[实用新型]一种基于双CPU控制平台的矿用变压器保护设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及变压器故障诊断技术领域，具体涉及一种基于双CPU控制平台的矿用变压器保护设备。

背景技术

在煤矿生产过程中，矿用变压器的对保证煤矿安全稳定供电十分重要，随着煤矿生产规模的矿大，对其进行高效可靠的保护的要求日益提高。同时由于对电压的利用等级不同，必须在电能出厂时便于输送升压，在用户端降压以满足各个电压层次的需要。因此，电力变压器的稳定运行关系整个电力系统的正常供电，同时也关系着生产和生活的正常进行。为了保证变压器的稳定运行，需要对电力变压器设备安装继电保护设备。如若出现不正常的工作状态，使保护设备能够对其做出灵敏、快速、可靠的反应。

目前，变压器保护装置普遍采用纵联差动保护作为主保护，但仍会有励磁涌流和内部故障电流的错误识别造成保护误动或拒动。变压器内部故障电流和励磁涌流伴随着复杂的电磁暂态过程，电流互感器转变引起的间断角的差异或TA饱和引起的差流变形，导致现有的二次谐波制动、间断角原理等方法均存在误判。为减少误差，提高设备的耐用持久性、快速准确性以及安全可靠性，设计了一种基于双CPU控制平台的矿用变压器保护设备。

发明内容

本实用新型的目的是针对现在技术的不足，提出一种抗干扰能力强、准确动作、并配备有远程数据传输和良好的人机交互平台，且具有经济性的双CPU控制平台的变压器保护装置。

本实用新型具体采用如下的技术方案：

基于双CPU控制的变压器保护设备，包括主板模块，采样信号输入模块，开关量输入输出模块和逆变开关电源单元，所述的主板模板上设置有双CPU控制单元、通信单元和人机交互单元，所述的采样信号输入模块上设置有电压电流变换单元和模数转换单元，所述的开关量输入输出模块上设置有光电耦合电路和开关量输入输出单元。

优选地，所述双CPU单元包括两块主芯片、一个双口RAM和一个FRAM存储芯片，其中一个主芯片采用DSP进行算法运算，另一个芯片采用STM32作为控制芯片。

优选地，所述通信单元包括RS232通信接口电路、RS485通讯电路、以太网接口电路和打印机接口电路。

优选地，人机交互单元由液晶屏和按键组成。

优选地，所述电压电流变换单元包括电压电流变换器和模拟低通滤波器。

优选地，所述数模转换单元采用的A/D转换芯片为ADS8364，具有6路16位高速精度转换通道。

优选地，开关量输出模块上设置有高速光耦隔离电路

优选地，逆变开关电源单元装置采用DC220V作为电源，经逆变和整流产生+5V、+12V和+24V三组直流电源。3组电源不共地，采用浮空方式。

本实用新型具有如下有益效果：

（1）整个设备采用双CPU控制平台。数据处理速度快，抗干扰能力强，可实现智能化控制；

（2）整个装置采用插板式结构，所有插件通过背板总线连接在一起；

（3）采用STM32芯片作为控制芯片，节约成本，实现经济效益；

（4）采用读写速度快，功耗低的FRAM存储芯片FM1608，可以实现程序算法的快速读取和数据存储。

附图说明

图1是本实用新型的模块结构原理图。

图2是本实用新型的单元结构框图。

其中，1为主板模块，2为采样信号输入模块，3为开关量输入输出模块，4为逆变开关电源单元，5为双CPU控制单元，6为电压电流变换单元，7为模数转换单元，8为人机交互单元，9为通信单元，10为光电耦合电路，11为开关量输入输出单元。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型的具体实施方式做进一步说明：

其中，DSP为数字信号处理器；RAM为随机存储器。

如图1所示，基于双CPU控制平台的矿用变压器保护设备，包括主板模块1，采样信号输入模块2，开关量输入输出模块3和逆变开关电源单元4，所述的主板模板1上设置有双CPU控制单元5、通信单元9和人机交互单元8，所述的采样信号输入模块2上设置有电压电流变换单元6和模数转换单元7，所述的开关量输入输出模块3上设置有光电耦合电路10和开关量输入输出单元11。