[发明专利]智能式PT自动并列解列切换装置

说明书

技术领域

    本发明涉及自动化控制装置领域，具体为一种智能式PT自动并列解列切换装置。

背景技术

电压互感器(PT)是变电站中必须采用的电力设施，其将一次侧高压与二次侧隔离开来，提供标准的二次电压使用，包括测量表计、继电保护的电压采样等，在电力系统中占据非常重要的地位。PT运行模式主要分为两种：单母分段运行方式和双母运行方式。对于单母分段运行方式，两段母线，每段母线各一台PT，当I母PT因检修或故障退出运行而无法提供二次电压时，I母的继电保护可能会因为失去电压发生误动，此时就需要II母PT来同时维持两段母线上的保护电压和计量测量电压，因此就需要对PT进行并列操作。对于双母线运行方式，在对I母和II母倒闸操作时，这时保护的电压和相应的测量、计量表计电压也需要跟着刀闸的位置变化而对应切换电压，此时就需要对PT进行电压切换操作。PT电压并列切换是单母分段或双母线接线变电站中保证供电可靠性的重要手段。

目前，满足上述PT并列切换的传统装置大部分停留在手动操作阶段，只支持手动并列、解列和切换，结构简单，功能单一，不支持智能逻辑判断，不能实现远程通讯和集中监控，当I母PT出现故障，无法提供二次电压时，不能及时进行并列或切换操作，引起I母二次回路长时间失压，可导致继电保护发生误动和一些表计无法计量，同时，由于两段PT性能的差异，其二次电压也存在一定程度的压差、角差，在长期二次并列运行过程中，传统PT装置可能会因为环流造成内部继电器过热烧断，引起PT二次空气开关多次跳闸，另外，操作人员的误操作也不能完全避免，这些都会影响继电保护和电网安全自动装置的正确动作，对电网安全稳定运行造成威胁。

发明内容

本发明的目的是提供一种智能式PT自动并列解列切换装置，以解决现有技术存在的问题。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案为：

智能式PT自动并列解列切换装置，其特征在于：包括有DSP、单片机，所述单片机与DSP双向通讯连接，DPS通过单片机与外部以太网连接，所述DSP的输入端分别通过AD采样电路接入有电压互感器采样回路，DSP的输入端还接入有开关量输入回路，DSP的输出端通过输出控制电路分别接入有保护动作出口、保护报警出口、继电器操作回路，DSP上还接入有LCD液晶显示器、键盘、声音报警电路；

多组PT的二次电压输入到电压互感器采用回路，电压互感器采用回路将电压信号转换成小信号电流，经AD采样电路调整为数字信号输入到DSP，DSP进行FFT快速运算，实时计算PT电压有效值；PT的分段断路器位置、PT开关位置和分段隔离刀闸位置信号分别接入到开关量输入回路，经过开关量输入回路进行降压、去除交流量处理后，转变为稳定的直流5V电压小信号并输入到DSP，DSP利用1ms定时器中断，不断检测开入采样值；同时，多组PT电压输入到继电器操作回路，DSP根据PT电压采样值和位置信息进行综合判断后，控制继电器操作回路和保护动作出口完成PT的并列、解列和切换动作，并通过保护报警出口发出报警，以及将相关信息在LCD液晶显示器中进行显示；DSP还通过内部CAN总线与单片机进行数据交互，单片机实现以太网通讯功能，将电压采样值，开入位置信息、报警和动作信息通过TCP/UDP发送到后台监控系统。 

所述的智能式PT自动并列解列切换装置，其特征在于：智能式PT自动并列解列切换装置设置为多个电路板构成的插件式结构，多个电路板分别为液晶面板、主CPU/总线控制板、PT电压采样板、PT并列解列操作板、输入输出控制板、以太网通讯板，其中液晶面板上集成有LCD液晶显示器、键盘以及声音报警电路，主CPU/总线控制板上集成有DSP、多路AD采样电路、输出控制电路，PT电压采样板上集成有多个电压互感器采样回路、供电至各个电路的电源模块，PT并列解列操作板上集成有继电器操作回路，输入输出控制板上集成有动作出口回路、交/直流开入控制电路、报警出口回路，以太网通讯板上集成有单片机芯片。

本发明优点为：

1、在完全实现传统PT并列切换装置的全部功能，并支持远方遥控并列、解列动作功能基础上，实现了PT自动并列切换和自动解列功能，并集多种保护功能于一体。

2、装置结构简单，集成度高，通过外置12位AD芯片采集电压数据，采样精度高，线性范围广，响应速度快，环境适应能力强且性价比高。

3、采用双CPU运行模式，各司其责，保证独立进行逻辑处理，互不干扰，简单高效。并实现TCP/UDP百兆以太网通讯。