专利名称：电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置及方法
技术领域：
本发明是一种应用于电厂及各类工矿企业的中压(一般为6KV)电动机保护测控装置中，提供一种新型的带有功率方向的速断保护控制方法。属于电动机保护测控方法的技术领域。
背景技术：
现有的电动机保护测控装置中速断保护主要考虑的内容有1.电动机正常运行时，电流方向由母线流向电动机。
2.电动机相间短路，短路电流很大，超过速断保护动作值，方向和正常运行时电流方向。
现有的电动机保护测控装置中速断保护未考虑如下内容1.当母线侧短路时，有很大的反馈电流，此电流和正常电机运行时电流方向相反，功率为负值，如果此反馈电流超过速断保护动作值，会引起速断保护误动作。
2.电动机正常运行时，母线失电，容量最大的电动机此时作为发电机运行，向外反馈电流，电流和正常电机运行时电流方向相反，功率为负值；容量较小的电动机仍然正常运行，吸收电流，电流和正常电机运行时电流方向相同。如果此时大容量电动机反馈电流超过速断保护动作值，会引起速断保护误动作。
发明内容
技术问题本发明的目的是提供一种电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置及方法，在电动机出现较大的反馈电流时，判断此时功率，如果此时功率为负值，则闭锁速断保护，保护不动作，从而提高速断保护的可靠性。
技术方案本发明的电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置包括出口控制模块、交流采样模块、MCU微处理器；其中MCU微处理器与出口控制模块中的CPLD器件相接，CPLD器件的输出端接光电隔离器，光电隔离器的输出端接出口继电器；MCU微处理器与交流采样模块中的A/D转换器相接，A/D转换器的输入端接滤波及运放电路，滤波及运放电路的输入端接PT/CT器件。
在出口控制模块中，CPLD器件中的CPLD电路“U3”的“D00-D011”端分别与光电隔离器中光电隔离电路“U10-U16”的“D00-D011”端相接，光电隔离电路“U10-U16”的“ACT、FLT、WARN1、WARN2、HY、TY、BCH、D01/-D04/、BT”端分别与出口继电器中继电器“J1-J7”的“ACT、FLT、WARN1、WARN2、HY、TY、BCH、D01/-D04/、BT”端相接，MCU微处理器中微处理电路“U1”的“A0、A1、A2、/CS3-/CS7、/RD、/WR、DB0-DB16”端分别与CPLD电路“U3”中的“A0、A1、A2、/CS3-/CS7、/RD、/WR、DB0-DB16”端相接；CPLD器件接受MCU微处理器模块的速断保护动作命令，驱动光电隔离器和出口继电器节点闭合，跳开外部回路在交流采样模块中，A/D转换器中的A/D转换电路“U2”的“AI1-AI8”端分别与滤波及运放电路中运算放大器“U17-U25”的“AI1-AI8”端相接，运算放大器“U17-U25”中的“AI1-1-AI8-8”端分别与PT/CT器件中PT/CT电路“PT/CT1-PT/CT8”的“AI1-1-AI8-8”端相接，MCU微处理器中的微处理电路“U1”的“AIAD0-AIAD3”端分别与A/D转换器中A/D转换电路“U2”的“AIAD0-AIAD3”端相接，微处理电路“U1”的“AID4-AID13”端分别与A/D转换电路“U2”的“AID4-AID13”端相接，通过PT/CT器件获取电流和电压模拟量信号，通过滤波及运放电路和A/D转换器将信号送至MCU微处理器。
本发明的电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置的速断保护方法为电动机保护测控装置从外部获取电流和电压模拟量，当电流超过速断动作值，利用电流和电压计算功率，如果此时功率方向和正常运行时功率方向相同，则控制相应的出口继电器动作；如果此时功率方向和正常运行时功率方向相反，则闭锁保护，控制相应的出口继电器不动作；具体步骤为1)根据装置采样计算电动机电流值I以及功率值P；2)判断电流值I是否大于电动机速断保护整定值Isd如果电流值I大于电动机速断保护整定值Isd，则启动速断保护；否则不启动速断保护；3)如果速断保护已经启动，判断此时功率值P，如果功率值P小于0，则闭锁保护，速断保护出口继电器不动作；否则速断保护出口继电器动作。
现有电动机保护测控装置在电动机出现很大的反馈电流时，速断保护会误动作。本发明就是解决这样的问题，在电动机出现较大的反馈电流时，判断此时功率，如果此时功率为负值，则闭锁速断保护，保护不动作，从而提高速断保护的可靠性。
有益效果1.当母线侧短路时，如果速断保护误动作，电动机跳闸，会给运行人员带来错误信息，以为电动机出现故障，从而花费大量的时间和精力检查电动机。采用带有功率方向速断保护的电动机保护测控装置，电动机不会误动作，给电机的运行带来极大的方便。
2.电动机正常运行时，如果母线暂时失电，大容量电动机反馈电流超过速断保护动作值，会引起速断保护误动作。一般情况下，母线供电都有备用电源，在较短的时间内，备用电源会正常供电，保证电动机的正常运行。如果此时电动机误动作，停止运行，会给电厂的生产运行带来很大的影响，严重情况下，甚至导致事故的发生。采用带有功率方向速断保护的电动机保护测控装置，电动机不会误动作，会避免此类事件的发生，保证电厂的正常运行，提高电动机运行的可靠性。
图1是本发明带有功率方向的速断保护方法的控制流程图。
图2为本发明的电气原理框图。其中包括MCU微处理器3；出口控制模块1、出口继电器11、光电隔离器12、CPLD器件13；交流采样模块2、PT/CT器件21、滤波及运放电路22、A/D转换器23。
图3为交流采样模块2的电气原理图。
图4为MCU处理器3的电气原理图.
图5为出口控制模块1的电气原理图。
具体实施例方式
以下结合附图对本发明做进一步的说明。
图2为本发明的电气原理框图。其中包括MCU微处理器3、出口控制模块1、交流采样模块2。PT/CT器件21、滤波及运放电路22、A/D转换器23相串联连接，A/D转换器23与MCU微处理器3相接，同时MCU微处理器3与CPLD器件13相连，CPLD器件13、光电隔离器12、出口继电器相串联连接。
图3为交流采样模块2，在本模块中，A/D转换器23中的A/D转换电路“U2”的“AI1-AI8”端分别与滤波及运放电路22中运算放大器“U17-U25”的“AI1-AI8”端相接，运算放大器“U17-U25”中的“AI1-1-AI8-8”端分别与PT/CT器件21中PT/CT电路“PT/CT1-PT/CT8”的“AI1-1-AI8-8”端相接，MCU微处理器3中的微处理电路“U1”的“AIAD0-AIAD3”端分别与A/D转换器23中A/D转换电路“U2”的“AIAD0-AIAD3”端相接，微处理电路“U1”的“AID4-AID13”端分别与A/D转换电路“U2”的“AID4-AID13”端相接，通过PT/CT器件21获取电流和电压模拟量信号，通过滤波及运放电路22和A/D转换器23将信号送至MCU微处理器3。
图4为MCU微处理器3模块，在本模块中，MCU微处理器3的控装方法为电动机保护测控装置从外部获取电流和电压模拟量，当电流超过速断动作值，利用电流和电压计算功率，如果此时功率方向和正常运行时功率方向相同，则控制相应的出口继电器动作；如果此时功率方向和正常运行时功率方向相反，则闭锁保护，控制相应的出口继电器不动作；具体步骤为1)置采样计算电动机电流值I以及功率值P；2)判断电流值I是否大于电动机速断保护整定值Isd如果电流值I大于电动机速断保护整定值Isd，则启动速断保护；否则不启动速断保护；3)果速断保护已经启动，判断此时功率值P，如果功率值P小于0，则闭锁保护，速断保护出口继电器不动作；否则速断保护出口继电器动作。
图5为出口控制模块1，在本模块中，在出口控制模块1中，CPLD器件13中的CPLD电路“U3”的“D00-D011”端分别与光电隔离器12中光电隔离电路“U10-U16”的“D00-D011”端相接，光电隔离电路“U10-U16”的“ACT、FLT、WARN1、WARN2、HY、TY、BCH、D01/-D04/、BT”端分别与出口继电器11中继电器“J1-J7”的“ACT、FLT、WARN1、WARN2、HY、TY、BCH、D01/-D04/、BT”端相接，MCU微处理器3中微处理电路“U1”的“A0、A1、A2、/CS3-/CS7、/RD、/WR、DB0-DB16”端分别与CPLD电路“U3”中的“A0、A1、A2、/CS3-/CS7、/RD、/WR、DB0-DB16”端相接；CPLD器件13接受MCU微处理器3模块的速断保护动作命令，驱动光电隔离器12和出口继电器11节点闭合，跳开外部回路。
主要元器件清单
权利要求
1.一种电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置，其特征在于该装置包括出口控制模块(1)、交流采样模块(2)、MCU微处理器(3)；其中MCU微处理器(3)与出口控制模块(1)中的CPLD器件(13)相接，CPLD器件(13)的输出端接光电隔离器(12)，光电隔离器(12)的输出端接出口继电器(11)；MCU微处理器(3)与交流采样模块(2)中的A/D转换器(23)相接，A/D转换器(23)的输入端接滤波及运放电路(22)，滤波及运放电路(22)的输入端接PT/CT器件(21)。
2.根据权利要求1所述的电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置，其特征在于在出口控制模块(1)中，CPLD器件(13)中的CPLD电路“U3”的“DO0-DO11”端分别与光电隔离器(12)中光电隔离电路“U10-U16”的“DO0-DO11”端相接，光电隔离电路“U10-U16”的“ACT、FLT、WARN1、WARN2、HY、TY、BCH、DO1/-DO4/、BT”端分别与出口继电器(11)中继电器“J1-J7”的“ACT、FLT、WARN1、WARN2、HY、TY、BCH、DO1/-DO4/、BT”端相接，MCU微处理器(3)中微处理电路“U1”的“A0、A1、A2、/CS3-/CS7、/RD、/WR、DB0-DB16”端分别与CPLD电路“U3”中的“A0、A1、A2、/CS3-/CS7、/RD、/WR、DB0-DB16”端相接；CPLD器件(13)接受MCU微处理器(3)模块的速断保护动作命令，驱动光电隔离器(12)和出口继电器(11)节点闭合，跳开外部回路。
3.根据权利要求1所述的电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置，其特征在于在交流采样模块(2)中，A/D转换器(23)中的A/D转换电路“U2”的“AI1-AI8”端分别与滤波及运放电路(22)中运算放大器“U17-U25”的“AI1-AI8”端相接，运算放大器“U17-U25”中的“AI1-1-AI8-8”端分别与PT/CT器件(21)中PT/CT电路“PT/CT1-PT/CT8”的“AI1-1-AI8-8”端相接，MCU微处理器(3)中的微处理电路“U1”的“AIAD0-AIAD3”端分别与A/D转换器(23)中A/D转换电路“U2”的“AIAD0-AIAD3”端相接，微处理电路“U1”的“AID4-AID13”端分别与A/D转换电路“U2”的“AID4-AID13”端相接，通过PT/CT器件(21)获取电流和电压模拟量信号，通过滤波及运放电路(22)和A/D转换器(23)将信号送至MCU微处理器(3)。
4.一种如权利要求1所述的电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置的速断保护方法，其特征在于保护方法为电动机保护测控装置从外部获取电流和电压模拟量，当电流超过速断动作值，利用电流和电压计算功率，如果此时功率方向和正常运行时功率方向相同，则控制相应的出口继电器动作；如果此时功率方向和正常运行时功率方向相反，则闭锁保护，控制相应的出口继电器不动作；具体步骤为1)置采样计算电动机电流值I以及功率值P；2)判断电流值I是否大于电动机速断保护整定值Isd如果电流值I大于电动机速断保护整定值Isd，则启动速断保护；否则不启动速断保护；3)如果速断保护已经启动，判断此时功率值P，如果功率值P小于0，则闭锁保护，速断保护出口继电器不动作；否则速断保护出口继电器动作。
全文摘要
电动机保护测控装置中带有功率方向的速断保护装置及方法是一种应用于电厂及各类工矿企业的中压(一般为6KV)电动机保护测控装置中，提供一种新型的带有功率方向的速断保护控制方法，该装置包括出口控制模块(1)、交流采样模块(2)、MCU微处理器(3)；保护方法为电动机保护测控装置从外部获取电流和电压模拟量，当电流超过速断动作值，利用电流和电压计算功率，如果此时功率方向和正常运行时功率方向相同，则控制相应的出口继电器动作；如果此时功率方向和正常运行时功率方向相反，则闭锁保护，控制相应的出口继电器不动作。
文档编号H02H7/08GK1829030SQ200610038900
公开日2006年9月6日 申请日期2006年3月16日 优先权日2006年3月16日
发明者丁宁 申请人:江苏金智科技股份有限公司