[實用新型]煤礦高壓開關保護器

無效

• 申請號: 200920073728.1
• 申請日: 2009-03-30
• 公開（公告）號: CN201374555Y
• 公開（公告）日: 2009-12-30
• 發明（設計）人: 張繼征;李斌;徐順寶
• 申請（專利權）人: 上海南自科技股份有限公司
• 主分類號: H02H7/22
• 分類號: H02H7/22
• 代理公司: 上海浦東良風專利代理有限責任公司
• 代理人: 張勁風

技術領域

本實用新型涉及一種開關保護器，特別涉及一種煤礦高壓開關保護器。

背景技術

目前，煤礦用高壓開關設備的保護繼電器以電磁感應式為主，采用的是PCS、ACS、CCS、DCS系統的設計理念。根據《煤礦安全規程》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、電度等常規電力參數，具有規程要求的常規保護功能，而且有標準的通訊接口，可以對電網中關鍵開關設備的運行狀況實現“四遙”，為電力調度自動化提供支持。而這些設備一般都只包括過流、漏電和接地保護三種基本保護類型，基本沒有網絡通訊能力，無法滿足當今礦用高壓開關設備的性能要求。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種煤礦高壓開關保護器，主要解決電磁感應式保護繼電器存在的沒有網絡通訊能力的技術問題，本實用新型研制出的SNP-2611系列煤礦高壓開關保護器，適用于10kV、6kV和3.3kV電網中性點不接地供電系統或中性點欠補償接地系統，是供、變電系統中電力開關高級多功能綜合保護裝置，可對電網和設備起到監控和保護作用。同時，裝置還具有通訊接口，可與其他設備聯網構成煤礦電網安全防控系統。

本實用新型的技術方案是：一種煤礦高壓開關保護器，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據。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接，CPU模件由CPU、開出驅動模件、開入光隔驅動模件、通訊模件、模/數轉換器、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據經過低通濾波裝置后輸入模/數轉換器，經過A/D轉換后輸入CPU，經CPU處理后通過開出驅動模件傳輸給開入開出模件和操作模件，完成開關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據通過開入光隔驅動模件再傳輸給CPU，CPU與通訊模件、液晶顯示模件、存儲控制器雙向聯接；微機保護測控裝置采用AT96總線結構，CPU為美國Microchip公司的數字信號處理器芯片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內部完成幾乎所有的數據操作，真正實現了總線不出芯片，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。同時Microchip?CPUic支持SPI模式和I2C模式的數據傳輸，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內，紅外遙控器可在距離裝置安裝處10米內進行遙控設置，遙控器外殼采用金屬全密封防爆設計。本實用新型能夠把井下設備的電力參數，運行參數，電量信息，設備狀態以及電力系統出故障的原因及故障錄波數據發送到地面中心站，同時裝置也能夠接收地面中心站發出的遙控和復歸等命令，并執行數據通訊。實現高壓開關的“四遙”功能，真正實現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

圖2為本實用新型控制模塊系統結構示意圖

圖2中：1-CPU模件，1-1-CPU，1-2-開出驅動模件，1-3-開入光隔驅動模件，1-4-通訊模件，1-5-模/數轉換器，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1，一種煤礦高壓開關保護器，由3部分組成：包括控制模塊1、顯示器2、遙控器3(采用商斯達實業公司生產的HS2260芯片)，顯示器2通過通訊電纜連接控制模塊1，遙控器3與顯示器2通過紅外線傳遞數據。控制模塊1實時傳輸遙測數據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行，再由顯示器傳輸到控制模塊的CPU中執行。

參照圖2，控制模塊由電源模件2(采用國內品牌上海博湃科電子技股份有限公司的XRA05/110D05-24HG型3路電源)、交流采樣模件3(采用武漢華意電子有限公司生產的WGSLO型電流互感器和WGSYO型電壓互感器)、CPU模件1、開入開出模件和操作模件4(采用日本松下公司的Dk1a-24V型繼電器)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雙向聯接，CPU模件1由CPU1-1、開出驅動模件1-2(采用日本東芝公司生產的TLP181型芯片)、開入光隔驅動模件1-3(采用日本東芝公司生產的TLP181型芯片)、通訊模件1-4(采用美國美信公司生產的MAX485芯片)、模/數轉換器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(采用北京中宇豪生產的EMI/EMC低通濾波器)和遙控接收模件1-9(采用商斯達實業公司生產的HS2260芯片)組成，交流采樣模件3采集到的數據經過低通濾波裝置1-8后輸入模/數轉換器1-5，經過A/D轉換后輸入CPU1-1，經CPU處理后通過開出驅動模件1-2傳輸給開入開出模件和操作模件4，完成開關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將數據通過開入光隔驅動模件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雙向聯接；微機保護測控裝置采用AT96總線結構，電源模件2提供裝置各種工作電源，經外部PT接入100V電壓，經抗干擾濾波回路后，利用逆變原理輸出±5V，+24V。CPU1-1為美國Microchip公司的數字信號處理器芯片Microchip?CPUic30F6014A采用16位改良的哈佛架構，24位指令字以及12位A/D轉換器。實施例中的各種模件和其他一些硬件均為市購。