个功率单元组成，3相共有9个功率单元，使用9个电流检测板分别检测每个功率单元的输入电流即多绕组移相变压器的二次侧输出电流，所述电流检测板将这些电流信号转换成数字信号后通过光纤将所有电流传输至所述的差动保护核心板单元，所述差动保护核心板单元得到多绕组移相变压器的一次侧电压，电流和所有二次侧绕组的电流信号后，进行移相等信号处理算法，实时比较多绕组一项变压器的一次侧电流和二次侧电流，当它们的差值大于设定值后，连接至变频器主控系统的故障输出干接点闭合，高压变频器主控系统检测到差动保护装置触发故障后，封锁脉冲并断开输入电压连接，避免故障进一步扩大，可以有效保护变压器以及变频器整机。
[0022]如图3所示，是本实用新型的另一种应用实施例，以3单元串联高压变频器为例进行说明，本实施例中包含有10个电流采样板，其他个数单元串联的高压变频器以此类推。该方案的实施方式是:所述的差动保护核心板单元通过串行通讯与人机界面单元连接，通过人机界面单元配置差动保护装置的相关参数并监控其运行状态，所述分压电阻的一端连接至高压变频器输入多绕组移相变压器的一次侧，所述分压电阻的另一端连接至差动保护核心板单元的电压采样端口，实现一次侧电压信号采样，多绕组移相变压器的一次侧电流传感器的输出连接至I个电流采样板，该电流采样板通过光纤连接至差动保护核心板单元，实现一次侧电流信号采样。高压变频器的每相由3个功率单元组成，3相共有9个功率单元，再使用9个电流检测板分别检测每个功率单元的输入电流即多绕组移相变压器的二次侧输出电流，所述电流检测板将这些电流信号转换成数字信号后通过光纤将所有电流传输至所述的差动保护核心板单元，所述差动保护核心板单元得到多绕组移相变压器的一次侧电压，电流和所有二次侧绕组的电流信号后，进行移相等信号处理算法，实时比较多绕组一项变压器的一次侧电流和二次侧电流，当它们的差值大于设定值后，连接至变频器主控系统的故障输出接点闭合，高压变频器主控系统检测到差动保护装置触发故障后，封锁脉冲并断开输入电压连接，避免故障进一步扩大，可以有效保护变压器以及变频器整机。
[0023]如图4所示，是本实用新型中差动保护核心板单元的逻辑框图。所述差动保护核心板单元包括:信号调理模块、数模转换模块AD、数字信号处理器DSP、现场可编程门阵列FPGA、光纤数据收发模块、通用异步收发模块UART和干接点输出接口模块DO。差动保护核心板单元通过通用异步收发模块UART与人机界面单元进行串行通信，信号调理模块接收多绕组移相变压器的一次侧电压、电流信号，通过数模转换模块AD采样后送至数字信号处理器DSP，现场可编程门阵列FPGA控制光纤数据收发模块并将其接收到的来自电流采样板单元的多绕组移相变压器的二次侧电流信号送至数字信号处理器DSP，数字信号处理器DSP接收到多绕组移相变压器的一次侧电压，电流和二次侧电流信号后，进行移相等相关的信号处理算法，实时比较一次侧电流和二次侧电流，当它们的差值大于设定值后，输出干接点闭合。
[0024]如图5所示，是本实用新型中电流采样板的逻辑框图。所述电流采样板包括:信号调理模块、数模转换模块AD、现场可编程门阵列FPGA和光纤数据收发模块。信号调理模块接收多绕组移相变压器的一次侧或二次侧电流信号，通过数模转换模块AD采样后送至现场可编程门阵列FPGA，现场可编程门阵列FPGA控制光纤数据收发模块并将其接收到的电流信号通过光纤送至差动保护核心板单元。
[0025]如图6所示，是本实用新型中分压电阻单元的示意框图。所述分压电阻单元由3个电阻Rl?R3构成，Rl?R3的一端连接至多绕组移相变压器的一次侧，Rl?R3的另一端连接至所述差动保护核心板单元的电压采样端口，把一次侧的高电压转换成与差动保护核心板单元匹配的低电压信号。
[0026]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，用于对本实用新型案作详细解释，而并非是对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员显然可以根据本实用新型公开的内容对【具体实施方式】作各种等同修改、变化和替换，这些等同修改、变化和替换都应该属于本实用新型的保护范围。本实用新型的保护范围以本案权利要求书的描述为准。
【主权项】
1.一种多绕组移相变压器光纤差动保护装置，包括电流采样板单元，分压电阻单元，差动保护核心板单元和人机界面单元，所述的人机界面单元与差动保护核心板单元通过串行通信连接，所述电流采样板单元由η个电流采样板组成，η为多绕组移相变压器的二次侧绕组数或者该变压器的二次侧绕组数与一次侧绕组数之和，所述电流采样板分别通过光纤与差动保护核心板单元连接，所述分压电阻单元一端连接至差动保护核心板单元，另一端连接至多绕组移相变压器的一次侧。
2.根据权利要求1所述的多绕组移相变压器光纤差动保护装置，其特征在于:所述光纤差动保护装置的差动保护核心板单元与多绕组移相变压器的一次侧连接，对一次侧电压信号与一次侧电流信号进行采样，所述光纤差动保护装置的电流采样板单元与多绕组移相变压器的二次侧连接，对多绕组移相变压器的二次侧电流信号进行采样。
3.根据权利要求1所述的多绕组移相变压器光纤差动保护装置，其特征在于:所述光纤差动保护装置的差动保护核心板单元具有信号调理模块和数模转换模块，所述差动保护核心板单元还具有干接点输出接口模块，与变频器主控系统相连。
4.根据权利要求1所述的多绕组移相变压器光纤差动保护装置，其特征在于:所述多绕组移相变压器的一次侧电流检测输出可以直接连接至差动保护核心板单元，或者先连接至电流采样板再通过光纤连接至差动保护核心板单元。
【专利摘要】本实用新型涉及一种多绕组移相变压器光纤差动保护装置，适用于单元串联多电平拓扑结构的高压变频器输入移相变压器的差动保护。它包括电流采样板单元，分压电阻单元，差动保护核心板单元和人机界面单元，所述的人机界面单元与差动保护核心板单元通过串行通信连接，对所述光纤差动保护装置的相关参数进行设置并监控装置的当前运行状态，光纤差动保护装置测量多绕组移相变压器的一次侧电压、电流和二次侧电流，实时比较多绕组移相变压器的一次侧电流和二次侧电流，当它们之间的差值大于设定值时，连接至变频器主控系统的故障输出干接点闭合，变频器主控系统封锁脉冲并断开输入电压连接，避免故障扩大，有效保护输入移相变压器以及变频器整机。
【IPC分类】H02H7-045
【公开号】CN204349425
【申请号】CN201520054259
【发明人】张琦
【申请人】张琦
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年1月27日