10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于智能電網(wǎng)配電自動化設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]10kV配電線路與人們的日常生活聯(lián)系比較密切，比如:居民生活及工作用電、企業(yè)用電等，所以，配電系統(tǒng)相當(dāng)復(fù)雜。然而，由于現(xiàn)有配電網(wǎng)的可靠性差，故障事故也頻頻發(fā)生。
[0003]目前，配電網(wǎng)常見的主要故障有:短路、過負(fù)荷及低壓等。以短路故障為例，當(dāng)配電網(wǎng)的某處因?yàn)橥獠炕蛘邇?nèi)部的原因發(fā)生短路時(shí)，線路阻抗會降低，電流會大幅升高，若不能得到及時(shí)有效的處理，短路電流的熱效應(yīng)和電動力效應(yīng)就會造成電力設(shè)備或線路的損壞，還有可能破壞電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，造成嚴(yán)重的后果。
[0004]鑒于此，開發(fā)設(shè)計(jì)一種10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置，對于提高供電的可靠性具有重要的現(xiàn)實(shí)意義和發(fā)展前景。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]本實(shí)用新型的目的在于提供一種10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置，解決了現(xiàn)有10kV配電網(wǎng)供電可靠性低的問題，能顯著的提高用戶的有效供電時(shí)間，更加精確的顯示出配電線路電氣量的實(shí)時(shí)測量值。
[0006]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是，10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置，包括有人機(jī)交互及通信模塊，人機(jī)交互及通信模塊分別與保護(hù)模塊、計(jì)量模塊連接；人機(jī)交互及通信模塊、保護(hù)模塊、計(jì)量模塊分別與電源模塊連接。
[0007]本實(shí)用新型的特點(diǎn)還在于:
[0008]人機(jī)交互及通信模塊，包括有單片機(jī)，單片機(jī)分別與以太網(wǎng)通信模塊、RS485串口通信單元、GPRS通信模塊、IXD液晶顯示單元、按鍵設(shè)置單元及LED指示燈狀態(tài)顯示單元連接；單片機(jī)分別與保護(hù)模塊、計(jì)量模塊連接；單片機(jī)還與電源模塊連接。
[0009]保護(hù)模塊，包括有通過SPI與單片機(jī)連接的DSP，DSP分別與光電隔離器、A/D采樣電路連接，光電隔尚器分別與開關(guān)量輸入單兀、開關(guān)量輸出單兀;A/D米樣電路依次與保護(hù)信號調(diào)理電路、模擬量輸出單元連接，模擬量輸出單元與計(jì)量模塊連接；DSP還通過導(dǎo)線與電源模塊連接。
[0010]DSP采用TMS320F28335浮點(diǎn)型DSP芯片；光電隔離器采用P781光電隔離器；A/D采樣電路由兩塊AD7656型數(shù)模轉(zhuǎn)化器組成。
[0011]計(jì)量模塊由連接在一起的測量信號調(diào)理電路及計(jì)量芯片組成；測量信號調(diào)理電路與模擬量輸出單元連接；計(jì)量芯片通過SPI與單片機(jī)連接，計(jì)量芯片還通過導(dǎo)線與電源模塊連接。
[0012]單片機(jī)采用STM32F103VET6單片機(jī)；計(jì)量芯片采用ATT7022B多功能三相電能專用計(jì)量芯片。
[0013]電源模塊采用LH15-10C05系列的AC-DC開關(guān)電源模塊。
[0014]以太網(wǎng)通信模塊內(nèi)采用DM9000E以太網(wǎng)控制芯片；RS485串口通信單元采用MAX485系列收發(fā)器模塊MAX485ESA。
[0015]IXD液晶顯示單元采用YB12864ZB系列中文圖形液晶模塊；按鍵設(shè)置單元采用74HC595D按鍵設(shè)置模塊。
[0016]LED指示燈狀態(tài)顯示單元內(nèi)采用兩片74HC5%D LED驅(qū)動芯片。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:
[0018](1)本實(shí)用新型10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置采用專門的計(jì)量模塊，通過訪問寄存器完成對計(jì)量芯片ATT7022B的配置，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集。
[0019](2)在本實(shí)用新型10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置中設(shè)置有保護(hù)模塊，保護(hù)模塊的獨(dú)立性較強(qiáng)，人機(jī)交互及通信模塊、計(jì)量模塊出現(xiàn)故障時(shí)，不會影響保護(hù)模塊的工作。
[0020](3)本實(shí)用新型10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置，解決了現(xiàn)有10kV配電網(wǎng)供電可靠性低的問題，能顯著的提高用戶的有效供電時(shí)間，更加精確的顯示出配電線路的電壓、電流、功率、頻率、電能等電氣量的實(shí)時(shí)測量值。
【附圖說明】
[0021]圖1是本實(shí)用新型10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0022]圖中，l.DSP，2.光電隔咼器，3.開關(guān)量輸入單兀，4.開關(guān)量輸出單兀，5.保護(hù)信號調(diào)理電路，6.模擬量輸出單元，7.A/D采樣電路，8.電源模塊，9.測量信號調(diào)理電路，10.計(jì)量芯片，11.以太網(wǎng)通信模塊，12.RS485串口通信單元，13.單片機(jī)，14.GPRS通信模塊，15.1XD液晶顯示單元，16.按鍵設(shè)置單元，17.LED指示燈狀態(tài)顯示單元，18.保護(hù)模塊，19.計(jì)量模塊，20.人機(jī)交互及通信模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0023]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0024]本實(shí)用新型10kV配電線路微機(jī)保護(hù)測控裝置，其結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括有人機(jī)交互及通信模塊20，人機(jī)交互及通信模塊20分別與保護(hù)模塊18、計(jì)量模塊19連接；人機(jī)交互及通信模塊20、保護(hù)模塊18、計(jì)量模塊19分別與電源模塊8連接。
[0025]人機(jī)交互及通信模塊20，如圖1所示，包括有單片機(jī)13，單片機(jī)13分別與以太網(wǎng)通信模塊1URS485串口通信單元12、GPRS通信模塊14、IXD液晶顯示單元15、按鍵設(shè)置單元16及LED指示燈狀態(tài)顯示單元17連接；單片機(jī)13分別與保護(hù)模塊18、計(jì)量模塊19連接；單片機(jī)13還與電源模塊8連接。
[0026]人機(jī)交互及通信模塊20通過以太網(wǎng)通信模塊1URS485串口通信單元12、GPRS通信模塊14與外界進(jìn)行信息交換；通過IXD液晶顯示單元15及LED指示燈狀態(tài)顯示單元17來顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)；通過按鍵設(shè)置單元16來進(jìn)行相應(yīng)參數(shù)的設(shè)置和手動操作。
[0027]單片機(jī)13采用STM32F103VET6單片機(jī)。
[0028]整個(gè)人機(jī)交互及通信模塊20的硬件部分以STM32F103VET6單片機(jī)為MCU，它是ARMCortex-M332位帶有FPU單元的MCU，7個(gè)16位定時(shí)器，并配置有IXD控制器接口和以太網(wǎng)接口，9個(gè)通訊接口，外設(shè)豐富多樣。
[0029]以太網(wǎng)通信模塊11內(nèi)采用DAVIC0M公司的DM9000E以太網(wǎng)控制芯片，該芯片不僅性能高、功耗低、應(yīng)用簡單，而且具有通用外部接口，支持IEEE802.3通信協(xié)議，能以高達(dá)10Mbps?100Mbps的速率傳遞信息包，且適用于工業(yè)環(huán)境下。
[0030]RS485串口通信單元12內(nèi)設(shè)置有485驅(qū)動芯片；采用低功耗工業(yè)級的MAX485系列收發(fā)器模塊MAX485ESA，供電電壓為3.3V，最大傳輸速度為lOMbit/s，最大波特率達(dá)115200bps。
[0031]IXD液晶顯示單元15采用YB12864ZB系列中文圖形液晶模塊，它是一款低功耗液晶，驅(qū)動電壓+5V，提供4位/8位并行及串行接口，其特性主要由其內(nèi)部設(shè)置的控制器ST7920 決定。
[0032]按鍵設(shè)置單元16采用74HC5%D按鍵設(shè)置模塊，它是一款具有8位鎖存、8位串行輸入、8位并行輸出的LED驅(qū)動芯片，它在工作時(shí)通過串行數(shù)據(jù)輸入端DS從單片機(jī)13接收一個(gè)十六進(jìn)制的代碼，再通過8位并行輸出口給相應(yīng)LED控制信號。
[0033]由于8個(gè)LED指示燈要占用單片機(jī)13的8個(gè)I/O 口，為了節(jié)省單片機(jī)13的I/O口資源；LED指示燈狀態(tài)顯示單元17內(nèi)采用兩片74HC5%D LED驅(qū)動芯片，用來控制LED指示燈的顯示。
[0034]保護(hù)模塊18，如圖1所示，包括有與單片機(jī)13連接的DSP1，DSP1分別與光電隔離器2、A/D米樣電路7連接，光電隔尚器2分別與開關(guān)量輸入單兀3、開關(guān)量輸出單兀4 ；A