專利名稱：煤礦高壓開關(guān)保護(hù)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種開關(guān)保護(hù)器，特別涉及一種煤礦高壓開關(guān)保護(hù)器。
背景技術(shù)：
目前，煤礦用高壓開關(guān)設(shè)備的保護(hù)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(jì)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(hù) 裝置不僅可以在線檢測(cè)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(hù) 功能，而且有標(biāo)準(zhǔn)的通訊接口，可以對(duì)電網(wǎng)中關(guān)鍵開關(guān)設(shè)備的運(yùn)行狀況實(shí)現(xiàn)"四遙"，為電力 調(diào)度自動(dòng)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(hù)三種基本保護(hù)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(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種煤礦高壓開關(guān)保護(hù)器，主要解決電磁感應(yīng)式保護(hù)繼電器存 在的沒有網(wǎng)絡(luò)通訊能力的技術(shù)問題，本實(shí)用新型研制出的SNP-2611系列煤礦高壓幵關(guān)保護(hù) 器，適用于10kV、 6kV和3.3kV電網(wǎng)中性點(diǎn)不接地供電系統(tǒng)或中性點(diǎn)欠補(bǔ)償接地系統(tǒng)，是供、
變電系統(tǒng)中電力開關(guān)高級(jí)多功能綜合保護(hù)裝置，可對(duì)電網(wǎng)和設(shè)備起到監(jiān)控和保護(hù)作用。同時(shí)， 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(shí)用新型的技術(shù)方案是 一種煤礦高壓開關(guān)保護(hù)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(shù)據(jù)?？刂?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(dòng)模件、開入光隔驅(qū)動(dòng) 模件、通訊模件、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)模件再傳輸給 CPU， CPU與通訊模件、液晶顯示模件、存儲(chǔ)控制器雙向聯(lián)接；微機(jī)保護(hù)測(cè)控裝置采用AT96總 線結(jié)構(gòu)，CPU為美國(guó)Microchip公司的數(shù)字信號(hào)處理器芯片MicrochipCPUic30F6014A,裝置電源由電壓互感器提供，不需外加獨(dú)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(shí)現(xiàn)了總線不出芯片， 大大提高了微機(jī)保護(hù)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(jì)占用的電路板面積較小，價(jià)格也較低，算法編程也容易實(shí)現(xiàn)。同時(shí)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(kuò)充。這些特點(diǎn)使得本實(shí)用新型很適合 需要高分辨率、高采樣率以及高速計(jì)算的場(chǎng)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(jìn)行遙控設(shè)置，遙控器外殼采用金屬全密封防 爆設(shè)計(jì)。本實(shí)用新型能夠把井下設(shè)備的電力參數(shù)，運(yùn)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(shí)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(shí)現(xiàn)高壓開關(guān)的"四遙"功能，真正實(shí)現(xiàn)井下變電 廣的無人值守。

圖l:為本實(shí)用新型連接框圖
圖l中1-控制模塊，2-顯示器，3-遙控器 圖2為本實(shí)用新型控制模塊系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖
圖2中1一CPU模件，1一1一CPU， l一2—開出驅(qū)動(dòng)模件，l一3 —開入光隔驅(qū)動(dòng)模件， 1—4一通訊模件，l一5—模/數(shù)轉(zhuǎn)換器，l一6 —存儲(chǔ)控制器，l一7—液晶顯示模件，l一8—低 通濾波裝置，l一9一遙控接收模件；2—電源模件，3 —交流采樣模件，4一開入開出模件和操 作模件。
具體實(shí)施方式
參照?qǐng)Dl， 一種煤礦高壓開關(guān)保護(hù)器，由3部分組成包括控制模塊l、顯示器2、遙控器 3(采用商斯達(dá)實(shí)業(yè)公司生產(chǎn)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(shù)據(jù)?？刂颇Kl實(shí)時(shí)傳輸遙測(cè)數(shù)據(jù)及遙信信號(hào)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。
參照?qǐng)D2，控制模塊由電源模件2(采用國(guó)內(nèi)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(chǎn)的WGSLO型 電流互感器和WGSYO型電壓互感器)、CPU模件1、幵入開出模件和操作模件4(采用日本松下公 司的Dkla-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(lián)接，CPU模件1由CPU1-1、開出驅(qū)動(dòng)模件1-2(采用日本東芝公司生產(chǎn)的TLP181型芯片)、開入光隔驅(qū)動(dòng)模件1-3(采用日本東芝公司生產(chǎn)的TLP181型芯片)、通訊模件1-4(采用美國(guó)美信 公司生產(chǎn)的MAX485芯片)、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器l-5、存儲(chǔ)控制器卜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(chǎn)的EMI/EMC低通濾波器)和遙控接收模件1-9(采用商斯達(dá)實(shí)業(yè)公司 生產(chǎn)的HS2260芯片)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l-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(dòng)模件l-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(dòng)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(chǔ)控制器1-6雙向聯(lián)接；微機(jī)保護(hù)測(cè)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?cè)磔敵鐾?V，十24V。 CPU1 一 l為美國(guó)Microchip公司的數(shù)字信號(hào)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。實(shí)施例中的各種模件和其他一些硬件均為市購(gòu)。
權(quán)利要求1、一種煤礦高壓開關(guān)保護(hù)器，其特征是由控制模塊、顯示器和遙控器組成，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(dòng)模件、開入光隔驅(qū)動(dòng)模件、通訊模件、模/數(shù)轉(zhuǎn)換器、存儲(chǔ)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(dòng)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(dòng)模件再傳輸給CPU，CPU與通訊模件、液晶顯示模件、存儲(chǔ)控制器雙向聯(lián)接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種煤礦高壓開關(guān)保護(hù)器。解決了電磁式感應(yīng)式保護(hù)繼電器無法實(shí)現(xiàn)的各種精確保護(hù)整定和網(wǎng)絡(luò)通訊，技術(shù)方案是一種煤礦高壓開關(guān)保護(hù)器，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)?？刂颇K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，可用作煤礦井下的供用電系統(tǒng)中微機(jī)保護(hù)測(cè)控。
文檔編號(hào)H02H7/22GK201374555SQ200920073728
公開日2009年12月30日 申請(qǐng)日期2009年3月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年3月30日
發(fā)明者張繼征, 徐順寶, 斌 李 申請(qǐng)人:上海南自科技股份有限公司