專利名稱：一種微機雙通道三合一控制屏的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種微機雙通道三合一控制屏，屬自動化控制技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前農(nóng)村400V低壓發(fā)電機組控制設(shè)備絕大多數(shù)仍沿襲幾十年來的一貫?zāi)Ｊ?，采用常?guī)老式設(shè)備，由于自動化程度低下，不僅發(fā)電質(zhì)量較差，而且體積大，操作復(fù)雜，發(fā)揮不了應(yīng)有的生產(chǎn)效益，且常規(guī)設(shè)備缺乏計算機通訊接口，無法形成統(tǒng)一有效的自動化監(jiān)控及管理。為了滿足廣大農(nóng)村小水電的需求，對于農(nóng)村小水電低壓發(fā)電機系統(tǒng)，迫切需要一種自動化程度較高，發(fā)電質(zhì)量較好的自動化監(jiān)控及管理系統(tǒng)。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的是，公開一種集發(fā)電機控制及保護，全自動準同期并列，微機勵磁、微機調(diào)頻調(diào)功，微機LED數(shù)字顯示儀表，微機故障檢測和保護于一體的微機綜合自動化監(jiān)控裝置。本實用新型的技術(shù)方案是，本實用新型微機雙通道三合一控制屏由控制屏、控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)所組成。其中控制系統(tǒng)包括微機勵磁綜合控制器、電動閥門控制電路、信號采集輸入電路和RS485通訊接口電路；勵磁系統(tǒng)包括自動起勵電路、多功能電壓電流保護電路、微機簡并網(wǎng)電路、合閘電路、分閘電路。發(fā)電機勵磁主回路與微機勵磁綜合控制器相連，從發(fā)電機勵磁主回路獲得觸發(fā)脈沖信號和其他輸入信號，微機勵磁綜合控制器分別與自動起勵電路、多功能電壓電流保護電路、微機簡并網(wǎng)電路、合閘電路、分閘電路、信號采集輸入電路和RS485通訊接口電路相連，根據(jù)發(fā)電機勵磁發(fā)出的觸發(fā)脈沖信號和其他輸入信號經(jīng)處理后分別對這些電路進行控制。其他輸入信號包括，發(fā)電機電壓、電流、頻率、勵磁電壓、勵磁電流、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率、 發(fā)電機轉(zhuǎn)速。本實用新型控制屏安裝有12塊4位LED數(shù)字儀表，分別顯示三相電壓、三相電流、 三相有功功率、三相無功功率、功率因數(shù)、頻率、勵磁電壓、勵磁電流；控制屏還安裝有8塊模擬板面表，分別顯示電壓、電流、三相有功功率、功率因數(shù)、頻率、勵磁電流、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率。本實用新型設(shè)有RS485通訊接口，按規(guī)定的通訊協(xié)議與上位機通訊。所有參數(shù)均可在上位機顯示，運行人員可在后臺監(jiān)視操作發(fā)電機，實現(xiàn)無人或少人值守。本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較的有益效果是，本實用新型是一款集發(fā)電機控制及保護，全自動準同期并列，微機勵磁、微機調(diào)頻調(diào)功，微機LED數(shù)字顯示儀表，微機故障檢測和保護于一體的微機綜合自動化監(jiān)控裝置。它具有與上位機接口，可以選擇遠方監(jiān)控或現(xiàn)地監(jiān)控。一臺發(fā)電機組配上一面WZK屏，與后臺計算機配合就能實現(xiàn)簡單實用的電站自動化系統(tǒng)。它還具有微機控制和傳統(tǒng)控制雙通道操作系統(tǒng)，在微機通道故障時也能正常發(fā)電運行，它的可靠性與性價比都遠比傳統(tǒng)技術(shù)要高。本實用新型適用于農(nóng)村400V低壓發(fā)電機組的控制。[0014]
圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實用新型實施例微機雙通道一體機三合一屏電原理圖；圖3是本實用新型實施例微機雙通道一體機三合一屏面板布置圖；圖中圖號表示11為快關(guān)繼電器；2報警；3備用；4備用；5為減有功；6為加有功； 7為COM ；8為快熔熔斷；9為軸承或繞組過熱；10主開關(guān)位置；11為減勵磁；12為加勵磁； 13備用；14備用；15跟蹤；16為發(fā)電機；17為三相電壓互感器；18為三相電流互感器；19 為電網(wǎng)；LQ是發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組；101行自左至右分別表示為A. B相電壓、C. A網(wǎng)電壓、B. C相電壓、A相電流、B相電流、C相電流；102行自左至右分別表示有功功率、無功功率、功率因數(shù)、頻率、勵磁電壓、 勵磁電流；103行自左至右分別表示為風(fēng)扇指示、A相整流指示、B相整流指示、C相整流指示、加勵磁、減勵磁、加有功、減有功；104行自左至右分別表示為并網(wǎng)電壓、微機電壓、 模擬電壓、微機主電源、微機備用電源、數(shù)顯表電源；105表示為刀開關(guān)；106行自左至右分別表示為電流電壓保護、模擬勵磁裝置、微機并網(wǎng)裝置；107行自左至右分別表示分閘指示、合間指示、交流滅磁；108行自左至右分別表示為手動分間、手動合間、儲能、起勵開關(guān)、試驗投運、并網(wǎng)開關(guān)；109行自左至右分別表示為電動閘門開、電動閘門關(guān)、調(diào)速器開機、調(diào)速器停機、緊急停機、緊急復(fù)位。
具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
如圖2所示，為本實用新型實施例微機雙通道一體機
三合一屏電原理圖。本實施例微機雙通道一體機三合一屏由控制屏、控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)所組成。其中控制系統(tǒng)包括微機勵磁綜合控制器、電動閥門控制電路、信號采集輸入電路和RS485通訊接口電路；勵磁系統(tǒng)包括自動起勵電路、多功能電壓電流保護電路、微機簡并網(wǎng)電路、合閘電路、分閘電路和備用的自動模擬可控硅勵磁調(diào)節(jié)器；發(fā)電機勵磁主回路與微機勵磁綜合控制器相連，從發(fā)電機勵磁主回路獲得觸發(fā)脈沖信號和其他輸入信號，微機勵磁綜合控制器分別與自動起勵電路、多功能電壓電流保護電路、微機簡并網(wǎng)電路、合閘電路、分閘電路、信號采集輸入電路和RS485通訊接口電路相連，根據(jù)發(fā)電機勵磁發(fā)出的觸發(fā)脈沖信號和其他輸入信號經(jīng)處理后分別對這些電路進行控制。其他輸入信號包括，發(fā)電機電壓、電流、頻率、勵磁電壓、勵磁電流、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率、 發(fā)電機轉(zhuǎn)速。本實施例在微機勵磁時，能實現(xiàn)并網(wǎng)前維持機端電壓為額定值；并網(wǎng)后，可選擇恒電壓有差運行、恒勵磁電流運行、恒功率因數(shù)運行或恒無功功率運行四種方式，運行中切換無沖擊。本實施例在發(fā)電機單機運行，可維持機端電壓不變，并網(wǎng)運行可按調(diào)差系數(shù)分配各機組無功功率。本實施例還采用變增益PID在線調(diào)節(jié)規(guī)律，改善調(diào)節(jié)品質(zhì)?？蓪崿F(xiàn)軟啟勵無超調(diào)。本實施例采用獨特的同步信號選擇方法，三相三線輸入時，任一相PT斷線，不會失去同步信號，此時發(fā)電機自動轉(zhuǎn)為恒勵磁電流運行方式，照常發(fā)電。本實施例采用的微機簡并網(wǎng)電路及裝置是一種多功能全自動準同期并網(wǎng)裝置， 它除有電腦控制的精確性外，還增加了一套用模擬電路構(gòu)成的并網(wǎng)角度控制的把關(guān)電路，幾乎完全避免了誤合間的可能性。它具有自動調(diào)壓及調(diào)速繼電器輸出接口，使之自動跟蹤電網(wǎng)電壓和頻率，理論上無角差并網(wǎng)。它自動測取開關(guān)動作時間，作為導(dǎo)前時間。它具有轉(zhuǎn)速信號儀的功能，可設(shè)置飛車動作頻率和制動頻率，并有相應(yīng)的繼電器出口。它可設(shè)置多項并網(wǎng)參數(shù)，并網(wǎng)前它發(fā)出調(diào)壓和調(diào)速脈沖，保證在第一時間并網(wǎng)且沖擊電流極小。在微機故障情況下，又急需發(fā)電時，可采用屏上三相指示燈進行暗燈法并網(wǎng)。本實施例由于采用微機勵磁綜合控制器，具有微機調(diào)速功能，當(dāng)控制屏“開機”按鈕按下達1秒后，該裝置“加功率”接點接通，驅(qū)動電機打開導(dǎo)葉直至頻率達到50Hz附近； 并網(wǎng)后，加減負荷靠按控制屏上“加有功”，“減有功”按扭進行調(diào)節(jié)。遠方控制靠本裝置“加有功”，“減有功”輸出繼電器進行調(diào)節(jié)；甩負荷時，頻率逐漸升高，當(dāng)超過53HZ時，“減有功” 觸點閉合，直至頻率恢復(fù)至53Hz左右，當(dāng)頻率超過70Hz快關(guān)水門繼電器動作；當(dāng)按下“停機”按鈕2秒鐘后，自動將有功功率和無功功率降為0負荷，手動跳開主開關(guān)后，發(fā)電機頻率低于45Hz時，裝置取消觸發(fā)脈沖，回到開機前狀態(tài)，閉鎖輸出接點，此時靠人工按鍵使導(dǎo)葉關(guān)閉；小型水輪發(fā)電機組大多不采用機械或液壓調(diào)速器，而用手一電動機調(diào)節(jié)導(dǎo)葉開度的方法來調(diào)節(jié)頻率和功率，該裝置微機測頻測功，與該裝置配套使用，可以達到調(diào)速器相似的功能，投資可以節(jié)省。本實施例還具有按水位自動發(fā)電功能。在水位高時多發(fā)電，避免棄水。在水位低時少發(fā)電，以蓄水提高水頭高度。使之能經(jīng)濟運行，多發(fā)電。本實施例具有微機勵磁與模擬勵磁雙通道功能，即該屏備有自動模擬可控硅勵磁調(diào)節(jié)器一臺，在微機系統(tǒng)故障時作為備用，它的接線和操作十分簡單。本實施例的微機雙通道一體機三合一屏面板布置如圖3所示，該屏裝有12塊4位 LED數(shù)字儀表，分別顯示三相電壓、三相電流、三相有功功率、三相無功功率、功率因數(shù)、頻率、勵磁電壓、勵磁電流；該屏還裝有6塊模擬面板表，分別顯示電壓、電流、三相有功功率、 功率因數(shù)、頻率、勵磁電流；還裝有2塊模擬面板表顯示網(wǎng)壓、網(wǎng)頻，以及各類報警指示燈。本實施例還設(shè)有RS485通訊接口，按規(guī)定的通訊協(xié)議與上位機通訊。所有參數(shù)均可在上位機顯示，運行人員可在后臺監(jiān)視操作發(fā)電機，實現(xiàn)無人或少人值守。本實施例的電壓調(diào)節(jié)范圍30%—130%，精度0. 5% ；無級調(diào)差范圍_20. 0%—20. 0% ； 調(diào)節(jié)速度為1周波；控制角分辨度0. 005度。
權(quán)利要求1. 一種微機雙通道三合一控制屏，由控制屏、控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)所組成，其特征在于， 所述控制系統(tǒng)包括微機勵磁綜合控制器、電動閥門控制電路、信號采集輸入電路和RS485 通訊接口電路；所述勵磁系統(tǒng)包括自動起勵電路、多功能電壓電流保護電路、微機簡并網(wǎng)電路、合間電路、分間電路；發(fā)電機勵磁主回路與微機勵磁綜合控制器相連，從發(fā)電機勵磁主回路獲得觸發(fā)脈沖信號和其他輸入信號，所述微機勵磁綜合控制器分別與自動起勵電路、多功能電壓電流保護電路、微機簡并網(wǎng)電路、合閘電路、分閘電路、信號采集輸入電路和 RS485通訊接口電路相連，根據(jù)發(fā)電機勵磁發(fā)出的觸發(fā)脈沖信號和其他輸入信號經(jīng)處理后分別對這些電路進行控制；所述控制屏安裝有12塊4位LED數(shù)字儀表，分別顯示三相電壓、三相電流、三相有功功率、三相無功功率、功率因數(shù)、頻率、勵磁電壓、勵磁電流；控制屏還安裝有8塊模擬板面表， 分別顯示電壓、電流、三相有功功率、功率因數(shù)、頻率、勵磁電流、電網(wǎng)電壓、電網(wǎng)頻率。
專利摘要一種微機雙通道三合一控制屏，由控制屏、控制系統(tǒng)、勵磁系統(tǒng)所組成，所述控制系統(tǒng)包括微機勵磁綜合控制器、電動閥門控制電路、信號采集輸入電路和RS485通訊接口電路；所述勵磁系統(tǒng)包括自動起勵電路、多功能電壓電流保護電路、微機簡并網(wǎng)電路、合閘電路、分閘電路。本實用新型是一款集發(fā)電機控制及保護，全自動準同期并列，微機勵磁、微機調(diào)頻調(diào)功，微機LED數(shù)字顯示儀表，微機故障檢測和保護于一體的微機綜合自動化監(jiān)控裝置。它還具有微機控制和傳統(tǒng)控制雙通道操作系統(tǒng)，在微機通道故障時也能正常發(fā)電運行，它的可靠性與性價比都遠比傳統(tǒng)技術(shù)要高。本實用新型適用于農(nóng)村400V低壓發(fā)電機組的控制。
文檔編號H02J3/38GK202183751SQ20112029607
公開日2012年4月4日 申請日期2011年8月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月16日
發(fā)明者萬友鵬, 吳小囡, 李崇權(quán), 楊典保, 歐陽群, 王潤根, 辜志勇, 陳善基 申請人:江西吉安電機制造有限責(zé)任公司