一種雙供電電源的微機保護裝置的製作方法

2023-05-26 23:58:31

專利名稱：一種雙供電電源的微機保護裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統自動化裝置，具體涉及一種雙供電電源技術的集中 式數位化變電站微機保護裝置
背景技術電力系統自動化技術經過幾十多年的發展已經達到一定的水平，很大程度上提高 了電網的安全運行水平，增強了輸配電和電網調度的可靠性。尤其是數位化變電站技術，成 功的解決了傳統變電站存在的互操作性不好，電磁式互感器存在鐵芯飽和、暫態特性差和 體積龐大，缺乏足夠的一次設備狀態信息，不能實現狀態檢修等問題，雖然數位化變電站解 決了傳統電力系統存在的諸多問題，但是數位化變電站通過網絡實現一次設備的相關信息 的共享，這使得多年統治電力系統保護領域的分布式保護優勢不在，也使得集中式保護實 現成為可能，但是集中式保護與分布式保護的一個重要差別就是集中式保護採用一個電源 模塊為全站保護提供工作電源，而分布式保護的電源僅僅影響某一個特定的保護單元，因 此解決電源的問題成為集中式保護的最大關鍵。現有保護裝置的嵌入式液晶界面通常較小，以嵌入式小鍵盤為輸入介質，有效顯 示面積較小，顯示內容少，運行人員操作起來比較複雜，需要隨身攜帶操作手冊才可以使用
實用新型內容
本實用新型目的在於，提供一種用戶可以靈活選擇雙路交流供電、雙路直流供電 或交直流混合供電的雙供電電源的微機保護裝置，能保證外部工作電源單路失電後仍能正 常工作，能在一個電源模塊損壞後自動無延時切換，保證集中式保護不斷電。為實現上述目的，本實用新型提供了一種雙供電電源的微機保護裝置，其改進在 於所述裝置包括機箱、CPU插件、乙太網插件和電源，所述機箱包括人機接口單元和智能 背板，所述人機接口單元與智能背板連接，所述CPU插件、乙太網插件和電源插接在所述機 箱的智能背板上，所述電源包括兩個獨立的熱插拔電源，採用冗餘的方式供電，所述熱插拔 電源包括輸入濾波器、MOSFET開關、脈寬調製控制器、變壓器、輸出整流器、輸出濾波器、 光耦合器、參考電壓比較器和輔助線路。本實用新型的一個優選技術方案為所述一種雙供電電源的微機保護裝置的改進 在於，所述智能背板上有自動切換與保護電路，同時監控兩個開關熱插拔電源的工作狀況。本實用新型另一個優選技術方案為所述一種雙供電電源的微機保護裝置的改進 在於，所述人機接口單元包括人機接口處理器、載板、液晶屏、驅動電路、輸入設備和通訊接 口，所述人機接口處理器、驅動電路和通訊接口安裝在載板上，所述液晶屏和輸入設備與載 板連接，所述輸入設備包括觸控螢幕和鍵盤，所述通訊接口包括RS-485接口和乙太網接口。本實用新型的一個更優選技術方案為所述一種雙供電電源的微機保護裝置的改 進在於，所述液晶屏採用15英寸工業液晶屏。[0009]本實用新型有益效果本實用新型裝置採用雙電源冗餘供電技術，兩個開關電源同時工作，當一個電源掉電後另一個電源迅速提升至正常工作電源的帶載率，滿足保護的 工作要求；採用了 15英寸的大液晶屏為顯示界面，可以把整個變電站的運行狀態在一個界 面內顯示出來，且輸入方式靈活，採用觸摸式屏幕鍵盤不用看說明書就可以靈活輸入。採用
後插式插件設計，保證系統的靈活配置。板件可帶電插拔，並實現插件的自識別和錯誤告警。

圖1本實用新型雙供電電源的微機保護裝置的結構關係連接圖；圖2本實用新型雙供電電源的微機保護裝置熱插拔電源的工作原理圖；圖3本實用新型雙供電電源的微機保護裝置後視圖；圖4本實用新型雙供電電源的微機保護裝置前視圖。
具體實施方式
如圖1所示，本實用新型提供的一種雙供電電源的微機保護裝置包括機箱、CPU 插件2、乙太網插件3和電源4，機箱包括人機接口單元和智能背板12，人機接口單元與智能 背板12連接。CPU插件2、乙太網插件3和電源4插接在所述機箱的智能背板12上，電源 4包括兩個獨立的熱插拔電源，採用冗餘的方式供電每個開關電源均可輸入交流220V或直 流220V，每個開關電源功率均可維持保護的穩定運行。如圖2所示，單個熱插拔電源的模塊 組成包括輸入濾波器41、MOSFET開關42、脈寬調製控制器43、變壓器44、輸出整流器45、 輸出濾波器46、光耦合器47、參考電壓比較器48和輔助線路49。所述智能背板12上有自 動切換與保護電路，同時監控兩個開關熱插拔電源的工作狀況，並均勻分配兩個熱插拔電 源的帶載率，每個熱插拔電源帶50%的負荷，當一個熱插拔電源掉電後迅速提升正常工作 的熱插拔電源帶載率至100%負荷，滿足保護的工作要求。如圖3所示，智能背板12上最多插接12個CPU插件2。每個CPU插件2實現一 個原有概念上的裝置或單元實現的保護功能。CPU插件2在數量和功能上都可根據需求自 由配置，從而滿足用戶對變電站功能進行自由組態的要求。CPU插件基的功能模塊於微機 技術，實現保護、測量、控制、通訊等功能；每個CPU插件可以單獨通過光纖和過程總線與站 級、過程層設備交換信息，實現相應的保護功能。人機接口單元包括人機接口處理器13、載板14、液晶屏15、驅動電路16、輸入設備 和通訊接口 18，人機接口處理器13、驅動電路16和通訊接口 18安裝在載板14上，液晶屏 15和輸入設備與載板14連接。如圖4所示，液晶屏15採用15英寸工業液晶屏，採用5線 觸控螢幕為輸入介質，可以把整個變電站的運行狀態在一個界面內顯示出來。輸入設備採用 觸控螢幕19，輸入方式靈活，不用看說明書就可以靈活輸入。通訊接口 18包括RS-485接口和 乙太網接口。本裝置的軟體結構完全遵照IEC61850標準的邏輯節點設計，採用面向對象的動 態建模技術，內置相關邏輯節點，支持功能自由分布，滿足IEC61850標準的全部通信要求。 在軟硬體整體設計上充分考慮了可靠性、開放性要求。採用後插式插件設計，保證系統的靈 活配置。各個板件可帶電插拔，並可實現插件的自識別和錯誤告警。[0018] 最後應當說明，以上實施例僅用以說明本實用新型的技術方案而非對其進行限 定，儘管參照上述實施例對本實用新型進行了詳細說明，所述領域技術應當理解依然可以 對本實用新型的具體實施方式
進行修改或等同 替換，而未脫離本實用新型精神和範圍的均 應涵蓋在本實用新型的權利要求保護範圍內。
權利要求一種雙供電電源的微機保護裝置，其特徵在於所述裝置包括機箱(1)、CPU插件(2)、乙太網插件(3)和電源(4)，所述機箱(1)包括人機接口單元和智能背板(12)，所述人機接口單元與智能背板(12)連接，所述CPU插件(2)、乙太網插件(3)和電源(4)插接在所述機箱(1)的智能背板(12)上，所述電源(4)包括兩個獨立的熱插拔電源，採用冗餘的方式供電，所述熱插拔電源包括輸入濾波器(41)、MOSFET開關(42)、脈寬調製控制器(43)、變壓器(44)、出整流器(45)、輸出濾波器(46)、光耦合器(47)、參考電壓比較器(48)和輔助線路(49)。
2.如權利要求1所述的一種雙供電電源的微機保護裝置，其特徵在於所述智能背板 (12)上有自動切換與保護電路，同時監控兩個開關熱插拔電源的工作狀況。
3.如權利要求1所述的一種雙供電電源的微機保護裝置，其特徵在於所述人機接口 單元包括人機接口處理器(13)、載板(14)、液晶屏(15)、驅動電路(16)、輸入設備和通訊接 口(18)，所述人機接口處理器(13)、驅動電路(16)和通訊接口(18)安裝在載板(14)上，所 述液晶屏(15)和輸入設備與載板(14)連接，所述輸入設備包括觸控螢幕(17)和鍵盤(19)， 所述通訊接口(18)包括RS-485接口和乙太網接口。
4.如權利要求3所述的一種雙供電電源的微機保護裝置，其特徵在於所述液晶屏 (15)採用15英寸工業液晶屏。
專利摘要本實用新型涉及一種雙供電電源技術的集中式數位化變電站微機保護裝置，其包括機箱、CPU插件、乙太網插件和電源，機箱包括人機接口單元和智能背板，人機接口單元與智能背板連接，CPU插件、乙太網插件和電源插接在機箱的智能背板上，電源由兩個獨立熱插拔電源採用冗餘的方式供電。本實用新型採用全新的設計理念，雙供電電源技術的應用解決了集中式保護由電源引起的不可靠因素；多CPU模塊化設計，保護功能可根據需求靈活配置，每個板卡出現問題不會引起系統故障；人機接口使用觸控螢幕，可配滑鼠、鍵盤和顯示器，使用靈活，操作方便。裝置遵循IEC61850標準，可與不同廠家設備互操作，不必進行規約轉換，提高通訊的可靠性、實時性。
文檔編號H02J9/06GK201570895SQ200920277929
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月11日 優先權日2009年12月11日
發明者侯鵬, 劉君, 劉潤花, 宋合志, 張弓, 曲春輝, 曹楠, 李冰, 李剛, 李言諳, 汪一, 潘宇輝, 熊敏, 王冬青, 王慶平, 胡紹剛, 葛維春, 覃劍, 顧洪群, 鹿洪剛 申請人:中國電力科學研究院