智能综合保护装置论文和设计-李孟庆

全文摘要

本实用新型旨在提供一种结构简单且功能齐全，体积较小，制造成本低但能满足电线路的各种安全使用要求的智能综合保护装置。本实用新型包括机体和设于所述机体内的主控板、遥测采集板及通信电源板，所述主控板分别与所述遥测采集板和所述通信电源板通信连接，所述通信电源板分别与所述主控板和所述遥测采集板电性连接，所述遥测采集板上设有开关输入电路及交流输入电路，所述通信电源板上设有继电器输出电路、电源接口电路及通信接口电路。本实用新型应用于电线路保护设备的技术领域。

主设计要求

1.一种智能综合保护装置，其特征在于：它包括机体和设于所述机体内的主控板（1）、遥测采集板（2）及通信电源板（3），所述主控板（1）分别与所述遥测采集板（2）和所述通信电源板（3）通信连接，所述通信电源板（3）分别与所述主控板（1）和所述遥测采集板（2）电性连接，所述遥测采集板（2）上设有开关输入电路及交流输入电路，所述通信电源板（3）上设有继电器输出电路、电源接口电路及通信接口电路。

设计方案

2.根据权利要求1所述的智能综合保护装置，其特征在于：所述主控板（1）上设有内部通信电路、储存器、液晶显示电路、发光二极管电路及键盘输入电路，所述储存器、所述液晶显示电路、所述发光二极管电路及所述键盘输入电路均与所述内部通信电路连接。

3.根据权利要求1所述的智能综合保护装置，其特征在于：所述开关输入电路包括S1端子、S2端子、S3端子、S4端子、S5端子、S6端子及S7端子。

4.根据权利要求1所述的智能综合保护装置，其特征在于：所述交流输入电路包括Ua端子、Ub端子、Uc端子、Ia端子、Ib端子、Ic端子及I0端子。

5.根据权利要求1所述的智能综合保护装置，其特征在于：所述继电器输出电路包括保护跳闸输出端子、保护合闸输出端子、遥控跳闸输出端子及遥控合闸输出端子。

6.根据权利要求1所述的智能综合保护装置，其特征在于：所述电源接口电路包括四个电源端子。

7.根据权利要求1所述的智能综合保护装置，其特征在于：所述通信接口电路包括面板通讯接口端子、调试接口端子、端子通讯接口端子及RS458接口端子，所述面板通讯接口端子、所述调试接口端子、所述端子通讯接口端子及所述RS458接口端子均与所述主控板（1）连接。

8.根据权利要求1所述的智能综合保护装置，其特征在于：所述机体为密封机箱。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电路保护装置，特别涉及一种智能综合保护装置。

背景技术

目前的智能综合保护装置的交流测量数量较多，开关输入量、继电器输出量较多，并且实际使用到的交流测量数量、开关输入量、继电器输出量在多数情况下用得较少，其一般包括：1、交流输入量有Ua、Ub、Uc、U0、保护Ia、保护Ib、保护Ic、测量Ia、测量Ib、测量Ic、I0；2、9个以上的开关输入量；3、6个以上的继电器输出量。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供了一种结构简单且功能齐全，体积较小，制造成本低但能满足电线路的各种安全使用要求的智能综合保护装置。

本实用新型所采用的技术方案是：本实用新型包括机体和设于所述机体内的主控板、遥测采集板及通信电源板，所述主控板分别与所述遥测采集板和所述通信电源板通信连接，所述通信电源板分别与所述主控板和所述遥测采集板电性连接，所述遥测采集板上设有开关输入电路及交流输入电路，所述通信电源板上设有继电器输出电路、电源接口电路及通信接口电路。

一个优选方案是，所述主控板上设有内部通信电路、储存器、液晶显示电路、发光二极管电路及键盘输入电路，所述储存器、所述液晶显示电路、所述发光二极管电路及所述键盘输入电路均与所述内部通信电路连接。

一个优选方案是，所述开关输入电路包括S1端子、S2端子、S3端子、S4端子、S5端子、S6端子及S7端子。

由上述方案可见，所述开关输入电路用于接入被测线路的各种开关量输入回路，开关量输入回路采用外部电源，引脚COM作为开关量输入回路的公共端子，需要接到开关量输入回路所用电源的负极。外部开关的一端接到所用外部电源的正极上，另一端接到S1端子、S2端子、S3端子、S4端子、S5端子、S6端子及S7端子的任一端子上，因此装置最多可接入7个外部开关。

一个优选方案是，所述交流输入电路包括Ua端子、Ub端子、Uc端子、Ia端子、Ib端子、Ic端子及I0端子。

由上述方案可见，所述交流输入电路用于接入被测线路的电流、电压等交流模拟量。

一个优选方案是，所述继电器输出电路包括保护跳闸输出端子、保护合闸输出端子、遥控跳闸输出端子及遥控合闸输出端子。

由上述方案可见，所述继电器输出电路用于分、合外部开关和驱动外部信号显示电路；所述保护跳闸输出端子、所述保护合闸输出端子及所述遥控跳闸输出端子的引脚数量均为两个，所述遥控跳闸输出端子也可通过装置的液晶界面选配为动作信号输出端子，所述遥控合闸输出端子也可通过装置的液晶界面选配为告警信号输出端子。

一个优选方案是，所述电源接口电路包括四个电源端子。

由上述方案可见，所述电源接口电路为本装置提供工作电源，所述电源端子用于接到地线上、用于接入直流电源的正极（或交流电源的火线L），及用于接入直流电源的负极（或交流电源的零线N）。

一个优选方案是，所述通信接口电路包括面板通讯接口端子、调试接口端子、端子通讯接口端子及RS458接口端子，所述面板通讯接口端子、所述调试接口端子、所述端子通讯接口端子及所述RS458接口端子均与所述主控板连接。

由上述方案可见，所述RS458接口端子提供本装置与上位机通信时的物理连接接口，所述RS458接口端子包括A端、B端及G端，如果所述RS458接口端子的接入电缆带屏蔽层，则可以将屏蔽层的电缆接到G端上。

一个优选方案是，所述机体为密封机箱。

由上述方案可见，所述通信电源板为本实用新型提供工作电源，提供继电器分合闸出口功能，并具备与其它装置通信的能力；所述通信电源板能接收来自所述主控板发来的继电器输出命令，对继电器进行跳闸、合闸操作；需要与其它外联通信设备进行通信时，所述通信电源板经通讯接口电路接收通信报文并上传给所述主控板，然后接收所述主控板的返回通信报文，再经通讯接口电路将报文发送给该外联通信设备。

所述遥测采集板采集现场设备的电流、电压和开关量输入信号，将信号整形、滤波后上送给所述主控板；当保护因事故跳闸及开关偷跳时，所述遥测采集板发事故总信号，控制回路断线后，发控制回路断线信号。所述通信电源板接收所述主控板下发的命令并完成控制命令的输出。

所述主控板负责接收来自所述通信电源板和所述遥测采集板上传的各种信号，同时接收键盘输入命令，经过综合的分析、处理后，将处理结果发送给液晶显示界面、发光二极管或所述通信电源板；通过所述主控板的键盘输入电路和液晶显示界面，可以查看、修改装置的各项参数，也可以查看现场设备的各种电流、电压和开关量输入信号以及装置的事件记录。

本实用新型在交流输入量上只保留Ua端子、Ub端子、Uc端子、Ia端子、Ib端子、Ic端子端子、I0端子，共七个测量通道；在开关输入量只保留七个开关采集回路；只保留四个继电器输出量，减去多余的继电器输出回路；本实用新型通过减少交流测量数量、开关输入量、继电器输出量等采集通道的个数，减少整个装置使用的元器件，也有利于减小装置的体积，总体上降低本装置的生产成本。

对于现场设备的电流、电压和开关量输入信号，所述主控板接收以上信息后对其进行保护运算，启动保护逻辑判别，然后将保护运算结果显示在液晶显示界面；如果经保护逻辑判别后发现现场信号存在故障现象，则将故障记录到内部储存器中并相应的显示到液晶显示界面，同时启动发光二极管电路，给通信电源板发送相应的继电器操作命令。

附图说明

图1是本实用新型的原理框图；

图2是本实用新型的电路原理图。

具体实施方式

如图1及图2所示，在本实施例中，本实用新型包括机体和设于所述机体内的主控板1、遥测采集板2及通信电源板3，所述主控板1分别与所述遥测采集板2和所述通信电源板3通信连接，所述通信电源板3分别与所述主控板1和所述遥测采集板2电性连接，所述遥测采集板2上设有开关输入电路及交流输入电路，所述通信电源板3上设有继电器输出电路、电源接口电路及通信接口电路，此设计中，所述遥测采集板2具有完善的测控功能，可以测量电压、电流、有功功率、无功功率、视在功率、功率因数等电气参数。

所述主控板1上设有内部通信电路、储存器、液晶显示电路、发光二极管电路及键盘输入电路，所述储存器、所述液晶显示电路、所述发光二极管电路及所述键盘输入电路均与所述内部通信电路连接，此设计中，所述储存器用于记录和储存事件，最大能记录60次历史事件，装置掉电数据不丢失，方便事故追忆；采用全中文液晶显示界面，多层菜单显示，中英文菜单可选择，事件告警弹出式窗口设计，人机界面极为友好。

所述开关输入电路包括S1端子、S2端子、S3端子、S4端子、S5端子、S6端子及S7端子。

所述交流输入电路包括Ua端子、Ub端子、Uc端子、Ia端子、Ib端子、Ic端子及I0端子。

所述继电器输出电路包括保护跳闸输出端子、保护合闸输出端子、遥控跳闸输出端子及遥控合闸输出端子。

所述电源接口电路包括四个电源端子。

所述通信接口电路包括面板通讯接口端子、调试接口端子、端子通讯接口端子及RS458接口端子，所述面板通讯接口端子、所述调试接口端子、所述端子通讯接口端子及所述RS458接口端子均与所述主控板1连接，此设计中，提供了所述RS485接口电路，并向用户提供开放的通讯协议，实现SCADA功能。

所述机体为密封机箱，此设计中，密封机箱，免维护设计，抗干扰性能好，非常适合于运行环境较为恶劣、安装位置有限的环网柜系统。

本实用新型应用于电线路保护设备的技术领域。

设计图

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