[實用新型]煤礦用綜合保護測控裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200920072623.4
• 申請日: 2009-05-21
• 公開（公告）號: CN201397462Y
• 公開（公告）日: 2010-02-03
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 張繼征;李斌;徐順寶
• 申請（專利權(quán)）人: 上海南自電力自動化系統(tǒng)有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048;G08C23/04;E21F17/18
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及一種開關(guān)保護器，特別涉及一種煤礦用綜合保護測控裝置。

背景技術(shù)

目前，煤礦用綜合保護測控裝置的保護繼電器以電磁感應(yīng)式為主，采用的是PCS、ACS、CCS、DCS系統(tǒng)的設(shè)計理念。根據(jù)《煤礦安全規(guī)程》第455條和第457條的要求，新型智能化綜合保護裝置不僅可以在線檢測電壓、電流、功率、電度等常規(guī)電力參數(shù)，具有規(guī)程要求的常規(guī)保護功能，而且有標(biāo)準的通訊接口，可以對電網(wǎng)中關(guān)鍵開關(guān)設(shè)備的運行狀況實現(xiàn)“四遙”，為電力調(diào)度自動化提供支持。而這些設(shè)備一般都只包括過流、漏電和接地保護三種基本保護類型，基本沒有網(wǎng)絡(luò)通訊能力，無法滿足當(dāng)今礦用高壓開關(guān)設(shè)備的性能要求。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的是提供一種煤礦用綜合保護測控裝置，主要解決電磁感應(yīng)式保護繼電器存在的沒有網(wǎng)絡(luò)通訊能力的技術(shù)問題，本實用新型研制出的SNP系列煤礦用綜合保護測控裝置，適用于10kV、6kV和3.3kV電網(wǎng)中性點不接地供電系統(tǒng)或中性點欠補償接地系統(tǒng)，是供、變電系統(tǒng)中電力開關(guān)高級多功能綜合保護裝置，可對電網(wǎng)和設(shè)備起到監(jiān)控和保護作用。同時，裝置還具有通訊接口，可與其他設(shè)備聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成煤礦電網(wǎng)安全防控系統(tǒng)。

本實用新型的技術(shù)方案是：一種煤礦用綜合保護測控裝置，由3部分組成：包括控制模塊、顯示器、遙控器，顯示器通過電纜連接控制模塊，遙控器與顯示器通過紅外線傳遞數(shù)據(jù)。控制模塊由電源模件、交流采樣模件、CPU模件、開入開出模件和操作模件組成，電源模件分別與交流采樣模件和開入開出模件和操作模件連接，交流采樣模件輸出端與CPU模件輸入端連接，CPU模件與開入開出模件和操作模件雙向聯(lián)接，CPU模件由CPU、開出驅(qū)動模件、開入光隔驅(qū)動模件、通訊模件、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲控制器、液晶顯示模件、低通濾波裝置和遙控接收模件組成，交流采樣模件采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過低通濾波裝置后輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸入CPU，經(jīng)CPU處理后通過開出驅(qū)動模件傳輸給開入開出模件和操作模件，完成開關(guān)量的光電隔離與繼電器出口控制，開入開出模件和操作模件將數(shù)據(jù)通過開入光隔驅(qū)動模件再傳輸給CPU，CPU與通訊模件、液晶顯示模件、存儲控制器雙向聯(lián)接；微機保護測控裝置采用AT96總線結(jié)構(gòu)，CPU為美國Microchip公司的數(shù)字信號處理器芯片Microchip?CPUic30F6014A，裝置電源由電壓互感器提供，不需外加獨立電源。

有益效果是：在同一片CPU內(nèi)部完成幾乎所有的數(shù)據(jù)操作，真正實現(xiàn)了總線不出芯片，大大提高了微機保護的可靠性和抗干擾能力，由于Microchip?CPUic外圍芯片比較少，所以整體硬件設(shè)計占用的電路板面積較小，價格也較低，算法編程也容易實現(xiàn)。同時Microchip?CPUic支持SPI模式和I2C模式的數(shù)據(jù)傳輸，便于芯片容量擴充。這些特點使得本實用新型很適合需要高分辨率、高采樣率以及高速計算的場合。顯示器與主體分離，便于安裝在各種防爆開關(guān)內(nèi)，紅外遙控器可在距離裝置安裝處10米內(nèi)進行遙控設(shè)置，遙控器外殼采用金屬全密封防爆設(shè)計。本實用新型能夠把井下設(shè)備的電力參數(shù)，運行參數(shù)，電量信息，設(shè)備狀態(tài)以及電力系統(tǒng)出故障的原因及故障錄波數(shù)據(jù)發(fā)送到地面中心站，同時裝置也能夠接收地面中心站發(fā)出的遙控和復(fù)歸等命令，并執(zhí)行數(shù)據(jù)通訊。實現(xiàn)高壓開關(guān)的“四遙”功能，真正實現(xiàn)井下變電所的無人值守。

附圖說明

圖1：為本實用新型連接框圖

圖1中：1-控制模塊，2-顯示器，3-遙控器

控制模塊通過通訊電纜與顯示器相連，實時傳輸遙測數(shù)據(jù)及遙信信號給顯示器顯示，操作人員可通過遙控器將命令傳輸給顯示器執(zhí)行，再由顯示器傳輸?shù)娇刂颇K的CPU中執(zhí)行。

圖2為本實用新型控制模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖

圖2中：1-CPU模件，1-1-CPU，1-2-開出驅(qū)動模件，1-3-開入光隔驅(qū)動模件，1-4-通訊模件，1-5-模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，1-6-存儲控制器，1-7-液晶顯示模件，1-8-低通濾波裝置，1-9-遙控接收模件；2-電源模件，3-交流采樣模件，4-開入開出模件和操作模件。

具體實施方式：

參照圖1，一種煤礦用綜合保護測控裝置，由3部分組成：包括控制模塊1、顯示器2、遙控器3，顯示器2通過電纜連接控制模塊1，遙控器3與顯示器2通過紅外線傳遞數(shù)據(jù)。

參照圖2，控制模塊1由電源模件2、交流采樣模件3、CPU模件1、開入開出模件和操作模件4組成，電源模件2分別與交流采樣模件3和開入開出模件和操作模件4連接，交流采樣模件3輸出端與CPU模件1輸入端連接，CPU模件1與開入開出模件和操作模件4雙向聯(lián)接，CPU模件1由CPU1-1、開出驅(qū)動模件1-2、開入光隔驅(qū)動模件1-3、通訊模件1-4、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器1-5、存儲控制器1-6、液晶顯示模件1-7、低通濾波裝置1-8和遙控接收模件1-9組成，交流采樣模件3采集到的數(shù)據(jù)經(jīng)過低通濾波裝置1-8后輸入模/數(shù)轉(zhuǎn)換器1-5，經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后輸入CPU1-1，經(jīng)CPU處理后通過開出驅(qū)動模件1-2傳輸給開入開出模件和操作模件4，完成開關(guān)量的光電隔離與繼電器出口控制，開入開出模件和操作模件4將數(shù)據(jù)通過開入光隔驅(qū)動模件1-3再傳輸給CPU1-1，CPU1-1與通訊模件1-4、液晶顯示模件1-7、存儲控制器1-6雙向聯(lián)接；微機保護測控裝置采用AT96總線結(jié)構(gòu)，電源模件2提供裝置各種工作電源，經(jīng)外部PT接入100V電壓，經(jīng)抗干擾濾波回路后，利用逆變原理輸出±5V，+24V。CPU1-1為美國Microchip公司的數(shù)字信號處理器芯片Microchip?CPUic30F6014A采用16位改良的哈佛架構(gòu)，24位指令字以及12位A/D轉(zhuǎn)換器。