本實用新型屬于電動機保護技術領域，具體涉及一種ETP數(shù)字式電動機綜合保護裝置。

背景技術：

電動機是電力系統(tǒng)中重要的負荷之一，在發(fā)電廠和工礦業(yè)應用非常廣泛。因此，做好電動機的保護工作具有非常重要的意義。電動機最常見最嚴重的不正常工作狀態(tài)是長時間過負荷引起的過電流，長時間溫升引起熱積累，使電動機絕緣老化，電機線圈燒毀引發(fā)短路故障。長時間工作中，由于過負荷引起的電動機損壞在電動機故障中占相當大的比例。

專利數(shù)字式電動機保護裝置(公開號：CN201260072)公開了一種將所有功能單元都模塊化和標準化以插件的方式集成在箱體上，各插件之間互相不受干擾的裝置，采用的方案為：前面板中上部的左側(cè)設置有液晶屏，液晶屏的右側(cè)設置有指示燈，液晶屏的下方設置有操作按鈕，操作按鈕的右下側(cè)設置有串行接口，操作按鈕的下方自左向右設置有調(diào)試安全連接片、接地分/合開關和運行模式切換開關。但該裝置內(nèi)部采用單處理器，沒有設置存儲器和時鐘插件，所以該裝置的運算速度和運算可靠性無法得到保證，且沒有設置自檢回路和復位回路不利于裝置的自檢和維護。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供ETP數(shù)字式電動機綜合保護裝置，對電動機保護更加完善、靈敏、可靠，整個裝置的靈敏度高、精度高、工作可靠性高，且安裝維修方便。

本實用新型提供了如下的技術方案：

一種ETP數(shù)字式電動機綜合保護裝置，包括機體和設在所述機體內(nèi)的電源插件、交流插件、CPU插件和開入開出模塊，所述電源插件供電給所述CPU插件，所述交流插件和所述開入開出模塊分別和所述CPU插件相互連接，所述CPU插件包括DSP芯片和與所述DSP芯片分別相互連接的時鐘插件、存儲器、通訊模塊和MCU芯片，所述開入開出模塊與所述DSP芯片連接，所述MCU芯片還連接有人機交互模塊。

優(yōu)選的，所述電源插件采用220V交直流兩用開關電源，所述220V交直流兩用開關電源連接所述DSP芯片，提供CPU插件所需電源。

優(yōu)選的，所述交流插件包括若干模擬通道和A/D轉(zhuǎn)換器，所述模擬通道連接所述A/D轉(zhuǎn)換器，所述A/D轉(zhuǎn)換器連接所述DSP芯片，所述交流插件采樣電動機的電壓電流信號變換為小電流或小電壓信號，經(jīng)調(diào)整后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器后傳送到DSP芯片進行計算處理。

優(yōu)選的，所述CPU插件還包括與所述DSP芯片連接的復位電路和測頻回路，所述復位電路和所述測頻回路與所述DSP芯片之間還設有電氣隔離器件，復位信號和測頻信號經(jīng)隔離輸?shù)剿鯠SP芯片。

優(yōu)選的，所述DSP芯片采用32位DSP芯片，所述MCU芯片采用32為MCU芯片，雙32位處理器保證了裝置的運算速度和穩(wěn)定性。

優(yōu)選的，所述通訊模塊采用RS485總線，支持MODBUS和103傳輸規(guī)約，方便與各種管理系統(tǒng)進行通訊連接，實現(xiàn)綜合自動化功能。

優(yōu)選的，所述開入開出模塊包括分別與所述DSP芯片連接的開入單元和開出單元，所述開入單元和所述開出單元外接電動機的繼電器接口，實現(xiàn)聯(lián)動保護。

優(yōu)選的，所述人機交互模塊包括分別與所述MCU芯片連接的鍵盤和顯示器，實現(xiàn)參數(shù)的設置給定以及數(shù)據(jù)的讀取。

優(yōu)選的，所述機體正面設有鍵盤操作板、LCD顯示屏和設在所述LCD顯示屏一側(cè)的LED指示燈，所述鍵盤操作板內(nèi)部連接鍵盤，所述LCD顯示屏內(nèi)部連接顯示器，所述LED指示燈內(nèi)部連接所述開出單元。

優(yōu)選的，所述機體的背面設有開入接線端子、開出接線端子、DEBUG接口和交流采樣接口板，所述開入接線端子內(nèi)部連接所述開入單元，所述開出接線端子內(nèi)部連接所述開出單元，所述DEBUG接口內(nèi)部連接所述通訊模塊，所述交流采樣接口板內(nèi)部連接所述交流插件。

本實用新型的有益效果是：采用雙32位處理器，運算速度快且運行可靠；人機交互設置，液晶顯示實時更新，操作簡單方便；復位電路和測頻回路的設置保證了裝置的自我診斷功能，提高了運行安全可靠性；內(nèi)部裝置以插件的方式集成在箱體內(nèi)，大大減少外部電磁干擾在弱電側(cè)的耦合，增強了本裝置的抗干擾能力，提高其可靠性和安全性。

附圖說明

附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。在附圖中：

圖1是本實用新型內(nèi)部結構原理示意圖；

圖2是本實用新型外部結構示意圖；

圖3是本實用新型外部背面示意圖；

圖中標記為：1.機體；2.LCD顯示屏；3.LED指示燈；4.鍵盤操作板；5.開入接線端子；6.開出接線端子；7.DEBUG接口；8.交流采樣接口板。

具體實施方式

如圖1所示，ETP數(shù)字式電動機綜合保護裝置內(nèi)設置的電源插件、交流插件、CPU插件和開入開出模塊，電源插件采用220V交直流兩用開關電源，220V交直流兩用開關電源連接DSP芯片，提供CPU插件所需電源。交流插件和開入開出模塊分別和CPU插件相互連接，交流插件包括若干模擬通道和A/D轉(zhuǎn)換器，模擬通道連接A/D轉(zhuǎn)換器，A/D轉(zhuǎn)換器連接DSP芯片，交流插件采樣電動機的電壓電流信號變換為小電流或小電壓信號，經(jīng)調(diào)整后輸入到A/D轉(zhuǎn)換器后傳送到DSP芯片進行計算處理。CPU插件包括DSP芯片和與DSP芯片相互連接的時鐘插件、存儲器、通訊模塊和MCU芯片，DSP芯片采用32位DSP芯片，MCU芯片采用32為MCU芯片，雙32位處理器保證了裝置的運算速度和穩(wěn)定性。CPU插件還包括與DSP芯片連接的復位電路和測頻回路，復位電路和測頻回路與DSP芯片之間還設有電氣隔離器件，復位信號和測頻信號經(jīng)隔離輸?shù)紻SP芯片。通訊模塊采用RS485總線，高速RS485現(xiàn)場總線，標準103規(guī)約或者MODBUS規(guī)約，通訊速率最高可達19.2kbps，方便與各種管理系統(tǒng)進行通訊連接，實現(xiàn)綜合自動化功能。開入開出模塊與DSP芯片連接，MCU芯片還連接有人機交互模塊。開入開出模塊包括分別與DSP芯片連接的開入單元和開出單元，開入單元和開出單元外接電動機的繼電器接口，實現(xiàn)聯(lián)動保護。人機交互模塊包括分別與MCU芯片連接的鍵盤和顯示器，實現(xiàn)參數(shù)的設置給定以及數(shù)據(jù)的讀取。

如圖2和圖3所示，機體1正面設有鍵盤操作板4、LCD顯示屏2和設在LCD顯示屏2一側(cè)的LED指示燈3，鍵盤操作板4內(nèi)部連接鍵盤，LCD顯示屏2內(nèi)部連接顯示器，LED指示燈3內(nèi)部連接開出單元。機體1的背面設有開入接線端子5、開出接線端子6、DEBUG接口7和交流采樣接口板8，開入接線端子5內(nèi)部連接開入單元，開出接線端子6 內(nèi)部連接開出單元，DEBUG接口7內(nèi)部連接通訊模塊，交流采樣接口板8內(nèi)部連接交流插件。

如圖1-3所示，ETP數(shù)字式電動機綜合保護裝置主要適用于10kV及以下電壓等級電動機的保護和測控。反映相間短路的三相式(或兩相式)電流速斷及過流保護。速斷保護通過判斷電流的大小來實現(xiàn)的，經(jīng)過交流插件測量，這樣即可以有效地躲過電動機的巨大啟動電流，又可以保證電動機正常啟動后提供防備嚴重的過負荷造成的堵轉(zhuǎn)保護。為防止電機啟動時諧波過大造成誤動，裝置CPU插件增設諧波制動功能，本功能可通過定值投入或者退出。過流保護在電動機啟動時自動退出，啟動結束后自動投入。當電流大于整定電流且達到整定時間后，過流保護出口。本保護可兼作電機堵轉(zhuǎn)造成啟動時間過長的保護，當電機啟動時間超過裝置整定的啟動時間后，軟件將電機啟動標志清零，從而自動將過流保護投入，將堵轉(zhuǎn)電機開關跳開。二次諧波制動：能夠正確區(qū)分電流和合閘涌流，保證故障情況下正確動作，涌流情況下不誤動作，特別適合于多級分斷開關供電回路。本實用新型可反映電動機不平衡、斷相、反相及不對稱故障的負序定時限或反時限過流保護。同時反映定子電流大小，裝置對過負荷保護提供了一段過負荷跳閘段和一段過負荷報警段，兩段公用一段時限。過負荷保護在電動機啟動完畢后投入。對啟動或自啟動過程中堵轉(zhuǎn)提供保護。電動機在整定的正常啟動時間后電流仍然大于2倍的額定負荷，認為電機發(fā)生了堵轉(zhuǎn)，立即跳閘。進一步，該裝置反映不接地或高阻接地系統(tǒng)接地故障的零序過流保護和反映電動機按發(fā)熱模型的發(fā)熱效應的過熱保護(過熱跳閘、過熱告警、熱積累記憶功能)。電動機因過熱保護動作于跳閘后，不能立即再次啟動，要等到電動機散熱到允許啟動的溫度時方能再次啟動，在低于該溫度前，過熱跳閘接點保持閉合。需要緊急啟動的情況下，通過持續(xù)按下裝置面板上的復歸鍵，強制將發(fā)熱模型恢復至“冷態(tài)”，方可再次啟動。欠壓保護。兩路非電量跳閘和兩路非電量告警(不使用時可整定為普通開入)，裝置適時檢測開關的位置狀態(tài)接點輸入，發(fā)現(xiàn)異常時延時發(fā)報警信號。本裝置的位置信號通過開入單元采集，當跳閘回路和合閘回路不正常時報警。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，并不用于限制本實用新型，盡管參照前述實施例對本實用新型進行了詳細的說明，對于本領域的技術人員來說，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改，或者對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。