全文摘要
本实用新型涉及有载变压器调压领域，更具体的涉及一种有载分接开关内部的电动操作机构来控制有载分接开关的切换操作，以达到调压的目的，主变有载调压档位控制变送器装置通过SD卡与微处理器连接实现软件的更新，通讯接口单元采用RS‑485通讯方式与后台连接，看门狗和故障输出单元保证控制器可靠稳定运行，分接开关信号输入端连接有载变压器的分接开关输出信号，输出通过译码电路连接微处理器，档位D\/A远程显示档位信息，BCD档位编码输出通过按键显示单元显示实时测量数据，通过微处理器换算对执行机构进行调压，具有反应敏捷、稳定性高、操作方便等优点，确保调压正确。
主设计要求
1.一种主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，包括有软件升级单元和通讯接口单元，软件升级单元采用SD卡通过SPI接口与微处理器连接，实现软件的更新，通讯接口单元采用RS-485通讯方式，看门狗单元，分接开关信号输入端连接有载变压器的分接开关，输出通过译码电路连接微处理器，档位D\/A输出，按键显示单元，BCD档位编码输出单元，执行机构调压信号输出。
设计方案
1.一种主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，包括有软件升级单元和通讯接口单元，软件升级单元采用SD卡通过SPI接口与微处理器连接，实现软件的更新，通讯接口单元采用RS-485通讯方式，看门狗单元，分接开关信号输入端连接有载变压器的分接开关，输出通过译码电路连接微处理器，档位D\/A输出，按键显示单元，BCD档位编码输出单元，执行机构调压信号输出。
2.根据权利要求1所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，所述软件升级单元采用SD卡建立在文件系统的基础上，通过SPI接口方式与微处理器进行数据交换，实现代码的更新，大大提高了产品的兼容性。
3.根据权利要求1所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，所述通讯接口单元使用RS-485通讯接口，使用高速光藕隔离，采用专用max3082进行通讯，能够实现多台有载分接开关智能控制器进行级联输出控制，真正实现智能化操作。
4.根据权利要求1所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，所述看门狗电路采用非易失性X5043与微处理器连接，保证有载分接开关智能控制器十分稳定可靠的运行。
5.根据权利要求1所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，微处理器采用ARM内核STM32F103RC8T6内核32位微处理器，大大增强了抗干扰性能。
6. 根据权利要求1所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，分接开关信号输入 用来检测有载变压器的工作状态和档位信息，本设计采用输入光藕隔离，档位信息经过译码电路2片CMOS电路74HC165级联输出，进过微处理器处理获得最新档位信息。
7.根据权利要求2所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，档位D\/A输出采用数字D\/A芯片TLC5615，把微处理器的档位信息转换成模拟电压，经过LM358运放电路和9013等外围电路产生4~20MA。
8.根据权利要求5所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，按键显示单元按键单元采用7个橡胶薄膜开关，1个是上翻键、1个是升档键、1个是降档键，1个是设置键，1个是强制解锁键、1个是急停键，按键单元的输出端与微处理器输入端连接，显示单元显示升降停档位信息和调压计数，及通讯状态，及故障信息。
9.根据权利要求1所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，BCD编码输出采用继电器直接输出方式，通过BCD码形式输出实时档位，方便用户获得档位信息。
10.根据权利要求1所述的主变有载调压档位控制变送器装置，其特征在于，执行机构调压信号输出采用光藕隔离，通过继电器隔离输出直接控制变压器调压输出，实现升、降、停控制电机，继电器输出端直接连接到调压变压器的正反转电机输入端。
设计说明书
技术领域
本实用新型涉及有载变压器调压领域，更具体的涉及一种有载分接开关内部的电动操作机构来控制有载分接开关的切换操作，以达到调压的目的。
背景技术
目前为止，电压质量是电网运行的主要技术指标之一，《供用电规则》对用户的电压质量提出了明确的考核标准，无励磁调压，其最大的缺点为它的调压范围一般在10%，而且调压必须停电，而且停电时间较长，既影响生产，又没有随时可调性，电压的合格率很难满足用户的需求，停电调压这势必又对电厂造成极大地不便和资金人力投入，加大负面影响，为此本实用新型提出一种针对能够带负载调压，通过有载分接开关内部的电动操作机构来控制有载分接开关的切换操作，与有载调压变压器组成手动、自动、远控调压系统，可以通过R485通讯接口与后台控制室直接通讯，并且可以设置成多台变压器进行并联操作与控制，达到无人值班的目的，保证电网的安全可靠运行。
发明内容
本实用新型为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种主变有载调压档位控制变送器装置，能够在线调压变压器的档位，有源分接开关智能控制器直接用来控制继电器的升、降、停，从而控制变压器实现调压，具有反应敏捷、稳定性高、操作方便等优点。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：主变有载调压档位控制变送器装置，其中，包括有软件升级单元和通讯接口单元，软件升级单元采用SD卡与微处理器连接，通讯接口单元采用RS-485通讯方式，看门狗和故障输出单元保证控制器可靠稳定运行，分接开关信号输入端连接有载变压器的分接开关，输出通过译码电路连接微处理器，档位D\/A输出，按键显示单元，BCD档位编码输出单元，执行机构调压信号输出。
本申请技术方案中，软件升级单元采用SD卡技术，通过文件系统操作平台实现代码程序的更新，通讯接口单元通过RS-485通讯方式，连接后台监控室，同时多台主变有载调压档位控制变送器装置内部之间进行数据通讯，看门狗和故障输出单元保证微处理器能够安全可靠稳定的运行，分接开关信号输入端连接有载变压器的分接开关，输出通过译码电路连接微处理器，监测实时档位，档位D\/A输出采用电流变送的方式把档位传输出去，按键显示单元用于显示升降停档位信息和调压计数，BCD档位编码输出单元直接通过BCD码形式输出实时档位，执行机构调压信号输出直接连接调压变压器的输入。
在一个实施方式中，软件升级单元采用SD卡建立在文件系统的基础上实现代码的更新，方便维护。
在一个实施方式中，通讯接口单元使用RS-485通讯接口，与上位机通讯实现分接开关远方与控制。可以读取现场主机参数信息，主机测量信息和远方控制升降停，多台主变有载调压档位控制变送器装置同时操作控制。
优选地，通讯接口单元采用RS-485通讯方式，采用该方式能够轻松实现无人值班，能够实现多台主变有载调压档位控制变送器装置进行级联输出控制，真正实现智能化操作。
在一个实施方式中，看门狗电路采用非易失性X5043与微处理器连接，保证主变有载调压档位控制变送器装置十分稳定可靠的运行。
在一个实施方式中，主变有载调压档位控制变送器装置的微处理器采用ARM内核STM32F103RC8T6内核32位微处理器，它是一种嵌入式-微控制器的集成电路（IC），是由ST公司开发的STM32F1系列的其中一种，芯体尺寸是32位，速度是72MHz。
优选地，微处理器采用采用ARM内核的STM32F103RC8T6，该内核处理器提高了主变有载调压档位控制变送器装置的响应速度和逻辑运算速度，抗干扰特性（电磁兼容性及抗电强度）得到加强。
在一个实施方式中，故障输出单元采用继电器输出方式，当主变有载调压档位控制变送器装置发生故障后，故障输出500MS的间隔脉冲信号，提示控制器，同时控制器显示发生具体故障信息状态，方便及时处理。
在一个实施方式中，主变有载调压档位控制变送器装置的分接开关信号输入用来检测有载变压器的工作状态和档位信息，本设计采用输入光藕隔离，增加了产品的稳定性。
在一个实施方式中，主变有载调压档位控制变送器装置的档位D\/A输出采用数字D\/A芯片TLC5615，本设计把档位信息通过4~20MA电流传输出去，由于电流信号具有很远的传输距离及比较强的抗干扰性，采用该方式能够保证主变有载调压档位控制变送器装置可靠运行。
在一个实施方式中，按键显示单元按键单元采用7个橡胶薄膜开关，1个是上翻键、1个是上翻键、1个是升档键、1个是降档键，1个是设置键，1个是强制解锁键、1个是急停键，按键单元的输出端与微处理器输入端连接，显示单元显示升降停档位信息和调压计数，及通讯状态，及故障信息。
在一个实施方式中，BCD编码输出采用继电器直接输出方式，通过BCD码形式输出实时档位，方便用户获得档位信息。
在一个实施方式中，执行机构调压信号输出采用光藕隔离，直接控制变压器调压输出，实现升、降、停控制电机。
优选地，执行机构调压电路采用光藕隔离，由于变压器是强的干扰源，采用光藕隔离能够确保调压电机的正常升、降、停。
本实用新型与现有技术相比，具有以下特点：
主变有载调压档位控制变送器装置能够比较精准快速地实现档位的分合，具有多种遥信输出接口，能够多台控制器级联控制，可以设置成多台变压器进行并联操作与控制，达到无人值班的目的，可以读取现场主机参数信息，主机测量信息和远方控制升降停，在升降命令发生时，延时本时间再升降档位，可以防止平凡分接档位，电压波动，当发生了升降档位后，分接开关没有按照正常逻辑动作指令时，延时该时间后强制停止升档或者降档，当发生错误的档位操作后档位灯闪烁，显示ERR2，故障脉冲输出，当没有档位时显示ERR1，档位灯闪烁，但显示ERR2档位非法时候，信号锁住，只有长按急停键5S方能撤销，对无人值班和保证电网的安全可靠运行具有重要意义。
附图说明
图1是本新型实施例中主变有载调压档位控制变送器装置的硬件结构图。
图2是本实用新型实施例中软件升级原理示意图。
图3是本实用新型实施例中通讯接口原理示意图。
图4是本实用新型实施例中看门狗原理示意图。
图5是本实用新型实施例中分接开关信号输入译码硬件原理结构图。
图6是本实用新型实施例中档位D\/A输出电路原理示意图。
图7是本实用新型实施例中档位BCD输出硬件原理结构图。
图8是本实用新型实施例中执行机构调压信号输出硬件原理结构图。
具体实施方式
附图仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本实用新型的限制。
本实用新型实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
实施例1：
如图1所示，本实用新型提供一种主变有载调压档位控制变送器装置，其中，包括有软件升级单元和通讯接口单元，软件升级单元采用SD卡通过SPI接口与微处理器连接，实现软件的更新，通讯接口单元采用RS-485通讯方式，看门狗单元，分接开关信号输入端连接有载变压器的分接开关，输出通过译码电路连接微处理器， 档位D\/A输出，按键显示单元，BCD档位编码输出单元，执行机构调压信号输出。
如图2所示，软件升级单元采用SD卡建立在文件系统的基础上，通过SPI接口方式与微处理器进行数据交换，实现代码的更新。
如图3所示，通讯接口单元使用RS-485通讯接口，使用高速光藕隔离，采用专用max3082进行通讯，输出端加入双向TVS保护通讯电路。
本实施按例中，通讯接口单元采用RS-485通讯方式，采用该方式能够轻松实现无人值班，能够实现多台主变有载调压档位控制变送器装置进行级联输出控制，真正实现智能化操作。
如图4所示，看门狗电路采用非易失性X5043与微处理器连接，保证主变有载调压档位控制变送器装置十分稳定可靠的运行。
主变有载调压档位控制变送器装置的微处理器采用ARM内核STM32F103RC8T6内核32位微处理器，它是一种嵌入式-微控制器的集成电路（IC），是由ST公司开发的STM32F1系列的其中一种，芯体尺寸是32位，速度是72MHz。
本实施按例中，微处理器采用采用ARM内核的STM32F103RC8T6，该内核处理器提高了主变有载调压档位控制变送器装置的响应速度和逻辑运算速度，抗干扰特性（电磁兼容性及抗电强度）得到加强。
故障输出单元采用继电器输出方式，当主变有载调压档位控制变送器装置发生故障后，故障输出500MS的间隔脉冲信号，提示控制器，同时控制器显示发生具体故障信息状态，方便及时处理。
如图5所示，主变有载调压档位控制变送器装置的分接开关信号输入用来检测有载变压器的工作状态和档位信息，本设计采用输入光藕隔离，增加了产品的稳定性。
如图,6所示，主变有载调压档位控制变送器装置的档位D\/A输出采用数字D\/A芯片TLC5615，本设计把档位信息通过4~20MA电流传输出去，由于电流信号具有很远的传输距离及比较强的抗干扰性，采用该方式能够保证主变有载调压档位控制变送器装置可靠运行。
按键显示单元按键单元采用7个橡胶薄膜开关，1个是上翻键、1个是上翻键、1个是升档键、1个是降档键，1个是设置键，1个是强制解锁键、1个是急停键，按键单元的输出端与微处理器输入端连接，显示单元显示升降停档位信息和调压计数，及通讯状态，及故障信息。
如图7所示，BCD编码输出采用继电器直接输出方式，通过BCD码形式输出实时档位，方便用户获得档位信息。
如图8所示，执行机构调压信号输出采用光藕隔离，直接控制变压器调压输出，实现升、降、停控制电机。
本实施按例中，执行机构调压电路采用光藕隔离，由于变压器是强的干扰源，采用光藕隔离能够确保调压电机的正常升、降、停，本设计采用二档电气限位，有效防止了滑档错档。
实施例2：
本实施例与实施例1相似，不同之处在于，本实施例中，故障输出单元的动作联络由主变提供给控制器的一组常闭接点，当主变在运行时候该点必须为断开，控制器不允许动作。
本实施例中，执行机构调压电路采用光藕隔离运行输出接点为控制器给主变的一组常闭接点（AC220V\/5A）当控制器在运行是该接点必须断开状态，反之控制器没有运行时候该接点闭合，当控制器发生故障，该接点脉冲输出。
本实施例中，微处理器为STM32单片机。
显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。
设计图
相关信息详情
申请码:申请号:CN201920054487.X
申请日:2019-01-14
公开号:公开日:国家:CN
国家/省市:32(江苏)
授权编号:CN209497271U
授权时间:20191015
主分类号:H02J 3/12
专利分类号:H02J3/12;H02J13/00
范畴分类:37P;
申请人:常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司
第一申请人:常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司
申请人地址:213002 江苏省常州市创新科技楼北区B2座
发明人:汪晓庆
第一发明人:汪晓庆
当前权利人:常州帕斯菲克自动化技术股份有限公司
代理人:代理机构:代理机构编号:优先权:关键词:当前状态:审核中
类型名称:外观设计