本實(shí)用新型涉及微機(jī)保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種具有實(shí)時(shí)保護(hù)和監(jiān)控作新型微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置。

背景技術(shù)：

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人口的增加，我國(guó)對(duì)用電量的要求越來(lái)越大，電力系統(tǒng)也在迅速的發(fā)展，其中電力系統(tǒng)是由發(fā)電廠、變壓器、配電設(shè)備和用電設(shè)備四大環(huán)節(jié)組成。由于我國(guó)電力系統(tǒng)覆蓋地域廣闊，運(yùn)行環(huán)境十分復(fù)雜，再加上各種人為因素的影響，電力故障的發(fā)生是無(wú)法避免的。因此，高效率的保證電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定的運(yùn)行是一個(gè)亟待攻克的難題。微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置可以有效的預(yù)防和減少可能存在的電力故障，是一種可以保障電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的裝置之一。

國(guó)內(nèi)的微機(jī)保護(hù)研究始于20世紀(jì)70年代，到90年代初，國(guó)內(nèi)已經(jīng)在線路微機(jī)保護(hù)領(lǐng)域作出一定的成果，達(dá)到了實(shí)用的階段。目前，國(guó)內(nèi)的一些企業(yè)也研發(fā)出了微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品，但是微機(jī)保護(hù)產(chǎn)品或多或少存在如下問題：①微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置在保護(hù)范圍內(nèi)不能正確的控制繼電器動(dòng)作，保護(hù)范圍外誤動(dòng)，可靠性不高；②速動(dòng)性不好：由于電力系統(tǒng)線路故障大部分為短路故障，常有大電流發(fā)生，不能以最短時(shí)間切斷故障線路，不能縮小事故的范圍；③靈敏性差：目前國(guó)內(nèi)的微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置缺少對(duì)任何故障的靈敏的感應(yīng)能力，當(dāng)故障來(lái)臨時(shí)，不能做出正確的判斷；④選擇性差：當(dāng)在保護(hù)范圍內(nèi)發(fā)生故障時(shí)，不能選擇切除故障線路，非故障線路正常運(yùn)行。

針對(duì)上述的背景技術(shù)，本實(shí)用新型專利提供一種基于STM32F407ZET6的10kv變壓器微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，主要提高和完善了10kv變壓器的實(shí)時(shí)保護(hù)和監(jiān)控，提高變壓器的可靠性。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型針對(duì)以上研究現(xiàn)狀，借鑒國(guó)內(nèi)外微機(jī)保護(hù)的發(fā)展歷史經(jīng)驗(yàn)，針對(duì)10kv以下變壓器的特點(diǎn)，結(jié)合微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置網(wǎng)絡(luò)化、智能化和系統(tǒng)化的趨勢(shì)，利用微處理器技術(shù)開發(fā)一個(gè)實(shí)用于10kv以下變壓器的微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，實(shí)現(xiàn)控制、測(cè)量、保護(hù)和通信等功能的一體化。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種新型微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，包括面殼，殼身，快插式PCB板集成組件，所述的面殼設(shè)于殼身前側(cè)；所述的快插式PCB板集成組件設(shè)于殼身內(nèi)；所述的快插式PCB板集成組件包括顯示PCB板組件、轉(zhuǎn)接板組件、交流插件、CPU插件、信號(hào)插件并且通過歐式插座相互連接；所述的顯示PCB板組件、轉(zhuǎn)接板組件均平行于面殼，所述的顯示PCB板組件設(shè)于轉(zhuǎn)接板組件和面殼之間，所述的轉(zhuǎn)接板組件設(shè)于顯示PCB板組件上；所述的交流插件、CPU插件、信號(hào)插件三者依次平行排列并且均與面殼垂直；所述的交流插件、CPU插件、信號(hào)插件均設(shè)于轉(zhuǎn)接板組件上；所述的交流插件、CPU插件、信號(hào)插件分別通過PCB固定座、CPU插件固定板、信號(hào)插件檔板和殼身鎖緊固定；所述的面殼、殼身、快插式PCB板集成組件形成一個(gè)密封體。

優(yōu)選的，所述的面殼組件包括面殼、翻蓋、USB絕緣套、按鍵、按鍵壓板。

優(yōu)選的，所述的殼身組件包括殼身頂板、殼身右側(cè)板、殼身左側(cè)板、殼身底板、上固定機(jī)構(gòu)鎖、上固定機(jī)構(gòu)壓板I、上固定機(jī)構(gòu)壓板II、上固定機(jī)構(gòu)壓板III、下固定機(jī)構(gòu)鎖、下固定機(jī)構(gòu)壓板I、下固定機(jī)構(gòu)壓板II、下固定結(jié)構(gòu)壓板III、轉(zhuǎn)接板下固定條、轉(zhuǎn)接板上固定條。

優(yōu)選的，所述的殼身頂板、殼身右側(cè)板、殼身左側(cè)板、殼身底板的材料均是板材并且通過螺絲固定。

優(yōu)選的，所述的殼身與顯示PCB板組件之間通過轉(zhuǎn)接板下固定條、轉(zhuǎn)接板上固定條固定。

優(yōu)選的，所述的顯示PCB組件包括USB座、輕觸開關(guān)、顯示屏固定螺絲、顯示屏插座、指示燈、顯示屏。

優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)接板組件包括轉(zhuǎn)接歐式插座26PIN、轉(zhuǎn)接歐式插座20PIN。

優(yōu)選的，所述的交流插件包括交流插件擋板、交流插件歐式插座母座、撬動(dòng)桿、PCB固定座。

優(yōu)選的，所述的CPU插件包括CPU插件固定板。

優(yōu)選的，所述的信號(hào)插件包括信號(hào)插件檔板。

本實(shí)用新型的有益效果是：本裝置的主要功能如下，三段式電流保護(hù)(電流速斷、限時(shí)速斷、定時(shí)限過流)、低電壓保護(hù)、過電壓保護(hù)、零序電流保護(hù)、PT斷線、過負(fù)荷保護(hù)、瓦斯保護(hù)、高溫報(bào)警、超溫跳閘、反時(shí)限過流保護(hù)、三相一次重合閘。輔助功能有RS-485通信。

本實(shí)用新型公開了一種新型微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，包括殼身組件、面殼組件和快插式PCB板集成組件。面殼組件和殼身組件，搭配快插線路板集成組件形成一個(gè)密封體，殼身內(nèi)共有5塊PCB板，顯示PCB組件、轉(zhuǎn)接板組件、交流插件、CPU插件、信號(hào)插件全部采用歐式插座連接不用一根排線，方便拔插和檢修。撬動(dòng)桿省力拆裝不傷元件。

本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是：(1)本裝置具有很好的實(shí)時(shí)性，能夠迅速捕捉變壓器的問題；(2)裝置的各個(gè)功能部分都是模塊化的，可以適應(yīng)不同使用場(chǎng)合的靈活配置；(3)本裝置的通信能力很強(qiáng)，能夠?qū)⒈O(jiān)測(cè)的變壓器的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)的上傳給信息管理系統(tǒng)，方便管理人員對(duì)電能質(zhì)量進(jìn)行深入分析、查詢、事件統(tǒng)計(jì)和評(píng)估等。(4)本裝置方便進(jìn)行大規(guī)?，F(xiàn)場(chǎng)安裝，成本低。

本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)緊湊，設(shè)計(jì)合理，安裝方便，整體結(jié)構(gòu)密封性好，保證了與外界環(huán)境的有效隔離，使得工作性能穩(wěn)定可靠，且拆裝檢修方便，操作簡(jiǎn)單，使用效果好，推廣價(jià)值高。隨著微處理器技術(shù)和配電線路監(jiān)測(cè)算法的不斷進(jìn)步，本裝置能根據(jù)微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的發(fā)展趨勢(shì)和實(shí)際需要，開發(fā)出高精度，低成本和實(shí)時(shí)性更好的配電線路保護(hù)裝置。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型的界面結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中：1、面殼組件；1-1、面殼；1-2、翻蓋；1-3、USB絕緣套；1-4、按鍵；

1-5、按鍵壓板；2、殼身組件；2-1殼身頂板；2-2殼身右側(cè)板；2-3殼身左側(cè)板；

2-4、殼身底板；2-5、上固定機(jī)構(gòu)鎖；2-6、上固定機(jī)構(gòu)壓板I、2-7上固定機(jī)構(gòu)壓板II；

2-8、上固定機(jī)構(gòu)壓板III；2-9、下固定機(jī)構(gòu)鎖；2-10、下固定機(jī)構(gòu)壓板I；

2-11、下固定機(jī)構(gòu)壓板II；2-12、下固定結(jié)構(gòu)壓板III；2-13、轉(zhuǎn)接板下固定條；

2-14、轉(zhuǎn)接板上固定條；3、快插式PCB板集成組件；3-1、顯示PCB板組件；

3-1-1、USB座；3-1-2、輕觸開關(guān)；3-1-3、顯示屏固定螺絲；3-1-4、顯示屏插座；

3-1-5、指示燈；3-1-6、顯示屏；3-2、轉(zhuǎn)接板組件；3-2-1、轉(zhuǎn)接歐式插座26PIN；

3-2-2、轉(zhuǎn)接歐式插座20PIN；3-3、交流插件；3-3-1、交流插件擋板；

3-3-2、交流插件歐式插座母座；3-3-3、撬動(dòng)桿；3-3-4、PCB固定座；3-4、CPU插件；

3-4-3、CPU插件固定板；3-5、信號(hào)插件；3-5-1、信號(hào)插件檔板。

具體實(shí)施方式

如圖所示，下面將對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

一種新型微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置，包括面殼組件(1)，殼身組件(2)，快插式PCB板集成組件(3)，所述的面殼組件(1)設(shè)于殼身組件(2)前側(cè)；所述的快插式PCB板集成組件(3)設(shè)于殼身組件(2)內(nèi)；所述的快插式PCB板集成組件(3)包括顯示PCB板組件(3-1)、轉(zhuǎn)接板組件(3-2)、交流插件(3-3)、CPU插件(3-4)、信號(hào)插件(3-5)并且通過歐式插座相互連接；所述的顯示PCB板組件(3-1)、轉(zhuǎn)接板組件(3-2)均平行于面殼組件(1)，所述的顯示PCB板組件(3-1)設(shè)于轉(zhuǎn)接板組件(3-2)和面殼組件(1)之間，所述的轉(zhuǎn)接板組件(3-2)設(shè)于顯示PCB板組件(3-1)上；所述的交流插件(3-3)、CPU插件(3-4)、信號(hào)插件(3-5)三者依次平行排列并且均與面殼組件(1)垂直；所述的交流插件(3-3)、CPU插件(3-4)、信號(hào)插件(3-5)均設(shè)于轉(zhuǎn)接板組件(3-2)上；所述的交流插件(3-3)、CPU插件(3-4)、信號(hào)插件(3-5)分別通過PCB固定座(3-3-4)、CPU插件固定板(3-4-3)、信號(hào)插件檔板(3-5-1)和殼身組件(2)鎖緊固定；所述的面殼組件(1)、殼身組件(2)、快插式PCB板集成組件(3)形成一個(gè)密封體。

優(yōu)選的，所述的面殼組件(1)組件包括面殼(1-1)、翻蓋(1-2)、USB絕緣套(1-3)、按鍵(1-4)、按鍵壓板(1-5)。

優(yōu)選的，所述的殼身組件(2)包括殼身頂板(2-1)、殼身右側(cè)板(2-2)、殼身左側(cè)板(2-3)、殼身底板(2-4)、上固定機(jī)構(gòu)鎖(2-5)、上固定機(jī)構(gòu)壓板I(2-6)上固定機(jī)構(gòu)壓板II(2-7)上固定機(jī)構(gòu)壓板III(2-8)下固定機(jī)構(gòu)鎖(2-9)、下固定機(jī)構(gòu)壓板I(2-10)、下固定機(jī)構(gòu)壓板II(2-11)、下固定結(jié)構(gòu)壓板III(2-12)、轉(zhuǎn)接板下固定條(2-13)、轉(zhuǎn)接板上固定條(2-14)。

優(yōu)選的，所述的身頂板(2-1)、殼身右側(cè)板(2-2)、殼身左側(cè)板(2-3)、殼身底板(2-4)的材料均是板材并且通過螺絲固定。

優(yōu)選的，所述的殼身組件(2)與顯示PCB板組件(3-1)之間通過轉(zhuǎn)接板下固定條(2-13)、轉(zhuǎn)接板上固定條固定(2-14)。

優(yōu)選的，所述的顯示PCB組件(3-1)包括USB座(3-1-1)、輕觸開關(guān)(3-1-2)、顯示屏固定螺絲(3-1-3)、顯示屏插座(3-1-4)、指示燈(3-1-5)、顯示屏(3-1-6)。

優(yōu)選的，所述的轉(zhuǎn)接板組件(3-2)包括轉(zhuǎn)接歐式插座26PIN(3-2-1)、轉(zhuǎn)接歐式插座20PIN(3-2-2)。

優(yōu)選的，所述的交流插件(3-3)包括交流插件擋板(3-3-1)、交流插件歐式插座母座(3-3-2)、撬動(dòng)桿(3-3-3)、PCB固定座(3-3-4)。

優(yōu)選的，所述的CPU插件(3-4)包括CPU插件固定板(3-4-3)。

優(yōu)選的，所述的信號(hào)插件(3-5)包括信號(hào)插件檔板(3-5-1)。

如圖2所示，為了方便對(duì)本裝置的操作進(jìn)行理解，以下對(duì)本裝置所提供的微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置的操作使用進(jìn)行簡(jiǎn)略的說(shuō)明：

系統(tǒng)復(fù)位后會(huì)顯示主界面，主界面可以看到三相電壓電流零序電壓電流以及時(shí)間，此時(shí)投入的保護(hù)功能就會(huì)運(yùn)行。按“確認(rèn)”鍵進(jìn)入主菜單界面，有壓板查看、參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)顯示、報(bào)告顯示、開出傳動(dòng)和信息清除6個(gè)選項(xiàng)。

“壓板查看”用于查看壓板信息如功能投退、保定值以及保定時(shí)間；

“參數(shù)設(shè)置”用于保定值設(shè)置、通訊設(shè)置、時(shí)鐘設(shè)置、密碼設(shè)置以及屏保設(shè)置，“保定值設(shè)置”則用于設(shè)定功能參數(shù)，如第一個(gè)保護(hù)功能“電流速斷”，按4個(gè)方向鍵可以修改其投入狀態(tài)、速斷電流以及速斷時(shí)間，其他功能參數(shù)設(shè)置類似，“通訊設(shè)置”用于設(shè)置從機(jī)地址、通信波特率以及校驗(yàn)方式，“時(shí)鐘設(shè)置”用于系統(tǒng)時(shí)間的校準(zhǔn)，“密碼設(shè)置”用于修改本機(jī)密碼，密碼錯(cuò)誤則無(wú)法進(jìn)行參數(shù)設(shè)置，“屏保設(shè)置”用于設(shè)定進(jìn)入屏保的時(shí)間，所有參數(shù)設(shè)置好后返回主菜單或者復(fù)位后投入的功能就會(huì)處于運(yùn)行狀態(tài)；

“狀態(tài)顯示”用于查看電流電壓量、開入量、裝置信息；

“報(bào)告顯示”用于查看系統(tǒng)產(chǎn)生的動(dòng)作報(bào)告、告警報(bào)告、分閘次數(shù)以及遙信報(bào)告；

“開出傳動(dòng)”用于手動(dòng)控制開出量，可用于跳閘輸出、合閘輸出、告警信號(hào)和備用出口；

“信息清除”用于清除報(bào)告信息、清除分閘次數(shù)和清除設(shè)置，清除設(shè)置后所有功能參數(shù)會(huì)回到默認(rèn)設(shè)置且退出；此外通訊功能遵循Modbus-RTU協(xié)議。

本裝置的功能如下：

(1)三段式電流保護(hù)。三段式電流保護(hù)配置電流速斷，限時(shí)電流速斷和定時(shí)限過電流保護(hù)。

(2)低電壓保護(hù)。當(dāng)三相電壓均小于整定值并達(dá)到整定延時(shí)后，動(dòng)作于跳閘或告警。保護(hù)范圍為0～200V，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為0.01V，整定時(shí)間為0～99s，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為0.1s。

(3)過電壓保護(hù)。當(dāng)任意三相電的線電壓達(dá)到整定值并達(dá)到整定延時(shí)后，動(dòng)作于跳閘或告警。保護(hù)范圍為0～200v，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為0.01V，整定時(shí)間為0～99s，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為0.1s。

(4)零序電流保護(hù)。零序電流達(dá)到了整定值并達(dá)到整定延時(shí)，微機(jī)保護(hù)裝置將動(dòng)作于告警或跳閘。保護(hù)范圍為0～5A，整定步長(zhǎng)為0.01A，整定時(shí)間為0～99s，整定步長(zhǎng)為0.1s。

(5)PT斷線。裝置在檢測(cè)到PT斷線后，可根據(jù)控制字選擇，或者退出帶方向元件、電壓元件的各段保護(hù)，或者退出方向、電壓元件。PT斷線檢測(cè)功能可以通過“PT斷線判別”控制字投退。實(shí)際參數(shù)：三個(gè)相電壓小于7v，且任意一相的電流大于0.2A(或任兩個(gè)線電壓差大于30V時(shí)，經(jīng)過10秒判為不對(duì)稱斷線)經(jīng)過10秒后判定為PT斷線。

(6)過負(fù)荷保護(hù)。為防止變壓器長(zhǎng)時(shí)間過負(fù)荷運(yùn)行，引起的變壓器線圈鐵芯過熱，造成繞組絕緣壽命縮短的保護(hù)功能。當(dāng)電流達(dá)到整定值且達(dá)到整定延，動(dòng)作于跳閘或告警。保護(hù)范圍為0～50A，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為0.01A，整定時(shí)間為0～99s，調(diào)節(jié)步長(zhǎng)為0.1s。

(7)瓦斯保護(hù)。屬于非電量保護(hù)，變壓器柜會(huì)給一個(gè)觸點(diǎn)，出現(xiàn)瓦斯過量后根據(jù)觸點(diǎn)所給信號(hào)來(lái)判斷，輕瓦斯告警，重瓦斯跳閘。

(8)高溫告警。屬于非電量保護(hù)，變壓器柜會(huì)給一個(gè)觸點(diǎn)，出現(xiàn)溫度過高后根據(jù)觸點(diǎn)所給信號(hào)來(lái)判斷，高溫告警。

(9)超溫跳閘。屬于非電量保護(hù)，變壓器柜會(huì)給一個(gè)觸點(diǎn)，出現(xiàn)溫度過高后根據(jù)觸點(diǎn)所給信號(hào)來(lái)判斷，超高溫跳閘。

(10)反時(shí)限過流保護(hù)。動(dòng)作時(shí)間與故障電流大小成反比，故稱為反時(shí)限特性。在一定程度上具有三段式電流保護(hù)的功能。即近處故障時(shí)動(dòng)作時(shí)限短，在遠(yuǎn)處故障時(shí)動(dòng)作時(shí)限長(zhǎng)，可以同時(shí)滿足速動(dòng)性和選擇性的要求。裝置提供極端反時(shí)限和非常反時(shí)限二種曲線供用戶選擇，保護(hù)范圍為0～50A。

(11)三相一次重合閘。變壓器由于三段式過流或零序過流所引起的跳閘后，系統(tǒng)開始計(jì)時(shí)，達(dá)到10秒后重合閘一次。

(12)RS-485通信。RS-485支持點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)通信，半雙工通信模式，本裝置采用RS-485接口與配電室進(jìn)行通信。

盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。