[实用新型]一种智能风电箱变保护测控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及风电技术领域，特别涉及一种风力发电场箱式变压器智能保护测控装置。

背景技术

我国风电产业迅猛发展，对增加我国能源供应、调整能源结构和保护生态环境起到了积极作用。根据《风力发电机组异步发电机》（GB/T 19071.1-2003）中第3.6条关于发电机型式、基本参数及尺寸中规定：单速发电机的额定频率为50Hz，同步转速为1500r/min，额定电压(v)为400，690，1000，1500。目前国际上风力发电机组出口电压大部分是400V或690V。传统的变压器测控装置交流电压采集系统额定电压一般为100V。不能满足风力发电机组出口电压采集的要求。

由于风力资源分布特殊原因，风电项目多在西北及沿海等自然条件相对恶劣的地方，冬天温度最低要到-40℃左右，而传统测控设备一般要求满足在-5℃低温正常运行。恶劣的环境使得常规的变压器测控设备在风电场内出现运行不稳定的情况。风力发电场箱式变压器的测控除了检测高、低压两则交流电量外，还需增加2～4路温度测量。另外非电量检测也比较多，如变压器重瓦斯、变压器轻瓦斯、过电压、油位异常等近20路非电量。而常规的变压器测控设备的模拟量采样通道，非电量检测通道都相对有限，若用于风力发电场箱式变压器的测控，需另外增加采样通道，增加硬件成本，甚至增加测控设备体积。

另外，风电场风力发电机组的分布比较分散，信号远距离传输比较困难，传统通讯方式实现成本很高，因此，设计一种新型智能风电箱变保护测控装置，满足风电场恶劣环境运行要求及箱式变压器保护测控要注，并具有可靠通讯功能，具有积极意义。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种智能风电箱变保护测控装置，能直接采集风机出口690V电压，稳定运行于-40℃～45℃的特殊环境。

本实用新型智能风电箱变保护测控装置，它由中央处理模块1，电量信号采集模块2、非电量采集模块3、出口执行模块4、存储模块5、通讯模块6、人机交互模块7及电源8构成，电量信号采集模块2、人机交互模块7、通讯模块6分别与中央处理模块1连接并实现双向通讯，非电量采集模块3的信号输入到中央处理模块1，中央处理模块1的信号输出到出口执行模块4。

本实用新型智能风电箱变保护测控装置，所述中央处理模块1由32位嵌入式微控制器MCU构成，它还连接有大容量SRAM、FLASH存储模块5，大容量SRAM、FLASH存储模块5与32位嵌入式微控制器MCU连接并实现双向通讯。

本实用新型智能风电箱变保护测控装置，所述交流电量信号采集模块2包括12路交流电量采集通道、两路温度采集通道和两路直流信号采集通道；所述12路交流电量采集通道是采集箱式变压器高压侧三相电压、三相电流和低压侧三相电压、三相电流的通道，采集到的电量信号分别输入电气隔离电路，电气隔离电路输出到滤波电路，滤波电路输出到运放电路，运放电路输出到通道扩展电路；两路温度采集通道采集热电阻PT100的信号分别输入电气隔离电路一2-3，电气隔离电路一2-3输出到滤波电路2-4，滤波电路2-4输出到运放电路2-5，运放电路2-5输出到三线制桥式测量电路2-6，三线制桥式测量电路输出到通道复用控制器2-7，通道复用控制器2-7输出到通道扩展电路2-8；两路直流信号采集通道采集温度变送器2-1输出的电量信号，如果温度变送器2-1输出是直流电流信号，直流电流信号输入到电流/电压（I/U）转换电路2-2，电流/电压（I/U）转换电路2-2输出到电气隔离电路一2-3，电气隔离电路一2-3输出到滤波电路2-4，滤波电路2-4输出到运放电路2-5，运放电路2-5输出到通道复用控制器2-7，通道复用控制器2-7输出到通道扩展电路2-8；如果温度变送器输出是直流电压信号，则不用经过电流/电压（I/U）转换电路2-2，温度变送器2-1输出直接输入接到电气隔离电路一2-3；通道扩展电路2-8与模/数（A/D）转换电路2-9连接并实现双向通讯，模/数（A/D）转换电路2-9与中央处理模块1连接并实现双向通讯，中央处理模块1的信号输入到通道复用控制器2-7。

本实用新型智能风电箱变保护测控装置，所述两路温度采集通道和两路直流信号采集通道共用AD采样通道，以乒乓式切换的方式分时采样。

本实用新型智能风电箱变保护测控装置，所述非电量采集模块3包括20路非电量检测通道，采集到的信号输入到光电隔离电路，光电隔离电路输出到电平转换电路，电平转换电路输出到中央处理模块。