ETP数字式电动机综合保护装置的制作方法

本实用新型属于电动机保护技术领域，具体涉及一种ETP数字式电动机综合保护装置。

背景技术：

电动机是电力系统中重要的负荷之一，在发电厂和工矿业应用非常广泛。因此，做好电动机的保护工作具有非常重要的意义。电动机最常见最严重的不正常工作状态是长时间过负荷引起的过电流，长时间温升引起热积累，使电动机绝缘老化，电机线圈烧毁引发短路故障。长时间工作中，由于过负荷引起的电动机损坏在电动机故障中占相当大的比例。

专利数字式电动机保护装置(公开号：CN201260072)公开了一种将所有功能单元都模块化和标准化以插件的方式集成在箱体上，各插件之间互相不受干扰的装置，采用的方案为：前面板中上部的左侧设置有液晶屏，液晶屏的右侧设置有指示灯，液晶屏的下方设置有操作按钮，操作按钮的右下侧设置有串行接口，操作按钮的下方自左向右设置有调试安全连接片、接地分/合开关和运行模式切换开关。但该装置内部采用单处理器，没有设置存储器和时钟插件，所以该装置的运算速度和运算可靠性无法得到保证，且没有设置自检回路和复位回路不利于装置的自检和维护。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供ETP数字式电动机综合保护装置，对电动机保护更加完善、灵敏、可靠，整个装置的灵敏度高、精度高、工作可靠性高，且安装维修方便。

本实用新型提供了如下的技术方案：

一种ETP数字式电动机综合保护装置，包括机体和设在所述机体内的电源插件、交流插件、CPU插件和开入开出模块，所述电源插件供电给所述CPU插件，所述交流插件和所述开入开出模块分别和所述CPU插件相互连接，所述CPU插件包括DSP芯片和与所述DSP芯片分别相互连接的时钟插件、存储器、通讯模块和MCU芯片，所述开入开出模块与所述DSP芯片连接，所述MCU芯片还连接有人机交互模块。

优选的，所述电源插件采用220V交直流两用开关电源，所述220V交直流两用开关电源连接所述DSP芯片，提供CPU插件所需电源。

优选的，所述交流插件包括若干模拟通道和A/D转换器，所述模拟通道连接所述A/D转换器，所述A/D转换器连接所述DSP芯片，所述交流插件采样电动机的电压电流信号变换为小电流或小电压信号，经调整后输入到A/D转换器后传送到DSP芯片进行计算处理。

优选的，所述CPU插件还包括与所述DSP芯片连接的复位电路和测频回路，所述复位电路和所述测频回路与所述DSP芯片之间还设有电气隔离器件，复位信号和测频信号经隔离输到所述DSP芯片。

优选的，所述DSP芯片采用32位DSP芯片，所述MCU芯片采用32为MCU芯片，双32位处理器保证了装置的运算速度和稳定性。

优选的，所述通讯模块采用RS485总线，支持MODBUS和103传输规约，方便与各种管理系统进行通讯连接，实现综合自动化功能。

优选的，所述开入开出模块包括分别与所述DSP芯片连接的开入单元和开出单元，所述开入单元和所述开出单元外接电动机的继电器接口，实现联动保护。

优选的，所述人机交互模块包括分别与所述MCU芯片连接的键盘和显示器，实现参数的设置给定以及数据的读取。

优选的，所述机体正面设有键盘操作板、LCD显示屏和设在所述LCD显示屏一侧的LED指示灯，所述键盘操作板内部连接键盘，所述LCD显示屏内部连接显示器，所述LED指示灯内部连接所述开出单元。

优选的，所述机体的背面设有开入接线端子、开出接线端子、DEBUG接口和交流采样接口板，所述开入接线端子内部连接所述开入单元，所述开出接线端子内部连接所述开出单元，所述DEBUG接口内部连接所述通讯模块，所述交流采样接口板内部连接所述交流插件。

本实用新型的有益效果是：采用双32位处理器，运算速度快且运行可靠；人机交互设置，液晶显示实时更新，操作简单方便；复位电路和测频回路的设置保证了装置的自我诊断功能，提高了运行安全可靠性；内部装置以插件的方式集成在箱体内，大大减少外部电磁干扰在弱电侧的耦合，增强了本装置的抗干扰能力，提高其可靠性和安全性。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1是本实用新型内部结构原理示意图；

图2是本实用新型外部结构示意图；

图3是本实用新型外部背面示意图；

图中标记为：1.机体；2.LCD显示屏；3.LED指示灯；4.键盘操作板；5.开入接线端子；6.开出接线端子；7.DEBUG接口；8.交流采样接口板。

具体实施方式

如图1所示，ETP数字式电动机综合保护装置内设置的电源插件、交流插件、CPU插件和开入开出模块，电源插件采用220V交直流两用开关电源，220V交直流两用开关电源连接DSP芯片，提供CPU插件所需电源。交流插件和开入开出模块分别和CPU插件相互连接，交流插件包括若干模拟通道和A/D转换器，模拟通道连接A/D转换器，A/D转换器连接DSP芯片，交流插件采样电动机的电压电流信号变换为小电流或小电压信号，经调整后输入到A/D转换器后传送到DSP芯片进行计算处理。CPU插件包括DSP芯片和与DSP芯片相互连接的时钟插件、存储器、通讯模块和MCU芯片，DSP芯片采用32位DSP芯片，MCU芯片采用32为MCU芯片，双32位处理器保证了装置的运算速度和稳定性。CPU插件还包括与DSP芯片连接的复位电路和测频回路，复位电路和测频回路与DSP芯片之间还设有电气隔离器件，复位信号和测频信号经隔离输到DSP芯片。通讯模块采用RS485总线，高速RS485现场总线，标准103规约或者MODBUS规约，通讯速率最高可达19.2kbps，方便与各种管理系统进行通讯连接，实现综合自动化功能。开入开出模块与DSP芯片连接，MCU芯片还连接有人机交互模块。开入开出模块包括分别与DSP芯片连接的开入单元和开出单元，开入单元和开出单元外接电动机的继电器接口，实现联动保护。人机交互模块包括分别与MCU芯片连接的键盘和显示器，实现参数的设置给定以及数据的读取。

如图2和图3所示，机体1正面设有键盘操作板4、LCD显示屏2和设在LCD显示屏2一侧的LED指示灯3，键盘操作板4内部连接键盘，LCD显示屏2内部连接显示器，LED指示灯3内部连接开出单元。机体1的背面设有开入接线端子5、开出接线端子6、DEBUG接口7和交流采样接口板8，开入接线端子5内部连接开入单元，开出接线端子6 内部连接开出单元，DEBUG接口7内部连接通讯模块，交流采样接口板8内部连接交流插件。

如图1-3所示，ETP数字式电动机综合保护装置主要适用于10kV及以下电压等级电动机的保护和测控。反映相间短路的三相式(或两相式)电流速断及过流保护。速断保护通过判断电流的大小来实现的，经过交流插件测量，这样即可以有效地躲过电动机的巨大启动电流，又可以保证电动机正常启动后提供防备严重的过负荷造成的堵转保护。为防止电机启动时谐波过大造成误动，装置CPU插件增设谐波制动功能，本功能可通过定值投入或者退出。过流保护在电动机启动时自动退出，启动结束后自动投入。当电流大于整定电流且达到整定时间后，过流保护出口。本保护可兼作电机堵转造成启动时间过长的保护，当电机启动时间超过装置整定的启动时间后，软件将电机启动标志清零，从而自动将过流保护投入，将堵转电机开关跳开。二次谐波制动：能够正确区分电流和合闸涌流，保证故障情况下正确动作，涌流情况下不误动作，特别适合于多级分断开关供电回路。本实用新型可反映电动机不平衡、断相、反相及不对称故障的负序定时限或反时限过流保护。同时反映定子电流大小，装置对过负荷保护提供了一段过负荷跳闸段和一段过负荷报警段，两段公用一段时限。过负荷保护在电动机启动完毕后投入。对启动或自启动过程中堵转提供保护。电动机在整定的正常启动时间后电流仍然大于2倍的额定负荷，认为电机发生了堵转，立即跳闸。进一步，该装置反映不接地或高阻接地系统接地故障的零序过流保护和反映电动机按发热模型的发热效应的过热保护(过热跳闸、过热告警、热积累记忆功能)。电动机因过热保护动作于跳闸后，不能立即再次启动，要等到电动机散热到允许启动的温度时方能再次启动，在低于该温度前，过热跳闸接点保持闭合。需要紧急启动的情况下，通过持续按下装置面板上的复归键，强制将发热模型恢复至“冷态”，方可再次启动。欠压保护。两路非电量跳闸和两路非电量告警(不使用时可整定为普通开入)，装置适时检测开关的位置状态接点输入，发现异常时延时发报警信号。本装置的位置信号通过开入单元采集，当跳闸回路和合闸回路不正常时报警。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。