专利名称：一种发电机保护装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于电力系统保护领域，尤其涉及一种发电机保护装置。
技术背景现有的发电机保护装置主要应用于大型机组的发电机，而对于中小型机组 的发电机，还没有专门的保护装置，所以一般采用大机组的保护装置来保护中 小型发电机，由于大机组的保护装置配置了过多的保护，甚至双重保护，对于中小型机组不经济、不实用；同时，由于大型机组的运行情况与中小型机组的 运行情况不同，所以很多的保护功能在中小型机组中不适应，甚至不需要；这 样就造成了很大的浪费，成本高。实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种成本低的用于中小型发电机的发电机保护装置。本实用新型是这样实现的， 一种发电机保护装置，包括 CPU模块；与所述CPU模块连接的模数转换模块、存储模块、显示模块、可编程逻辑 控制器；以及与所述可编程逻辑控制器连接的继电器输出模块。本实用新型实施例提供的发电机保护装置将多个保护功能集成在CPU模 块中，对于中小型发电机的保护经济可靠，成本低。
4图1是本实用新型实施例提供的发电机保护装置的结构图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，
以下结合附图 及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体 实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。本实用新型实施例提供的发电机保护装置将多个保护功能集成在CPU模块中，对于中小型发电机经济可靠，成本低。本实用新型实施例提供的发电机保护装置主要应用于中小型机组的发电机 中，其结构如图l所示，为例便于说明，仅是出了与本实用新型实施例相关的 部分，详述如下。发电机保护装置包括CPU模块1、模数转换模块4、可编程逻辑控制器5、 继电器输出模块6、显示模块7以及存储模块8;其中，模数转换模块4、存储 模块8、显示模块7、可编程逻辑控制器5分别与CPU模块1连接；继电器输 出模块6与可编程逻辑控制器5连接。在本实用新型实施例中，CPU模块1为一个嵌入式单片机，可以采用微处 理器(Advanced RISC Machines, ARM)等。CPU模块1进一步包括差动保护模块101、复压过流保护模块102、定子接 地保护模块103、失磁保护模块104以及逆功率保护模块105。其中，差动保护模 块101给发电机提供差动保护，根据机端的侧电流及机尾的侧电流计算出差动电 流，当差动电流大于门限电流时，认为发电机内部发生严重故障，保护动作出 口；复压过流保护模块102给发电机提供复压过流保护，当机端电流大于门限电 流时，认为发电机发生故障，保护动作出口；定子接地保护模块103给发电机提 供定子接地保护，根据机端零序电压或者机端零序电流进行判断，当超过门限 电压或门限电流时，认为发电机发生定子接地故障，保护动作出口；失磁保护 模块104给发电机提供失磁保护，根据发电机的电压和电流，计算出发电机的阻抗，当阻抗进入发电机异步边界时，认为此时发电机发生失磁故障，保护动作出口；逆功率保护模块105给发电机提供逆功率保护，先判断有功功率的方向， 当有功功率逆向时，即发电才几乂人系统吸收有功功率时，保护动作出口。在本实用新型实施例中，继电器输出模块6为继电器阵列，包括多个继电 器；根据可编程逻辑控制器5输出的控制信号和预先编制的逻辑动作。在本实用新型实施例中，发电机保护装置还包括采集模块2、低通滤波器 3;其中，采集模块2将现场电流互感器和电压互感器传递过来的电流电压信号 转换成可以被计算机采集的小信号；通过低通滤波器3进行滤波后输出给模数转 换模块4。低通滤波器3的作用是滤除输入模拟量的高次谐波，提高保护的抗干 扰能力。作为本实用新型的一个实施例，模数转换模块4包括多路同步采样的模 数转换器，可以采用14位以上的数模转换器，与低通滤波器一起构成了模拟量 采集系统。在本实用新型实施例中，发电机保护装置还包括开关量输入模块9，与 CPl^莫块l连接，可以采用带光电隔离的开关量输入。在本实用新型实施例中，发电机保护装置还包括电源模块，分别与CPU 模块l、模数转换模块4、可编程逻辑控制器5、继电器输出模块6以及显示模块7 连接；为整个系统提供稳定可靠的工作电源。在本实用新型实施例中，发电机保护装置还包括串口通信模块10以及以 太网接口模块ll,分别与CPU模块1连接；用于与计算机监控系统通信，可以采 用正C 103规约或ModbusRTU规约。作为本实用新型的一个实施例，显示模块7包括LED信号指示灯显示单元 以及LCD显示单元；还包括按键输入。作为本实用新型的一个实施例，存储;漠块8包括DRAM存储器以及FRAM 存储器；其中，FRAM铁电存储器用于保存定值、保护动作信息和故障录波信 息；而DRAM存储器用于程序计算和运行时緩存用。在本实用新型中，发电机保护装置可以保证发电机全可靠，有效的降低了保护装置的制造成本，适合应用于中小型发电机组中。本实用新型实施例提供的发电机保护装置将多个保护功能集成在CPU模 块中，对于中小型发电机的保护经济可靠，成本低。以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型， 凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应 包含在本实用新型的保护范围之内。
权利要求1、一种发电机保护装置，其特征在于，所述发电机保护装置包括CPU模块；与所述CPU模块连接的模数转换模块、存储模块、显示模块、可编程逻辑控制器；以及与所述可编程逻辑控制器连接的继电器输出模块。
2、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述CPU模块进 一步包括分别与所述模数转换模块以及可编程逻辑控制器连接的差动保护模块、复 压过流保护模块、定子接地保护模块、失磁保护模块以及逆功率保护模块。
3、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述发电机保护 装置还包括开关量输入模块，与所述CPU模块连接。
4、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述继电器输出 模块包括多个继电器阵列。
5、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述模数转换模 块包括多路同步釆样的模数转换器。
6、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述发电机保护 装置还包括串口通信模块，与所述CPU模块连接。
7、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述发电机保护 装置还包括以太网接口模块，与所述CPU模块连接。
8、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述显示模块是 LED显示单元或LCD显示单元。
9、 如权利要求1所述的发电机保护装置，其特征在于，所述存储模块包括DRAM存储器以及FRAM存储器。
专利摘要本实用新型适用于电力系统保护领域，提供了一种发电机保护装置，所述发电机保护装置包括CPU模块；与所述CPU模块连接的模数转换模块、存储模块、显示模块、可编程逻辑控制器；以及与所述可编程逻辑控制器连接的继电器输出模块。本实用新型提供的发电机保护装置将多个保护功能集成在CPU模块中，对于中小型发电机的保护经济可靠，成本低。
文档编号H02H7/06GK201349123SQ20082023557
公开日2009年11月18日 申请日期2008年12月26日 优先权日2008年12月26日
发明者何立林, 思 吴, 文湘辉, 曾幼松, 斌 滕, 鸿 郭, 黄达胜 申请人:深圳市中电电力技术有限公司