一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的制造方法
【專(zhuān)利摘要】一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域，所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置采用插件式結(jié)構(gòu)，包括交流插件、CPU插件、人機(jī)對(duì)話(huà)插件和信號(hào)插件，所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置充分利用ARM微處理器強(qiáng)大的計(jì)算能力、邏輯分析判斷能力及通信能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)測(cè)量、保護(hù)功能配置、數(shù)據(jù)通信等功能，本裝置高壓電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的各種電氣故障進(jìn)行全面的保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及交流電動(dòng)機(jī)保護(hù)領(lǐng)域，特別涉及一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，屬于電力技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電動(dòng)機(jī)是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，它將電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，在國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有重要的地位，尤其是高壓交流異步電動(dòng)機(jī)因其結(jié)構(gòu)牢固、機(jī)械特性較好、運(yùn)行和控制方便等優(yōu)點(diǎn)，在冶金、礦業(yè)、化工、紡織、石化、電力等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。隨著生產(chǎn)自動(dòng)化程度的逐步提高，尤其是大量自動(dòng)控制、順序控制設(shè)備的廣泛應(yīng)用，對(duì)電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況要求也越來(lái)越苛刻。在工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)中，尤其是運(yùn)行在冶金、礦業(yè)、石化等場(chǎng)所的高壓電動(dòng)機(jī)大部分需要長(zhǎng)期不停機(jī)，運(yùn)行在高溫、高濕、高腐蝕等環(huán)境，并且經(jīng)常在頻繁啟動(dòng)和制動(dòng)、正反轉(zhuǎn)頻繁交替以及負(fù)荷不穩(wěn)定等多種復(fù)雜的工況下運(yùn)行，再加上因人為誤操作、電網(wǎng)系統(tǒng)波動(dòng)較大等問(wèn)題，電動(dòng)機(jī)經(jīng)常發(fā)生過(guò)載、短路、缺相等故障，造成了高壓電動(dòng)機(jī)損壞更加頻繁。因此，研究有效的高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)系統(tǒng)，使其既能對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中可能出現(xiàn)的各種電氣故障進(jìn)行有效、迅速、可靠的保護(hù)，又能充分提高高壓電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行效率，對(duì)促進(jìn)國(guó)民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和降低生產(chǎn)過(guò)程中的經(jīng)濟(jì)損失具有重要的作用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，該保護(hù)裝置測(cè)量精度高、保護(hù)功能齊全、控制方式簡(jiǎn)單、維護(hù)方便，可對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的各種電氣故障進(jìn)行全面保護(hù)，并具有測(cè)控功能和遠(yuǎn)程通信功能，實(shí)現(xiàn)了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化，提高了高壓電機(jī)運(yùn)行的可靠性。
[0004]為實(shí)現(xiàn)本實(shí)用新型的目的，采用了下述的技術(shù)方案:一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，采用插件式結(jié)構(gòu)，包括交流插件、CHJ插件、人機(jī)對(duì)話(huà)插件和信號(hào)插件，所述交流插件、CPU插件、人機(jī)對(duì)話(huà)插件、信號(hào)插件之間通過(guò)總線(xiàn)連接，所述交流插件包括互感器、信號(hào)調(diào)理電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述互感器的輸入端分別與高壓電動(dòng)機(jī)電流輸入端、電壓輸入端連接，信號(hào)調(diào)理電路的輸入端與互感器的輸出端連接，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，用于采集高壓電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，所述(PU插件包括ARM微處理器、開(kāi)關(guān)量輸入電路、通信接口電路、電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、存儲(chǔ)電路，用于完成數(shù)據(jù)處理、電氣量計(jì)算、保護(hù)判斷、開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)狀態(tài)判斷、參數(shù)設(shè)置功能，所述人機(jī)對(duì)話(huà)插件包括按鍵電路、顯示電路和RS232電路，用于顯示數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)和調(diào)試系統(tǒng)，所述信號(hào)插件包括跳閘信號(hào)、合閘信號(hào)、跳閘出口和合閘出口，所述信號(hào)插件是所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置與外部控制單元的接口電路，用以對(duì)斷路器進(jìn)行跳閘操作和合閘操作，作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述交流插件中保護(hù)電流輸入使用變比為100A/7.07 V的電流互感器，測(cè)量電流使用變比為5A/7.07V的電流互感器，零序電流使用變比為20A/7.07V的電流互感器，輸入電壓使用變比為120V/7.07V的電壓互感器，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用的芯片型號(hào)為AD7606，作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述CPU插件中的ARM微處理器采用的芯片型號(hào)為MB9BF618S，作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述CHJ插件中通信接口電路包括兩路RS485總線(xiàn)接口和兩路以太網(wǎng)接口，RS485總線(xiàn)接口采用的芯片型號(hào)為IS03082，以太網(wǎng)接口采用的芯片型號(hào)為DP83849ID，作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)化方案，所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置配置有啟動(dòng)超時(shí)保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)、磁平衡差動(dòng)保護(hù)、兩段式電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、三段負(fù)序過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、低電壓保護(hù)和高電壓保護(hù)等保護(hù)功能，每種保護(hù)功能通過(guò)保護(hù)控制字進(jìn)行整定。
[0005]本實(shí)用新型的積極有益技術(shù)效果在于:所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置充分利用ARM微處理器強(qiáng)大的計(jì)算能力、邏輯分析判斷能力及通信能力，來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓電動(dòng)機(jī)運(yùn)行參數(shù)測(cè)量、保護(hù)功能配置、數(shù)據(jù)通信等功能，對(duì)高壓電動(dòng)機(jī)所產(chǎn)生的各種電氣故障進(jìn)行全面的保護(hù)，具有保護(hù)功能齊全、通信方式靈活、人機(jī)交換便捷、采樣精度高、功能擴(kuò)展能力強(qiáng)、性?xún)r(jià)比高、接線(xiàn)簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)的智能化和網(wǎng)絡(luò)化。
【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0008]如圖1所示，一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，采用插件式結(jié)構(gòu)，包括交流插件、CPU插件、人機(jī)對(duì)話(huà)插件和信號(hào)插件。
[0009 ]所述交流插件包括互感器、信號(hào)調(diào)理電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，互感器電路包括三路保護(hù)電流互感器、三路測(cè)量電流互感器、一路零序電流互感器、三路電壓互感器、三路磁平衡互感器，電流互感器額定輸入電流為100A，電壓互感器額定輸入電壓為100V，保護(hù)電流輸入使用變比為100A/7.07V的電流互感器，測(cè)量電流使用變比為5A/7.07V的電流互感器，零序電流使用變比為20A/7.07V的電流互感器，輸入電壓使用變比為120V/7.07V的電壓互感器，電流互感器、電壓互感器和磁平衡電流的作用是將輸入的電流和輸入電壓轉(zhuǎn)換成幅值為-1OV?1V的交流電壓，信號(hào)調(diào)理電路的作用是對(duì)互感器輸出的交流電壓進(jìn)行濾波處理，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的作用是對(duì)調(diào)理后的交流電壓進(jìn)行采樣，并將采樣結(jié)果轉(zhuǎn)換成數(shù)字量。
[0010]所述交流插件中的模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路使用芯片AD7606，AD7606是一款具有8通道同步采樣的16位模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，采用5 V單電源供電，可以直接處理±10 V或±5 V的雙極性輸入信號(hào)，最高耐壓值可達(dá)16.5 V，AD7606內(nèi)部集成了低噪聲、高輸入阻抗的信號(hào)調(diào)理電路和二階抗混疊模擬濾波器，使得電壓互感器和電流互感器的輸出信號(hào)可以直接輸入AD7606，設(shè)計(jì)電路是使用2片AD7606構(gòu)成模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路。
[0011]所述CPU插件包括ARM微處理器、開(kāi)關(guān)量輸入電路、通信接口電路、電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、存儲(chǔ)電路，用于完成數(shù)據(jù)處理、電氣量計(jì)算、保護(hù)判斷、開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)狀態(tài)判斷、參數(shù)設(shè)置等功能，ARM微處理器使用芯片MB9BF618S，MB9BF618S的時(shí)鐘頻率最高可達(dá)144 MHz，片內(nèi)集成有128 KB的SRAM和1024 KB的FLASH ROM，含有8個(gè)多功能串行通信口，含有16個(gè)基本定時(shí)器和3個(gè)多功能定時(shí)器，內(nèi)部集成有2路以太網(wǎng)控制器。
[0012]所述CPU插件中的開(kāi)關(guān)量輸入電路用于采集開(kāi)關(guān)量信號(hào)的狀態(tài)，通信接口電路包括兩路RS485總線(xiàn)接口和兩路以太網(wǎng)接口，用于保護(hù)裝置與其它設(shè)備或監(jiān)控中心進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，RS485總線(xiàn)接口使用芯片IS03082實(shí)現(xiàn)，以太網(wǎng)接口使用芯片DP83849ID實(shí)現(xiàn)，電源電路為整個(gè)保護(hù)裝置提供合適的工作電壓，包括+2狀、+5￥、+3.3￥、+1.5￥直流電壓。
[0013]所述人機(jī)對(duì)話(huà)插件包括按鍵電路、顯示電路和RS232電路，用于顯示數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)和調(diào)試系統(tǒng)，按鍵電路和顯示電路是與外界進(jìn)行信息交互的接口，按鍵使用獨(dú)立按鍵實(shí)現(xiàn)，共有9個(gè)獨(dú)立按鍵，顯示電路使用128 X64液晶顯示屏，RS232電路是對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行調(diào)試的接口。
[0014]所述信號(hào)插件包括跳閘信號(hào)、合閘信號(hào)、跳閘出口和合閘出口，是所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置與外部控制單元的接口電路，跳閘信號(hào)用于指示跳閘工作狀態(tài)，合閘信號(hào)用于指示合閘工作狀態(tài)，跳閘出口、合閘出口用于完成跳閘操作、合閘操作，并具有保持、防跳和位置監(jiān)視等功能。
[0015]所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置配置有啟動(dòng)超時(shí)保護(hù)、堵轉(zhuǎn)保護(hù)、比率差動(dòng)保護(hù)、磁平衡差動(dòng)保護(hù)、兩段式電流保護(hù)、過(guò)負(fù)荷保護(hù)、反時(shí)限過(guò)電流保護(hù)、三段負(fù)序過(guò)流保護(hù)、零序過(guò)流保護(hù)、過(guò)熱保護(hù)、低電壓保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù)等保護(hù)功能，并且每種保護(hù)功能都設(shè)置有保護(hù)控制字，可以通過(guò)對(duì)保護(hù)控制字的整定，投入或退出保護(hù)，各保護(hù)功能的整定值和出口方式可以通過(guò)按鍵或通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)配置。
[0016]以上是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本實(shí)用新型并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的基礎(chǔ)上所作出的變化、改型、添加或者替換，也屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，包括交流插件、CPU插件、人機(jī)對(duì)話(huà)插件和信號(hào)插件，所述交流插件、CPU插件、人機(jī)對(duì)話(huà)插件、信號(hào)插件之間通過(guò)總線(xiàn)連接，所述交流插件包括互感器、信號(hào)調(diào)理電路和模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述互感器的輸入端分別與高壓電動(dòng)機(jī)電流輸入端、電壓輸入端連接，信號(hào)調(diào)理電路的輸入端與互感器的輸出端連接，信號(hào)調(diào)理電路的輸出端與模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路的輸入端連接，用于采集高壓電動(dòng)機(jī)的運(yùn)行參數(shù)，所述CHJ插件包括ARM微處理器、開(kāi)關(guān)量輸入電路、通?目接口電路、電源電路、復(fù)位電路、晶振電路、存儲(chǔ)電路，用于完成數(shù)據(jù)處理、電氣量計(jì)算、保護(hù)判斷、開(kāi)關(guān)量輸入信號(hào)狀態(tài)判斷、參數(shù)設(shè)置功能，所述人機(jī)對(duì)話(huà)插件包括按鍵電路、顯示電路和RS232電路，用于顯示數(shù)據(jù)、設(shè)置參數(shù)和調(diào)試系統(tǒng)，所述信號(hào)插件包括跳閘信號(hào)、合閘信號(hào)、跳閘出口和合閘出口，所述信號(hào)插件是所述高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置與外部控制單元的接口電路，用以對(duì)斷路器進(jìn)行跳閘操作和合閘操作。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述交流插件中保護(hù)電流輸入使用變比為100A/7.07V的電流互感器，測(cè)量電流使用變比為5A/7.07V的電流互感器，零序電流使用變比為20A/7.07V的電流互感器，輸入電壓使用變比為120V/7.07V的電壓互感器，模/數(shù)轉(zhuǎn)換電路采用的芯片型號(hào)為AD7606。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述CPU插件中的ARM微處理器采用的芯片型號(hào)為MB9BF618S。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高壓電動(dòng)機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于:所述CPU插件中通信接口電路包括兩路RS485總線(xiàn)接口和兩路以太網(wǎng)接口，RS485總線(xiàn)接口采用的芯片型號(hào)為IS03082，以太網(wǎng)接口采用的芯片型號(hào)為DP83849ID。
【文檔編號(hào)】H02H7/08GK205509472SQ201620267231
【公開(kāi)日】2016年8月24日
【申請(qǐng)日】2016年4月5日
【發(fā)明人】翟亞芳, 張?zhí)禊i, 張修太, 姚玉欽, 范秋鳳, 李立, 雷慧杰, 李琪
【申請(qǐng)人】安陽(yáng)工學(xué)院