CN202872337U - 一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置 - Google Patents

一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置 Download PDF

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涂京
崔振南
冯楠
赵磊
张晓宇
郝建红
范杰清
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Abstract

本实用新型考虑到发电机工作过程中电磁干扰的影响,利用光纤进行信号的传递,提供了一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置,该装置可以分为采样信号输入部分、信号处理部分和控制信号输出部分,具体包括交流输入模件,开关量输入模件、直流输入模件、第一电/光转换模件、第一光/电转换模件、CPU模件、人机对话模件、通讯模件、第二电/光转换模件、第二光/电转换模件、开关量输出模件、直流输出模件。本实用新型具有发电机频率保护、过励磁保护和逆功率保护功能,并且避免了信号传输过程中受到电磁干扰的影响,使发电机保护装置在发电机的强电磁干扰环境中能正常工作,能有效保障发电机的安全运行。

Description

一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置
技术领域
本实用新型属于发电机技术领域,特别涉及一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置。
背景技术
由于电能可以方便的转换为其它能量形式,所以电能比其它形式的能源更具有显著优势,更宜于大量生产、集中管理、远距输送、自动控制。电能和人类的生活息息相关,是现代社会生产和生活的基础,而发电机作为产生电能的一种机械设备,其安全运行对保障电能供应具有重大意义。
发电机在运行过程中,经常会出现不正常运行状态,甚至严重故障,妨碍了发电机的安全、正常运行。前者包括出现负序电流、过励磁、频率异常等状态,后者包括定子三相短路、转子失磁等故障。与此同时,由于发电机运行过程中,电磁环境会更加恶劣,因此普通发电机保护装置采用同轴电缆或双绞线传输信号,极容易受到电磁干扰影响,而光纤具有良好的抗电磁干扰特性。
实用新型内容
本实用新型考虑到发电机工作过程中电磁干扰的影响,利用光纤进行信号的传递,提供了一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置,该装置可以分为采样信号输入部分、信号处理部分和控制信号输出部分,具体包括交流输入模件,开关量输入模件、直流输入模件、第一电/光转换模件、第一光/电转换模件、CPU模件、人机对话模件、通讯模件、第二电/光转换模件、第二光/电转换模件、开关量输出模件、直流输出模件。
所述采样信号输入部分由交流输入模件、开关量输入模件、直流输入模件与第一电/光转换模件相连而构成。
所述信号处理部分由第一光/电转换模件、CPU模件、人机对话模件、通讯模件、第二电/光转换模件构成。
所述控制信号输出部分由第二光/电转换模件与开关量输出模件和直流输出模件相连而构成。
所述第一电/光转换模件与第一光/电转换模件通过光纤相连。
所述第二电/光转换模件与第二光/电转换模件通过光纤相连。
所述采样信号输入部分安置在被保护的发电机内,所述信号处理部分安置在监控机房内,所述控制信号输出部分安置在被保护的发电机内。采样信号输入部分与信号处理部分通过光纤进行信号传输,信号处理部分和控制信号输出部分通过光纤进行信号传输。
本实用新型有益效果如下:
本实用新型所提供的发电机保护装置,具有发电机频率保护、过励磁保护和逆功率保护功能,能满足发电机保护装置的需要;在此基础上,本实用新型采用光纤传输采样信号输入部分、信号处理部分和控制信号输出部分之间的信号,避免了信号传输过程中受到的电磁干扰影响,使发电机保护装置在发电机的强电磁干扰环境中能正常工作,以保障发电机的安全运行。
附图说明
    图1为本实用新型的结构框图。
具体实施方式
以下结合说明书附图对本实用新型作进一步说明。
如图1所示,本实用新型可以分为采样信号输入部分,信号处理部分和控制信号输出部分,具体包括交流输入模件,开关量输入模件、直流输入模件、第一电/光转换模件、第一光/电转换模件、CPU模件、人机对话模件、通讯模件、第二电/光转换模件、第二光/电转换模件、开关量输出模件、直流输出模件。
其中,交流输入模件采集交流数据,主要采集定子、发电机机端和中性点的三相电流和电压。直流输入模件采集转子的励磁参数,主要包括励磁电压和电流的输入量。开关量输入模件采集发电机系统内部的开关状态。
电/光转换模件(包括第一和第二电/光转换模件)的主要功能是将收到的电信号转换为相应的光信号;光/电转换模件(包括第一和第二光/电转换模件)的主要功能是将收到的光信号转换为相应的电信号。
CPU模件主要由DSP模块和CPU模块组成。其中DSP模块可采用AD公司的DSP芯片,可完成发电机保护装置的数据处理;CPU模块可采用Motorola公司的32位单片微处理器MC68332,主要完成发电机保护装置的出口逻辑运算和后台功能。
通讯模件采用基于TCP/IP协议的以太网传输数据,主要功能是记录和发送数据。记录数据是指记录发电机启动前4个周期、启动后12个周期的电流、电压数值,并记录发电机跳闸前4个周期、跳闸后12个周期的电流、电压数值。发送数据是指通讯模件可利用光纤将记录的数据发送至发电机所在发电厂的总数据库,该总数据库用于记录发电厂内包括发电机在内的所有设备的运行情况,便于发电厂集中保存数据,也便于发电厂利用这些数据对发电厂进行故障分析。
人机对话模件主要由主机、键盘、显示器和运行在主机上的软件构成,能在显示器上实时显示采集数据,运行维护人员能利用键盘输入对发电机保护装置的操作指令。人机对话模件便于运行维护人员实时查看运行数据,并及时实施紧急预案。
该实用新型在实施时,采集信号输入部分通过交流输入模件、开关量输入模件和直流输入模件采集交流数据、发电机系统内部的开关状态以及转子的励磁参数,然后通过第一电/光转换模件将采集的电信号转换为光信号,并由光纤传输至信号处理部分的第一光/电转换模件,将光信号转换为电信号。
CPU模件从第一光/电转换模件处获得该电信号,从人机对话模件处获得运行维护人员输入的操作指令,通过仿真分析,CPU模件将分析结果发送至人机对话模件和通讯模件。人际对话模件将该数据显示在显示器上,便于运行维护人员浏览;通讯模件记录发电机运行的相关数据并将该数据发送至发电机所在发电厂的总数据库。另一方面,CPU模件依据判别逻辑计算出直流励磁的调节参数和系统开关量的变动参数,这些参数由第二电/光转换模件以光信号形式,利用光纤传递给控制信号输出部分的第二光/电转换模件。
控制信号输出部分的第二光/电转换模件将控制信号由光信号转换为电信号,并传输给开关量输出模件、直流输出模件,以控制发电机进行相应运行动作,实现发电机保护功能。

Claims (3)

1.一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置,其特征在于,其结构可分为采样信号输入部分、信号处理部分和控制信号输出部分,具体包括交流输入模件,开关量输入模件、直流输入模件、第一电/光转换模件、第一光/电转换模件、CPU模件、人机对话模件、通讯模件、第二电/光转换模件、第二光/电转换模件、开关量输出模件、直流输出模件;
所述采样信号输入部分由交流输入模件、开关量输入模件、直流输入模件与第一电/光转换模件相连而构成;
所述信号处理部分由第一光/电转换模件、CPU模件、人机对话模件、通讯模件、第二电/光转换模件构成;
所述控制信号输出部分由第二光/电转换模件与开关量输出模件和直流输出模件相连而构成。
2.根据权利要求1所述的一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置,其特征在于,所述采样信号输入部分与信号处理部分之间,通过光纤进行信号传输。
3.根据权利要求1所述的一种具有抗电磁干扰特性的发电机保护装置,其特征在于,所述信号处理部分与控制信号输出部分之间,通过光纤进行信号传输。
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107065609A (zh) * 2017-04-13 2017-08-18 广东大唐国际潮州发电有限责任公司 一种开关的控制系统及控制方法

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