中高压断路器在线监测装置的设计与实现

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1、电子设计工程2012年8月第20卷第16期ElectronicDesignAug．2012V01．2ONo．16中高压断路器在线监测装置的设计与实现陈龙．倪道宏，章国宝(东南大学自动化学院，江苏南京210096)摘要：为了对开关设备的重要参数能进行长期连续的监测，设计出一种采用DSP处理器加CPLD结构的在线监测系统．详细分析了行程信号采集、线圈电流信号采集、数据存储、通信和实时RTC等主要硬件模块的设计A-案。系统实现了对高压断路器状态的在线监测和机械故障的诊断，为开关设备状态监测提供了一种可行的解决方案。关

2、键词：DSP：CPLD；在线监测；硬件设计中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1674-6236(2012)16—0143—03Hardwaredesignofon-linemonitoringsystemforswitchequipmentCHENLong，NIDao—hong，ZHANGGuo-bao(SchoolofAutomation，SoutheastUniversity，Nanjing210096，China)Abstract：Inordertocontinuousmonitortheim

3、portantparametersofswitchequipmentinalong-runningperiod，anOn-linemoni~ringsystemwhichusesthestructureofCPLDandDSPisdesigned．Tripsignalsandcoilcurrentsignalacquisition，datastorage，communications，real-timeRTCandothermajorhardwaremodulesareanalyzedindetail．Syst

4、emachievesthefunctionofon-linemonitoringandmechanicalfaultdiagnosis，whichprovidesaviablesolutionofmonitoringthedevicestateofswitchequipmentKeywords：DSP；CPLD；ondinemonitoring；hardwaredesign高压断路器是电力系统中的重要设备之一，在电站设备集成度高，数据以及程序存储量大，A／D转换更精确快速等。中数量多、投资大．在电网中起着控制分

5、配电能和保护设备TMS320F28335具有150MHz的高速处理能力，具备32位浮的双重任务．其性能的可靠性直接关系到电力系统的安全运点处理单元．6个DMA通道支持ADC、McBSP和EMIF，有多行。当它发生故障时会引起电网事故或扩大事故，造成很大达l8路的PWM输出，其中有6路为TI特有的更高精度的的经济损失及社会影响Ⅲ。高压断路器的在线监测和故障诊PWM输出(HRPWM)，12位16通道ADC。得益于其浮点运断可以及时发现故障，从而提高其运行可靠性。此外，当电力算单元。用户可快速编写控制算法而无需在处理

6、小数操作上设备由定期维修转变为状态维修时，高压断路器的在线监测耗费过多的时间和精力，与前代DSC相比，平均性能提高对开关设备的重要参数能进行长期连续的监测，不仅可以提50％，并与定点C28x控制器软件兼容，从而简化软件开发，缩供设备现有的运行状态，而且还能分析各种重要参数的变化短开发周期，降低开发成本嘲。趋势，判断有无存在故障的先兆，为设备的状态维修提供依此外．本设计使用的MAX3128A系列是Altera公司推出据，从而增大设备的维修保养周期，提高设备的利用率，减少的3-3V低价格EEPROM工艺PI，是满足

7、大批量，成本敏维修保养费用。因此，研究高压断路器状态的在线监测和机感应用的非易失性CPLD理想的解决方案，是Ahera公司销械故障的诊断，尽量提前发现潜在故障，将现有的定期检修量最大的产品．属于主流器件。MAX3128A器件支持在系统制度推向状态检修，对避免设备故障及事故的发生和发展，可编程能力．能够轻松地实现现场配置。每个MAx3128A宏降低设备故障率，有效提高断路器的可靠性，增强电力系统单元都可以独立的配置成顺序或组合逻辑操作。的安全性、可靠性、经济性都具有十分重要的意义。1．2系统总体结构系统的整体框图

8、如图1所示。TMS320F28335上运行嵌1总体方案设计入式UCOSII操作系统，实现整个监测系统的任务调度；1．1处理器介绍MAX3128A配合以太网控制芯片RTL8019AS和A／D采样芯本系统采用TMS320F28335型数字信号处理器．这是TI片AD7864完成数据的采集和以太网通信功能网。公司的一款TMS320C28X系列浮点DSP控制器。与以往的定在本系统中。断路器主轴的