术进行改革。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种微机保护系统，以解决上述背景技术中提出的问题。

本实用新型提供如下技术方案一种微机保护系统，包括，分布式母线保护系统；且该系统由n(大于2)个间隔单元组成，且间隔单元包括发送单元和接收单元；

优选的，所述间隔单元之间的通信方式采用单向拓扑环网通信，且所述间隔单元设有uart(高速异步串行通信接口)；

所述间隔单元包括：控制模块，交流模块、逻辑模块、电源模块和供电输入回路；

优选的，所述控制模块包括大差cpu和小差cpu，且所述控制模块通过连接电缆电连接交流模块，其中，该连接电缆为20芯圆柱式电缆；

优选的，所述控制模块通过通讯电缆由rs485总线接口转接rs232接口电连接逻辑模块，其中，该通讯电缆为28芯扁平电缆；

所述控制模块通过排线电连接显示模块；

优选的，所述逻辑模块由电压形成单元、逻辑输入端、逻辑输出端和信号继电器组成，所述电压形成单元由辅助电流变换器、电压变换器构成，所述辅助电流变换器将变电站中电流互感器、电压互感器的二次电流通过电压变换器电压输出转化为计算机系统能够识别的弱电信号。

优选的，电压形成单元构成了微机保护的交流输入端口，其中，辅助电流变换器、电压变换器起到屏蔽和隔离作用，可提高微机保护的可靠性。

所述逻辑模块的信号输出端与信号继电器设置于印制版的上下两侧，且二者中间采用光耦和隔离；

优选的，所述信号继电器具有两端空接点，其中，一端为控制接点另一端为信号接点；

所述供电输入回路，包括开关电源、滤波器、二级滤波电路、光耦和隔离电路、反向二极管和保护电阻；其中，22ov或110v供电电源，先通过开关电源输出24v信号，光耦和隔离电路经功率三极管驱动信号继电器，再经过滤波器构成24v母线，从而连接母线每个输出端均获得24v电源，再通过二级滤波电路滤除输出端干扰，且该滤波电路中选择24v转5v的dcdc转换器将输入量24v的供电电源转换为5v信号；

优选的，所述反向二极管将负向过大电压直接截止接地，所述保护电阻保护反向二极管不被烧毁；

所述交流模块设有交流电流变换器和电压变换器，为数据采集系统的前端，交流电流变换器和电压变换器设置于电路板同一侧，与设置于电路板另一侧的交流回路相互隔离，避免相互之间的信号干扰；

所述电源模块将直流+24v，第一组直流+5v，第二组直流+5v三路电源不共地输出；

优选的，第一组直流+5v输出为数据采集系统及通信提供电源，第二组直流+5v输出为cpu等数字系统提供电源，直流+24v输出为输入量、输出量提供电源，且第一组直流+5v和第二组直流+5v电源均通过双绞线电连接直流+24v电源；直流+24v，第一组直流+5v，第二组直流+5v三路电源输出的正电源与负电源之间均设有200pf铝电解电容；

所述控制模块通过串行通信接口采用分布式母线的通信方式输入、输出信号，

优选的，所述大差cpu和小差cpu均采用串行异步通信方式，且大差cpu和小差cpu的芯片的串行通信线rx、tx经过光耦器件先将5v信号转化为12v信号，到达显示插件后再通过光耦器件将12v信号转化为5v信号，送至pc机串行口。

有益效果：本实用新型设有控制模块，交流模块、逻辑模块、电源模块，其中，22ov或110v供电电源，先通过开关电源输出24v信号，光耦和隔离电路经功率三极管驱动信号继电器，再经过滤波器构成24v母线，从而连接母线每个输出端均获得24v电源，再通过二级滤波电路滤除输出端干扰，且该滤波电路中选择24v转5v的dcdc转换器将输入量24v的供电电源转换为5v信号；大差cpu和小差cpu的芯片的串行通信线rx、tx经过光耦器件先将5v信号转化为12v信号，到达显示插件后再通过光耦器件将12v信号转化为5v信号，送至pc机串行口，有效解决了背景技术中在对220v或110v电源转换为5v时，供电的电源线较长，电压较低且易受干扰的弊端。

附图说明

图1为本实用新型分布式母线保护系统结构框图；

图2为本实用新型供电输入回路电路示意图；

图3为本实用新型控制模块结构框图；

图4为本实用新型控制模块与周边模块连接框图；

图5为本实用新型光耦和隔离电路示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

参考图1，本实用新型提供如下技术方案一种微机保护系统，包括，

分布式母线保护系统；且该系统由n(大于2)个间隔单元组成，且间隔单元包括发送单元和接收单元；

所述间隔单元之间的通信方式采用单向拓扑环网通信，且所述间隔单元的通信接口采用uart(高速异步串行通信接口)；

所述间隔单元包括：控制模块，交流模块、逻辑模块、电源模块和供电输入回路；

参考图3，所述控制模块包括大差cpu和小差cpu，且所述控制模块通过连接电缆电连接交流模块，其中，该连接电缆为20芯圆柱式电缆；所述控制模块通过通讯电缆由rs485总线接口转接rs232接口电连接逻辑模块，其中，该通讯电缆为28芯扁平电缆；所述控制模块通过排线电连接显示模块；所述控制模块通过串行通信接口采用分布式母线的通信方式输入、输出信号，所述控制模块包括大差cpu和小差cpu；所述大差cpu和小差cpu均采用串行异步通信方式，且大差cpu和小差cpu的芯片的串行通信线rx、tx经过光耦器件先将5v信号转化为12v信号，到达显示插件后再通过光耦器件将12v信号转化为5v信号，送至pc机串行口。

所述逻辑模块由电压形成单元、逻辑输入端、逻辑输出端和信号继电器组成，所述电压形成单元由辅助电流变换器、电压变换器构成，所述辅助电流变换器将变电站中电流互感器、电压互感器的二次电流通过电压变换器电压输出转化为计算机系统能够识别的弱电信号；电压形成单元构成了微机保护的交流输入端口，其中，辅助电流变换器、电压变换器起到屏蔽和隔离作用，可提高微机保护的可靠性；所述逻辑模块的信号输出端与信号继电器设置于印制版的上下两侧，且二者中间采用光耦和隔离；所述信号继电器具有两端空接点，其中，一端为控制接点另一端为信号接点。

参考图2和图5，所述供电输入回路，包括开关电源、滤波器、二级滤波电路、光耦和隔离电路、反向二极管和保护电阻；其中，采用22ov或110v供电电源，先通过开关电源输出24v信号，光耦和隔离电路经功率三极管驱动信号继电器，再经过滤波器构成24v母线，从而连接母线每个输出端均获得24v电源，再通过二级滤波电路滤除输出端干扰，且该滤波电路中选择24v转5v的dcdc转换器将输入量24v的供电电源转换为5v信号；所述反向二极管将负向过大电压直接截止接地，所述保护电阻保护反向二极管不被烧毁。

所述交流模块设有交流电流变换器和电压变换器，为数据采集系统的前端，交流电流变换器和电压变换器设置于电路板同一侧，与设置于电路板另一侧的交流回路相互隔离，避免相互之间的信号干扰。

所述电源模块将直流+24v，第一组直流+5v，第二组直流+5v三路电源不共地输出；其中，第一组直流+5v输出为数据采集系统及通信提供电源，第二组直流+5v输出为cpu等数字系统提供电源，直流+24v输出为输入量、输出量提供电源，且第一组直流+5v和第二组直流+5v电源均通过双绞线电连接直流+24v电源；直流+24v，第一组直流+5v，第二组直流+5v三路电源输出的正电源与负电源之间均设有200pf铝电解电容。

分布式母线保护系统在运行时，其采样率每周均为固定，在不同时刻各个间隔单元传送的并非是该时刻的采样值，而是向下一个间隔单元传送采样值之和，最后一个间隔单元汇总所有间隔单元的采样值之和，当间隔单元检测到故障，将包含跳闸命令的状态报文递极的向前一个间隔单元传输报文，用异或检验进行检错，间隔单元的发送单元将发送的前4个字节分别按位求异或，得到的结果放入前一个间隔单元的接收单元中，最终由第一个间隔单元通过环形通信方式一次传送到每一个间隔单元，通过递级传输的的方式将各个间隔单元之间的通信点对点传输，接受间隔单元则将接受到的前4个字节分别按位求异或，所得到的结果与接受到第5个字节进行比较，每个采样周期完成一次发送和接收，一旦发现出错，就舍弃此报文，并置上通信通道错位，通知后续间隔单元，装置还在每一个间隔单元对误码进行统计，出现一次错码，误码次数就加，连续多次发生误码时系统复位，多次复位后发出告警信号，实现了微机保护。

尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。