电力系统电容器保护装置的研制
1 装置的硬件结构
装置采用插件式结构，即在一个总线板上插上不同功能的插件，通过总线板来传输插件之间的通讯。主要包括模拟量采集、开入和开出功能。
1．1 模拟插件
模拟插件包括电压和电流变送器两部分。采集的模拟量包括：保护用三相电流，Ia、Ib、Ic和零序电流I0，测量用三相电流，Ia、Ib、Ic等电流输入，三相电压Ua、Ub、Uc等以及不平衡电流或不平衡电压输入。
1．2 测控插件
测控插件是本装置的核心插件，包含微处理器CPU、NVRAM、模拟量输入电路、A／D转换电路、通讯线光电隔离电路、开关量输入电路、开关量输出电路。插件采用多层印制板和表面贴装工艺制作。
1．3 跳闸插件
跳闸插件构成跳合闸出口、自保持、防跳(可选)和中央信号等功能，主测控插件发送电平信号到跳闸插件，控制跳闸插件上的小型继电器跳开或合，当继电器合时电路接通，便输出一个电平信号，作为对电力系统中断路器的控制信号。
1．4 技术特点
该装置具有多种电气量的测量功能(如电压量、电流量等)，可以接收电力系统中的交流电压、电流，并通过模数转换芯片将模拟信号转成数字信号，利用相应的傅里叶变换程序作相应的计算(如有功、无功、功率因数、电能、频率等)，将所得的数字信号转换成相应的数字量(如所需的有功功率和无功功率等变量都是具有实部、虚部和小数部分的)供程序计算使用的。
该装置的模拟量输入、开关量输入／输出可灵活配置。从电力系统中采集的电压和电流经变换器转换成为测量用和保护用的电压、电流模拟量。测量用的模拟量是用于后台显示的，用以反应实际所测得的电压、电流量。保护用的电压、电流量是用来供测试装置分析的，在经过转换、计算和比较后，做出相应的保护动作。
2 功能实现
2．1 对外接口
A／D转换电路可对模拟量进行转换操作。可以选用几块A／D转换芯片组成，每块芯片负责一组模拟量的采集。每组的几路模拟量应保证同步采样，组与组之间的最大角差应控制在一定范围之内，可以通过角度校正加以补偿。
多路外部开关量输入信号，均为共阴极接法，外部开关量信号为24V信号，均采用光电隔离技术，确保装置的抗干扰能力。开关量输出信号，对外可以控制相应开关的分合状态。
2．2 测量
测量过程通过多点采样实现，对于测量模拟量的采样点越多，测量越精确也越接近原始模拟输入量。需要精确测量的测量模拟量有：电压Ua、Ub、Uc、3U0(由三相电压合成)，电流Ia、Ib、Ic、3I0。需要通过准确计算得到的量有：三相有功功率和无功功率。
2．3 四遥
遥控：遥控功能主要有遥控切换定值区、遥控整定定值、遥控投切(投入、切断)软压板、遥控跳闸操作、遥控合闸操作。根据现场的实际需要，由后台或是液晶板输出控制报文，控制跳合闸和压板的投切等功能。
遥测：遥测主要包括从现场采集电流、电压、功率和频率等数据，用于监控和保护。
遥信：遥信包括压板状态、开入量信息、告警遥信及事故遥信等。
遥脉：遥脉是指采集有功脉冲电度表和无功脉冲电度表的脉冲数据。
2．4 通信功能
装置自身安装有液晶，如显示遥测量、显示遥信量、遥控对象的选择和控制、定时对时等功能可以直接由液晶进行操作，更加简便而且易于操作。但是在特定的情况下也可以采用RS232／485串口通讯，通过串口连接电脑，通过电脑中安装的后台调试软件来控制装置的运行。还可以连接通讯管理机，由通讯管理来统一处理报文信息。
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