一种电机保护装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种电机保护装置及方法，所述装置主要包括CPU主系统及模拟量输入模块。CPU主系统包括电机保护模块和无功补偿控制模块，其中无功补偿控制模块根据实时采集的电机信号判断无功补偿设备的投切及电机所需无功补偿量，从而控制无功补偿设备中相应电容器的投切状态，调节输出的无功补偿量，适用于不同的无功补偿方法。本发明专利技术提供的电机综合保护装置具备电机保护功能的同时，根据电机工作状态投切无功补偿设备，信号采集快速准确，适用性强，接线简单。

【技术实现步骤摘要】
一种电机保护装置及方法
本专利技术涉及电机无功补偿
，具体涉及一种电机保护装置及方法。
技术介绍
电机综合保护装置是电机全面保护设备，能够实时检测电机三相电流值、电压值，实现电机各种保护功能，测试精度高，分辨率高，保护动作可靠。目前电机综合保护装置主要功能为电机的保护功能、报警功能以及通讯功能等，其中保护功能通常是些常规性保护，如过压保护、断相保护、短路保护、不平衡保护、欠流保护、过流保护、自启动功能等。现有的电机无功补偿由无功补偿设备实现，无功补偿设备主要包括控制器、电容器投切开关和电容器。其中控制器负责采集电机运行参数，如电压、电流等，这些数据通过处理后，得到电机所需无功补偿量，控制器控制相关开关动作，发出合适的无功补偿量，使电机能够高效运行。由此可见，目前电机综合保护装置和无功补偿装置分开设置，使得电机配套设备较为复杂，操作困难，且投资成本较高。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术提供一种电机保护装置及方法，能够根据电机工作状态投切无功补偿设备，解决了现有的电机综合保护装置和无功补偿装置分开设置，使得电机配套设备较为复杂，操作困难，且投资成本较高的问题。第一方面，本专利技术提供了一种电机保护装置，所述电机保护装置与电机连接，所述电机保护装置与无功补偿设备通过光缆或无线进行通信，所述电机保护装置包括：CPU主系统及模拟量输入模块；所述模拟量输入模块，用于将实时采集的电机信号经过A/D转换后发送至所述CPU主系统；所述CPU主系统包括电机保护模块和无功补偿控制模块；所述无功补偿控制模块用于根据所述电机信号判断无功补偿设备的投切及电机所需无功补偿量，从而控制所述无功补偿设备中电容器的投切状态，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿或停止为所述电机提供无功补偿。优选地，所述无功补偿控制模块，具体用于：当CPU主系统判断所述电机电流小于等于额定电流值时，则所述无功补偿控制模块向所述无功补偿设备的投切开关发送闭合指示信号，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿；若所述电机电流等于零时，则向所述无功补偿设备的投切开关发送关断指示信号。优选地，所述无功补偿控制模块，具体用于：判断所述电机信号中的电机电压是否小于等于设定电压值；若所述电机电压小于等于设定电压值，则向所述无功补偿设备的投切开关发送关断指示信号，以使所述无功补偿设备停止为所述电机提供无功补偿。优选地，所述无功补偿设备包括多组并联的电容器及与所述电容器一一对应的投切开关；相应地，所述无功补偿控制模块，还用于：根据实时采集的电机信号计算无功补偿量，根据所述无功补偿量确定投入或切除的电容器的数量；根据所述计算得到的投入或切除的电容器的数量，向相应数量的投切开关发送闭合指示信号或关断指示信号。优选地，所述无功补偿控制模块，具体用于：根据实时采集的电机信号获得无功补偿量，根据所述无功补偿量确定接入电容器的数量丨n丨；若n大于0，则向n个未闭合的投切开关发送闭合指示信号；若n小于0，则向丨n丨个闭合的投切开关发送关断指示信号。优选地，所述电机保护模块包括但不限于电机过流保护单元、差动电流速断单元。优选地，所述电机保护装置还包括：开关量输入输出模块、人机对话模块、串行通讯模块及电源模块。第二方面，本专利技术提供了一种基于上述任意一种电机保护装置的电机保护方法，所述方法包括：模拟量输入模块将实时采集的电机信号经过A/D转换后，发送至CPU主系统；所述CPU主系统根据所述电机信号判断无功补偿设备的投切及电机所需无功补偿量；所述CPU主系统向无功补偿设备发出投切信号，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿或停止为所述电机提供无功补偿。优选地，所述CPU主系统根据所述电机信号判断无功补偿设备的投切，包括：所述CPU主系统判断所述电机信号中的电机电流是否小于等于额定电流值；若所述电机电流小于等于额定电流值，所述CPU主系统向所述无功补偿设备的投切开关发送闭合指示信号，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿；若所述电机电流等于零时，则向所述无功补偿设备的投切开关发送关断指示信号。优选地，所述CPU主系统根据所述电机信号判断无功补偿设备的投切，包括：所述CPU主系统判断所述电机信号中的电机电压是否小于等于设定电压值；若所述电机电压小于等于设定电压值，所述CPU主系统向所述无功补偿设备的投切开关发送关断指示信号，以使所述无功补偿设备停止为所述电机提供无功补偿。由上述技术方案可知，本专利技术通过电机保护装置实时采集的电机信号，确定电机工作状态，并根据电机工作状态判断无功补偿设备的投切和投切容量，代替了传统无功补偿设备控制器的功能。由此可见，本专利技术提供的电机保护装置及方法操作简单，简化了电机配套设备，节省空间。现有技术中，由无功补偿装置控制器核定电机无功补偿量，控制相应投切开关动作，而本专利技术将无功补偿设备的控制器功能融入电机综合保护装置，因此无功补偿装置得以简化，投资成本降低，适用于各种补偿设备及方法。当然，实施本专利技术的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。图1是本专利技术一实施例提供的一种电机保护装置的结构示意图；图2是本专利技术另一实施例提供的一种电机保护装置的接线原理示意图；图3是本专利技术一实施例提供的一种电机保护方法的流程示意图；图1～图2中标记说明：1-电机保护装置；2-电机；3-无功补偿设备；4-母线；11-模拟量输入模块；12-CPU主系统；121-电机保护模块；122-无功补偿控制模块；13-开关量输入输出模块；14-人机对话模块；15-串行通讯模块；16-电源模块。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。图1是本专利技术一实施例中的一种电机保护装置的结构示意图，如图1所示，所述电机保护装置1一端与电机2连接，另一端接于母线4，无功补偿设备3与所述电机保护装置1接于同一母线4上，所述电机保护装置1与所述无功补偿设备3通过光缆或无线进行通信。具体来说，如图1及图2所示，所述电机保护装置1包括：CPU主系统12及模拟量输入模块11。其中，所述模拟量输入模块11，用于将实时采集的电机信号经过A/D转换后发送至所述CPU主系统。其中，所述电机信号包括：电机电流及电机电压。所述CPU主系统12包括电机保护模块121和无功补偿控制模块122。所述无功补偿控制模块122用于根据所述电机信号判断无功补偿设备的投切及电机所需无功补偿量，从而控制所述无功补偿设备中电容器的投切状态，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿或停止为所述电机提供无功补偿。需要说明的是，电机保护装置1的一端通过电动机断路器与电机2连接，另一端连接至母线；无功补偿设备3与电机2接与同一母线上。具体地，电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电机保护装置，其特征在于，所述电机保护装置与电机连接，所述电机保护装置与无功补偿设备通过光缆或无线进行通信，所述电机保护装置包括：CPU主系统及模拟量输入模块；所述模拟量输入模块，用于将实时采集的电机信号经过A/D转换后发送至所述CPU主系统；所述CPU主系统包括电机保护模块和无功补偿控制模块；所述无功补偿控制模块用于根据所述电机信号判断无功补偿设备的投切及电机所需无功补偿量，从而控制所述无功补偿设备中电容器的投切状态，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿或停止为所述电机提供无功补偿。

【技术特征摘要】
1.一种电机保护装置，其特征在于，所述电机保护装置与电机连接，所述电机保护装置与无功补偿设备通过光缆或无线进行通信，所述电机保护装置包括：CPU主系统及模拟量输入模块；所述模拟量输入模块，用于将实时采集的电机信号经过A/D转换后发送至所述CPU主系统；所述CPU主系统包括电机保护模块和无功补偿控制模块；所述无功补偿控制模块用于根据所述电机信号判断无功补偿设备的投切及电机所需无功补偿量，从而控制所述无功补偿设备中电容器的投切状态，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿或停止为所述电机提供无功补偿。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无功补偿控制模块，具体用于：当所述CPU主系统判断所述电机电流小于等于额定电流值时，则所述无功补偿控制模块向所述无功补偿设备的投切开关发送闭合指示信号，以使所述无功补偿设备为所述电机提供无功补偿；若所述电机电流等于零时，则向所述无功补偿设备的投切开关发送关断指示信号。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无功补偿控制模块，具体用于：判断所述电机信号中的电机电压是否小于等于设定电压值；若所述电机电压小于等于设定电压值，则向所述无功补偿设备的投切开关发送关断指示信号，以使所述无功补偿设备停止为所述电机提供无功补偿。4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述无功补偿设备包括多组并联的电容器及与所述电容器一一对应的投切开关；相应地，所述无功补偿控制模块，还用于：根据实时采集的电机信号计算无功补偿量，根据所述无功补偿量确定投入或切除的电容器的数量；根据所述计算得到的投入或切除的电容器的数量，向相应数量的投切开关发送闭合指示信号或关断指示信号。5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述无功补偿控制模块，具体用于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李琼，刘玉林，杜红勇，刘维功，邹兵，严川，
申请(专利权)人：中国石油化工股份有限公司，中国石油化工股份有限公司抚顺石油化工研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11