專利名稱：一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型屬于發(fā)電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保 護(hù)裝置。
背景技術(shù)：
[0002]由于電能可以方便的轉(zhuǎn)換為其它能量形式，所以電能比其它形式的能源更具有顯 著優(yōu)勢，更宜于大量生產(chǎn)、集中管理、遠(yuǎn)距輸送、自動(dòng)控制。電能和人類的生活息息相關(guān)，是 現(xiàn)代社會生產(chǎn)和生活的基礎(chǔ)，而發(fā)電機(jī)作為產(chǎn)生電能的一種機(jī)械設(shè)備，其安全運(yùn)行對保障 電能供應(yīng)具有重大意義。[0003]發(fā)電機(jī)在運(yùn)行過程中，經(jīng)常會出現(xiàn)不正常運(yùn)行狀態(tài)，甚至嚴(yán)重故障，妨礙了發(fā)電機(jī) 的安全、正常運(yùn)行。前者包括出現(xiàn)負(fù)序電流、過勵(lì)磁、頻率異常等狀態(tài)，后者包括定子三相短 路、轉(zhuǎn)子失磁等故障。與此同時(shí)，由于發(fā)電機(jī)運(yùn)行過程中，電磁環(huán)境會更加惡劣，因此普通發(fā) 電機(jī)保護(hù)裝置采用同軸電纜或雙絞線傳輸信號，極容易受到電磁干擾影響，而光纖具有良 好的抗電磁干擾特性。實(shí)用新型內(nèi)容[0004]本實(shí)用新型考慮到發(fā)電機(jī)工作過程中電磁干擾的影響，利用光纖進(jìn)行信號的傳 遞，提供了一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，該裝置可以分為采樣信號輸入部 分、信號處理部分和控制信號輸出部分，具體包括交流輸入模件，開關(guān)量輸入模件、直流輸 入模件、第一電/光轉(zhuǎn)換模件、第一光/電轉(zhuǎn)換模件、CPU模件、人機(jī)對話模件、通訊模件、第 二電/光轉(zhuǎn)換模件、第二光/電轉(zhuǎn)換模件、開關(guān)量輸出模件、直流輸出模件。[0005]所述米樣信號輸入部分由交流輸入模件、開關(guān)量輸入模件、直流輸入模件與第一 電/光轉(zhuǎn)換模件相連而構(gòu)成。[0006]所述信號處理部分由第一光/電轉(zhuǎn)換模件、CPU模件、人機(jī)對話模件、通訊模件、第 二電/光轉(zhuǎn)換模件構(gòu)成。[0007]所述控制信號輸出部分由第二光/電轉(zhuǎn)換模件與開關(guān)量輸出模件和直流輸出模 件相連而構(gòu)成。[0008]所述第一電/光轉(zhuǎn)換模件與第一光/電轉(zhuǎn)換模件通過光纖相連。[0009]所述第二電/光轉(zhuǎn)換模件與第二光/電轉(zhuǎn)換模件通過光纖相連。[0010]所述采樣信號輸入部分安置在被保護(hù)的發(fā)電機(jī)內(nèi)，所述信號處理部分安置在監(jiān)控 機(jī)房內(nèi)，所述控制信號輸出部分安置在被保護(hù)的發(fā)電機(jī)內(nèi)。采樣信號輸入部分與信號處理 部分通過光纖進(jìn)行信號傳輸，信號處理部分和控制信號輸出部分通過光纖進(jìn)行信號傳輸。[0011]本實(shí)用新型有益效果如下[0012]本實(shí)用新型所提供的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，具有發(fā)電機(jī)頻率保護(hù)、過勵(lì)磁保護(hù)和逆功 率保護(hù)功能，能滿足發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的需要；在此基礎(chǔ)上，本實(shí)用新型采用光纖傳輸采樣信 號輸入部分、信號處理部分和控制信號輸出部分之間的信號，避免了信號傳輸過程中受到的電磁干擾影響，使發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置在發(fā)電機(jī)的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中能正常工作，以保障發(fā) 電機(jī)的安全運(yùn)行。


[0013]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施方式
[0014]以下結(jié)合說明書附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。[0015]如圖1所示，本實(shí)用新型可以分為采樣信號輸入部分，信號處理部分和控制信號 輸出部分，具體包括交流輸入模件，開關(guān)量輸入模件、直流輸入模件、第一電/光轉(zhuǎn)換模件、 第一光/電轉(zhuǎn)換模件、CPU模件、人機(jī)對話模件、通訊模件、第二電/光轉(zhuǎn)換模件、第二光/電 轉(zhuǎn)換模件、開關(guān)量輸出模件、直流輸出模件。[0016]其中，交流輸入模件采集交流數(shù)據(jù)，主要采集定子、發(fā)電機(jī)機(jī)端和中性點(diǎn)的三相電 流和電壓。直流輸入模件采集轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁參數(shù)，主要包括勵(lì)磁電壓和電流的輸入量。開關(guān) 量輸入模件采集發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的開關(guān)狀態(tài)。[0017]電/光轉(zhuǎn)換模件(包括第一和第二電/光轉(zhuǎn)換模件)的主要功能是將收到的電信號 轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光信號；光/電轉(zhuǎn)換模件(包括第一和第二光/電轉(zhuǎn)換模件)的主要功能是將 收到的光信號轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電信號。[0018]CPU模件主要由DSP模塊和CPU模塊組成。其中DSP模塊可采用AD公司的DSP芯 片，可完成發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的數(shù)據(jù)處理；CPU模塊可采用Motorola公司的32位單片微處理 器MC68332，主要完成發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的出口邏輯運(yùn)算和后臺功能。[0019]通訊模件采用基于TCP/IP協(xié)議的以太網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，主要功能是記錄和發(fā)送數(shù)據(jù)。 記錄數(shù)據(jù)是指記錄發(fā)電機(jī)啟動(dòng)前4個(gè)周期、啟動(dòng)后12個(gè)周期的電流、電壓數(shù)值，并記錄發(fā)電 機(jī)跳閘前4個(gè)周期、跳閘后12個(gè)周期的電流、電壓數(shù)值。發(fā)送數(shù)據(jù)是指通訊模件可利用光 纖將記錄的數(shù)據(jù)發(fā)送至發(fā)電機(jī)所在發(fā)電廠的總數(shù)據(jù)庫，該總數(shù)據(jù)庫用于記錄發(fā)電廠內(nèi)包括 發(fā)電機(jī)在內(nèi)的所有設(shè)備的運(yùn)行情況，便于發(fā)電廠集中保存數(shù)據(jù)，也便于發(fā)電廠利用這些數(shù) 據(jù)對發(fā)電廠進(jìn)行故障分析。[0020]人機(jī)對話模件主要由主機(jī)、鍵盤、顯示器和運(yùn)行在主機(jī)上的軟件構(gòu)成，能在顯示器 上實(shí)時(shí)顯示采集數(shù)據(jù)，運(yùn)行維護(hù)人員能利用鍵盤輸入對發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置的操作指令。人機(jī) 對話模件便于運(yùn)行維護(hù)人員實(shí)時(shí)查看運(yùn)行數(shù)據(jù)，并及時(shí)實(shí)施緊急預(yù)案。[0021]該實(shí)用新型在實(shí)施時(shí)，采集信號輸入部分通過交流輸入模件、開關(guān)量輸入模件和 直流輸入模件采集交流數(shù)據(jù)、發(fā)電機(jī)系統(tǒng)內(nèi)部的開關(guān)狀態(tài)以及轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁參數(shù)，然后通過 第一電/光轉(zhuǎn)換模件將采集的電信號轉(zhuǎn)換為光信號，并由光纖傳輸至信號處理部分的第一 光/電轉(zhuǎn)換模件，將光信號轉(zhuǎn)換為電信號。[0022]CPU模件從第一光/電轉(zhuǎn)換模件處獲得該電信號，從人機(jī)對話模件處獲得運(yùn)行維 護(hù)人員輸入的操作指令，通過仿真分析，CPU模件將分析結(jié)果發(fā)送至人機(jī)對話模件和通訊模 件。人際對話模件將該數(shù)據(jù)顯示在顯示器上，便于運(yùn)行維護(hù)人員瀏覽；通訊模件記錄發(fā)電機(jī) 運(yùn)行的相關(guān)數(shù)據(jù)并將該數(shù)據(jù)發(fā)送至發(fā)電機(jī)所在發(fā)電廠的總數(shù)據(jù)庫。另一方面，CPU模件依 據(jù)判別邏輯計(jì)算出直流勵(lì)磁的調(diào)節(jié)參數(shù)和系統(tǒng)開關(guān)量的變動(dòng)參數(shù)，這些參數(shù)由第二電/光轉(zhuǎn)換模件以光信號形式，利用光纖傳遞給控制信號輸出部分的第二光/電轉(zhuǎn)換模件。[0023] 控制信號輸出部分的第二光/電轉(zhuǎn)換模件將控制信號由光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并傳輸給開關(guān)量輸出模件、直流輸出模件，以控制發(fā)電機(jī)進(jìn)行相應(yīng)運(yùn)行動(dòng)作，實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)保護(hù)功能。
權(quán)利要求1.一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，其結(jié)構(gòu)可分為采樣信號輸入部分、信號處理部分和控制信號輸出部分，具體包括交流輸入模件，開關(guān)量輸入模件、直流輸入模件、第一電/光轉(zhuǎn)換模件、第一光/電轉(zhuǎn)換模件、CPU模件、人機(jī)對話模件、通訊模件、第二電/光轉(zhuǎn)換模件、第二光/電轉(zhuǎn)換模件、開關(guān)量輸出模件、直流輸出模件； 所述米樣信號輸入部分由交流輸入模件、開關(guān)量輸入模件、直流輸入模件與第一電/光轉(zhuǎn)換模件相連而構(gòu)成； 所述信號處理部分由第一光/電轉(zhuǎn)換模件、CPU模件、人機(jī)對話模件、通訊模件、第二電/光轉(zhuǎn)換模件構(gòu)成； 所述控制信號輸出部分由第二光/電轉(zhuǎn)換模件與開關(guān)量輸出模件和直流輸出模件相連而構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述采樣信號輸入部分與信號處理部分之間，通過光纖進(jìn)行信號傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，其特征在于，所述信號處理部分與控制信號輸出部分之間，通過光纖進(jìn)行信號傳輸。
專利摘要本實(shí)用新型考慮到發(fā)電機(jī)工作過程中電磁干擾的影響，利用光纖進(jìn)行信號的傳遞，提供了一種具有抗電磁干擾特性的發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置，該裝置可以分為采樣信號輸入部分、信號處理部分和控制信號輸出部分，具體包括交流輸入模件，開關(guān)量輸入模件、直流輸入模件、第一電/光轉(zhuǎn)換模件、第一光/電轉(zhuǎn)換模件、CPU模件、人機(jī)對話模件、通訊模件、第二電/光轉(zhuǎn)換模件、第二光/電轉(zhuǎn)換模件、開關(guān)量輸出模件、直流輸出模件。本實(shí)用新型具有發(fā)電機(jī)頻率保護(hù)、過勵(lì)磁保護(hù)和逆功率保護(hù)功能，并且避免了信號傳輸過程中受到電磁干擾的影響，使發(fā)電機(jī)保護(hù)裝置在發(fā)電機(jī)的強(qiáng)電磁干擾環(huán)境中能正常工作，能有效保障發(fā)電機(jī)的安全運(yùn)行。
文檔編號H02H7/06GK202872337SQ20122054848
公開日2013年4月10日 申請日期2012年10月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月25日
發(fā)明者高雪蓮, 涂京, 崔振南, 馮楠, 趙磊, 張曉宇, 郝建紅, 范杰清 申請人:華北電力大學(xué)