电动机差动保护装置制造方法及图纸

一种电动机差动保护装置。主要解决现有电动机差动保护器运行不稳定的问题。其特征在于：所述电动机差动保护装置还包括一个低通滤波回路单元，所述低通滤波回路单元连接在电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端与所述差分ＡＤ采样回路的输入端之间，所述低通滤波回路单元接收来自于所述电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端输出的电流信号，滤除高频谐波后，向所述差分ＡＤ采样回路输出低频的电流采样信号。该装置在原有结构的基础上增加了一个低通滤波回路单元以及一个光电隔离电路，实现了采样电流信号中的高次谐波被滤除掉以及ＣＰＵ系统和外控电气设备之间不再为直接的电气连接，由此，提高了电动机差动保护装置运行的稳定性以及使用寿命。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种油田作业领域中应用的电动机保护装置，具体的说，是涉及 一种能够实现电动机差动保护的电气控制装置。技术背景目前在油田上，大多数的抽油机都配备了电动机差动保护装置，经过较长时间的 运行，发现现有的电动机差动保护装置基本能够在电流不平衡时实现对电动机的保护作 用，但是同样也存在如下问题首先，由电动机的机端侧和中性点侧所采得的电流信号均含 有高次谐波，由此使得后续的差分AD采样回路以及CPU系统易发生失真的故障，导致保护 装置运行不稳定；其次，现有的电动机差动保护装置将外控电气设备的开关量输入电路直 接接入CPU系统，一旦外控电气设备发生过电流或短路、接地等事故，会直接对保护装置中 的CPU造成电气损害，降低了该种装置的使用寿命
技术实现思路
为了解决
技术介绍
中所提到的技术问题，本技术提供一种电动机差动保护装 置，该种电动机差动保护装置在原有结构的基础上增加了一个低通滤波回路单元以及一个 光电隔离电路，由此实现了采样电流信号中的高次谐波被滤除掉以及CPU系统和外控电气 设备之间不再为直接的电气连接，由此，提高了电动机差动保护装置运行的稳定性以及使 用寿命。本技术的技术方案是该种电动机差动保护装置，包括一个能够接收电动机 机端侧和中性点侧电流信号的差分AD采样回路、CPU系统、开关量输入回路、继电器逻辑回 路、人机接口模块和电源模块，其特征在于所述电动机差动保护装置还包括一个低通滤波 回路单元，所述低通滤波回路单元连接在电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端与所述 差分AD采样回路的输入端之间，所述低通滤波回路单元接收来自于所述电动机机端侧和 中性点侧电流信号输出端输出的电流信号，滤除高频谐波后，向所述差分AD采样回路输出 低频的电流采样信号。此外，为实现CPU系统与外控电气设备之间的电气隔离，在所述电动机差动保护 装置中在开关量输入回路与CPU系统之间设置有包含发光管和光敏二极管的光电隔离电 路，所述开关量输入回路输出的开关信号通过光电隔离电路的光耦作用输出到所述CPU系 统的开关量信号输入端。完成上述方案时，优选所述低通滤波回路单元采用巴特沃斯低通滤波器芯片，所 述光电隔离电路采用线性光耦HCNR200芯片。本技术具有如下有益效果该种所述电动机差动保护装置由于在电动机机端 侧和中性点侧电流信号输出端与所述差分AD采样回路的输入端之间增设了一个低通滤波 回路单元，由该低通滤波回路单元对来自于电动机的电流信号进行低通滤波，这样有害的 高次谐波就可以被滤掉而只保留低频的有用电流，这样保护装置内的差分AD采样回路以3及CPU系统就不会再出现失真的问题。此外，在所述电动机差动保护装置中在开关量输入 回路与CPU系统之间设置有包含发光管和光敏二极管的光电隔离电路，所述开关量输入回 路输出的开关信号通过光电隔离电路的光耦作用输出到所述CPU系统的开关量信号输入 端，这样，就可以实现CPU系统与外控电气设备之间的电气隔离，保证了 CPU系统的安全可靠工作。附图说明图1是本技术的组成示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术作进一步说明由图1所示，该种电动机差动保护装置，包括一个能够接收电动机机端侧和中性 点侧电流信号的差分AD采样回路、CPU系统、开关量输入回路、继电器逻辑回路、人机接口 模块和电源模块等常规结构，其独特之处在于所述电动机差动保护装置还包括一个低通 滤波回路单元，所述低通滤波回路单元连接在电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端与 所述差分AD采样回路的输入端之间，所述低通滤波回路单元接收来自于所述电动机机端 侧和中性点侧电流信号输出端输出的电流信号，滤除高频谐波后，向所述差分AD采样回路 输出低频的电流采样信号。此外，在所述电动机差动保护装置中在开关量输入回路与CPU系统之间设置有包 含发光管和光敏二极管的光电隔离电路，所述开关量输入回路输出的开关信号通过光电隔 离电路的光耦作用输出到所述CPU系统的开关量信号输入端。具体实施时，所述低通滤波回路单元采用巴特沃斯低通滤波器芯片，所述光电隔 离电路采用线性光耦HCNR200芯片。HCNR200型线性光耦是由发光二极管、反馈光电二极 管以及输出光电二极管组成。当发光二极管通过驱动电流时，发出红外光作为伺服光通量。 该光分别照射在反馈光电二极管以及输出光电二极管上，反馈光电二极管吸收反馈光电二 极管光通量的一部分，从而产生控制电流。输出光电二极管产生的输出电流与发光二极管 发出的伺服光通量成线性比例。HCNR200工作在光电导模式下的信号为正极性输入，正极性 输出。隔离电路中需要电阻调节初级运放输入偏置电流的大小，电容起反馈作用，同时滤除 了电路中的毛刺信号，避免HCNR200的铝砷化镓发光二极管受到意外的冲击。此外，开关量输入回路的信号输入CPU系统，CPU系统设有三路输出，分别连接通 讯模块、人机接口模块MMI和继电器逻辑回路以及电源模块。而且CPU系统与继电器逻辑回 路之间也可以设有光电隔离电路，作用与前者相同。此外，通讯模块包括以太网通讯接口、 CAN网通讯接口和RS485通讯接口，人机接口模块包括液晶显示屏、键盘和指示信号灯，CPU 系统由32位微处理器CPU、RAM、ROM、Flash存储器等构成，高性能的32位微处理器CPU， 大容量的R0M、RAM及Flash存储器，将会使得CPU系统具有极强的数据处理及记录能力，可 以实现各种复杂的故障处理方案和记录大量的故障数据。Flash存储器中可记录的录波报 告不少于10次，可记录的事件数不少于500次。保护定值等运行配置信息也存入该存储器 中，这些信息在装置掉电后均不会丢失。开关量输入回路的开入量分为内部开入和外部开入，内部开入采用DC24V开入，电源由本技术的电源模块提供，外部开入采用两级光耦隔离电路，实现DC220V直接输 入电平。本技术的通讯模块包括IOM以太网接口和CAN通讯接口，以太网接口为本装 置接入系统的主要通信接口，CAN通讯接口为组成双网通讯时提供第二通讯接口，特殊情况 下，也可提供光纤接口。电源模块将直流220V或IlOV电压输入经抗干扰滤波回路后，利用逆变原理输出 本装置需要的三组直流电压，即5V、24V，24V与5V不共地，且采用浮地方式，同电动机差动 保护装置的外壳不相连，其中，5V为用于CPU及AD转换回路的工作电源，24V为用于驱动继 电器逻辑回路及外部开入的电源。为增强电源模件的抗干扰能力，可以在本技术电源模块的直流输入端装设滤 波器。人机接口模块MMI主要功能是显示保护集成CPU系统输出的信息，显示屏采用四 行，每行八个汉字的液晶显示器，人机界面清晰易懂，键盘操作方式使得人机对话操作方 便、简单。人机接口模块MMI上还配置了指示信号灯指示信息，使本装置的运行信息更为直 观。本种保护装置适用于3-10KV电压等级的中高压大型电动机差动保护。既可以分 散在开关柜就地安装，也可以集中组屏安装。并提供通信接口，可以和其它保护、自动化设 备一起，通过通信接口组成自动化系统。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动机差动保护装置，包括一个能够接收电动机机端侧和中性点侧电流信号的差分ＡＤ采样回路、ＣＰＵ系统、开关量输入回路、继电器逻辑回路、人机接口模块和电源模块，其特征在于：所述电动机差动保护装置还包括一个低通滤波回路单元，所述低通滤波回路单元连接在电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端与所述差分ＡＤ采样回路的输入端之间，所述低通滤波回路单元接收来自于所述电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端输出的电流信号，滤除高频谐波后，向所述差分ＡＤ采样回路输出低频的电流采样信号。

【技术特征摘要】
1.一种电动机差动保护装置，包括一个能够接收电动机机端侧和中性点侧电流信号的 差分AD采样回路、CPU系统、开关量输入回路、继电器逻辑回路、人机接口模块和电源模块， 其特征在于所述电动机差动保护装置还包括一个低通滤波回路单元，所述低通滤波回路 单元连接在电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端与所述差分AD采样回路的输入端之 间，所述低通滤波回路单元接收来自于所述电动机机端侧和中性点侧电流信号输出端输出 的电流信号，滤除高频谐波后，向所述差分AD...

【专利技术属性】
技术研发人员：李红雯，刘连峰，王玉娜，赵丹丹，苏学庆，原微，李玉东，
申请(专利权)人：大庆石油管理局，大庆油田新世纪电力自动化有限责任公司，
类型：实用新型
国别省市：23[中国|黑龙江]