专利名称:多功能远动变送器的制作方法
本发明涉及一种电力系统运行参数的测量、发送装置，特别是电力系统的远动变送器。
电厂或变电站中的运行参数，如电压、电流、功率等，按工作要求，需用遥测方式送往调度所。这通常是首先把这些参数经过变送器变换，然后由遥测装置发送。现在使用中的远动变送器，以功率变送器为例，它只能将一条线路或一台发电机的有功功率变为与之相应的0～5伏的模拟电压，再由遥测装置换算为对应的数字量发送。由于这种变送器只能完成一个参数的测量和变换，因此一个变电站或发电厂要将各条线路或各台发电机的参数，如电流、电压，有功功率、无功功率，周波等都发往调度所，一般都需要十几只甚至几十只这种变送器。再者由于这种变送器是以模拟量输出的，这样发送前就尚需将模拟量变为数字量，从而使设备多而复杂；另外，因为这种变送器一般都是分立元件电子线路，所以精度和实时性都受到限制。
本发明的目的在于针对现有变送器的缺点制造一种以数字形式输出、实时性强的多路多功能远动变送器。
简要地说，本实用新形一多功能远动变送器除与已有技术一样用二次PT、CT做为输入装置外主要的技术改进在于将转换电路中的晶体管线路改为以微处理器为核心的集成电路。即输入信号经过保护电路、相位修正元件，在多路转换开关的选通控制下进入由A／D板和微处理器组成的转换电路。转换结果通过标准串行或并行接口输出(数字信号)。全部组件分为两个部分，安装在方形箱体内。箱体上部安装转换输出组件，即装设微处理器、A／D板及输入输出接口板，箱体前面装设面板。输入组件装在箱体下部，集中安装二次PT、CT。这两个部分的箱体也可以是两个独立箱体，这时面板装在转换输出组件箱体的前面。
二次PT、CT的数目由需要变送运行参数的线路和发电机数目决定。它的付边出线与输入接口连接。输入接口内装有多路转换开关，通过多路转换开关将各路输入信号按予定顺序送入A／D板。A／D板内装有采样保持电路，多路转换片及A／D片，它将输入信号转换为数字信号存入微处理器。输出接口为标准串行或标准并行接口。实用新型的多功能远动变送器各接口板结构和选片可变化，微处理器也可选用单板机。
本实用新型与公知的装置相比有以下优点首先变模拟输出为数字输出，具备了直接发送的条件。这等于功能上不但实现了公知的变送器的变换功能，还具备了遥测装置的功能。另外数字输出是运行参数的实时输出，即采样时刻的瞬时工况。这给电力系统实时计算与控制带来很大方便。再是多线路、多功能输出，可以根据程序的安排变换传送路数，参数的多少及传送的速率等，具备智能化特点。多条线路，多个参数的计算都由微处理器完成，使结构简化、紧凑、材料节省、造价低、占地面积小。
图1是一个合乎发明主题的装置结构简图，图2是根据发明主题形成的硬件框图；图3介绍了一个实例中A／D板的原理接线图。
现在参照图1，图2，图3对本实用新型加以详细阐述。本多功能变送器为一箱体，体积约为1250×600×300mm3。图1为内部结构(1)为A／D板，微处理器及输入输出接口板。各接口板采用总线连接方式，可以是S－100总线，也可以是STD总线。
(2)为二次PT、CT板，其 上还装有保护电路和相位修正电路。
(3)PT、CT的初级接输入端子。
(4)为电源。
图2为本装置硬件结构框图①二次PT、CT； ⑦A／D片；②相位修正与保护电路； ⑧CPU微处理器；③多路转换开关板； ⑨并行输出；④锁相倍频电路； ⑩串行输出；⑤采样保持电路； (11)模拟输出；⑥多路转换片； (12)打印显示；相位修正与保护电路②和多路转换开关板③组成输入接口。
相位修正电路采用附加移相电路，使进入A／D的电流、电压之间的相位关系与被测线路一致。保护电路为限幅电路，使线路过电压、过电流时信号被抑制，而正常运行时又不失输出与输入线性关系。多路转换开关板③为线路选通控制，一块板可接入96个信息量，相当于96个单元变送器。它顺序将各路电流电压信号送至A／D板。
A／D板包括采样保持电路⑤；锁相倍频电路④；多路转换片⑥和A／D片⑦。
采样保持电路⑤为4个采样保持器，在锁相倍频电路④的控制下，对电流、电压同时采样。锁相倍频电路④能良好跟踪电网频率，严格捕捉、均分运行中一个周期的信息。多路转换片⑥在微处理器控制下，将4个采样值分时送至A／D片⑦。A／D片⑦遂将模拟信号转换为数字信号存入微处理器。
微处理器周而复始地计算各量并将结果送上数据总线。
本装置有4种输出方式串行输出10，并行输出9；模拟输出11；打印显示12。前两种为标准数字接口，做发送用。打印显示是试机和调机的自检输出。模拟输出是一种辅助输出形式。
在图3，这里公开了一个A／D板的原理接线图。采样保持片为LF398，A／D片为AD574。实施这个电路，传送速率可达600波特，电流电压计算精度可达0.3％，功率精度可达0.5％。如果采用高精度采样保持片如AD583，功率计算精度可达0.2％。74LS273的8位数据输出决定多路转换片的导通或闭锁。AD574的输出从8位数据总线上两次送入内存。
图4是箱体上部前面板布置图。1.电源监视表；2.荧光数码管；3.电源开关；4.电源指示灯；5.复位开关；6.自检和运行选择开关。
至此，已经全面介绍了这种变送器，它可以实时测量和发送电力系统中变电站或发电厂的运行参数，如各线路或发电机的电流、有功功率、无功功率、功率因数、母线电压，全厂或全站功率总加等等。不仅如此，做为交流电量的一个测量卡，适配其它接口，可以做交流电量的测量仪器和现场试验设备。
权利要求
1.一种由输入装置、变换元件和输出接口组成的远动变送器，其特征在于所述的变送器组件分两个单元安装在方形箱体内，箱体上部安装以微处理器为核心的转换输出组件、A/D板及输入输出接口板，各接口采用总线联接；输入组件单元的多个二次PT、CT集中装在箱体下部，PT、CT板上装有保护电路和相位修正电路。
2.权利要求
1所述的A／D板，其特征在于除有A／D片外，还装有采样保持电路片、锁相倍频元件和多路转换片，为保证三相电流电压同样采样，采样倍频电路片以4～6片为好。
3.权利要求
2所述的方形箱体，可以是为上下两部分的一个整体，也可以是两个独立的箱体。箱体上部或其中之一装有前面板。
4.权利要求
3所述的箱体前面板上装有电源开关、指示灯及监视仪表、荧光数码显示器复位按钮、自检和运行选择开关。
专利摘要
一种多功能远动变送器。本实用新型涉及一种电力系统运行参数的测量、发送装置，特别是电力系统的远动变送器。它用以微处理器为核心的集成电路代替了目前变送器中由晶体管线路构成的转换电路，实现了多路多功能实时输出。同时使结构简化、紧凑、用料省、造价低，占地面积小。本实用新型可用于发电厂和变电所向调度中心变送各种电力运行参数。
文档编号H02J13/00GK86200648SQ86200648
公开日1988年3月2日 申请日期1986年1月24日
发明者高月兰, 李泰岱 申请人:山东电力试验研究所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan