一种使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块制造技术

本实用新型专利技术涉及一种使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，包括AC

【技术实现步骤摘要】
一种使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块
[
][0001]本技术涉及属于汽轮机监视保护仪表
，具体地说是一种使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块。
[
技术介绍
][0002]汽轮机监视保护仪表(Turbine Supervisory Instruments，简称TSI仪表)，是确保汽轮机运行安全的关键设备之一。TSI仪表需要监测和保护的参数信号很多，常用的测量参数有：振动(包括轴承振动、相对振动、轴振动)、轴向位移、胀差、偏心、转速、零转速、键相、汽缸膨胀、油动机行程、同步器行程等。由于各测量参数不同，其测量原理各异，造成了非电量转换和电信号的处理方式是完全不同的，按测量参数的类型，将监视器模块可以组态为振动监视器、轴向位移监视器、胀差监视器、偏心监视器、转速监视器、零转速监视器、键相监视器、汽缸膨胀监视器、行程监视器等分别监视保护振动(包括轴承振动、相对振动、轴振动)、轴向位移、胀差、偏心、转速、零转速、键相、汽缸膨胀、油动机行程、同步器行程等测量参数。
[0003]目前常规的做法是，将这些参数监视器集中在一个仪表框架内，由电源模块通过框架母线板给各个监视器模块进行供电，这样由监视器框架、框架母线板、电源模块、监视器模块以及现场传感器等构成一套完整的TSI仪表。由于单电源模块供电系统稳定性不佳，为了提高TSI仪表供电电源的可靠性，采取双路电源模块冗余热备用供电的方式。传统的热备用电源模块冗余通常采用高选模式，即：所有的监视器模块的电源都取自输出电压较高的那路电源模块。这种冗余供电方式，仅能应对因某电源模块失电等原因造成的部分故障，负载由单个电源模块承担，负荷分配很不合理，通常带负载的电源模块容易损坏，不带负载的电源模块长期处于闲置状态，且电源模块无警告或者警告点是固定的，不便于更改。
[
技术实现思路
][0004]本技术的目的就是要解决上述的不足而提供一种使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，该智能电源模块可配置成独立供电模式使用，也可以作为冗余供电模式使用，提高了TSI仪表供电电源的可靠性。
[0005]为实现上述目的设计一种使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，包括AC
‑
DC转换电路1、切换电路2、模拟量采样电路3、ADC模数转换电路5、轮询电路6和保护电路13，所述智能电源模块接入220VAC交流电输入后，经AC
‑
DC转换电路1转换成
±
24V直流电源，所述AC
‑
DC转换电路1的输出端连接切换电路2，所述切换电路2的输出端连接保护电路13，所述AC
‑
DC转换电路1的输入端也连接保护电路13，所述保护电路13作为信号输出、输入的保护，所述保护电路13的输出端连接TSI仪表监视器框架的母线板，直流电源通过切换电路2后输出，经保护电路13送至TSI仪表监视器框架的母线板，并给框架内的监视器模块供电；所述AC
‑
DC转换电路1连接模拟量采样电路3，所述模拟量采样电路3的输出端分别连接保护电路13、轮询电路6，所述保护电路13连接轮询电路6，所述轮询电路6的输出端连接ADC模数
转换电路5。
[0006]进一步地，所述AC
‑
DC转换电路1输出的电压和电流经模拟量采样电路3采集、整定后，输出两路：一路以AO模拟量输出11的形式输出，经过保护电路13，通过智能电源模块的接插件，送至互为冗余的另一个智能电源模块，作为AI模拟量输入送至另一个智能电源模块的轮询电路6；另一路经输入轮询电路6后，输入至ADC模数转换电路5，与本电源模块互为冗余的另一个智能电源模块所采样的电压和采样的电流，以AI模拟量输入12的形式输入至轮询电路6。
[0007]进一步地，所述切换电路2由功率调节及负反馈电路构成，所述切换电路2用于实现冗余和可控功率输出；所述模拟量采样电路3中设置有电流传感器IC和巨磁阻GMR芯片，所述模拟量采样电路3使用两片电流传感器IC采样电流。
[0008]进一步地，所述智能电源模块中设有运算单元4，所述运算单元4由CPU芯片构成，所述运算单元4用于完成对智能电源模块各功能回路的控制、运算、模拟量输入的数据采集，以及模拟量输出、开关量输入、开关量输出。
[0009]进一步地，所述ADC模数转换电路5用于完成对智能电源模块的输出电压和电流进行采样，所述ADC模数转换电路5采用了一片可编程16位高速SAR型ADC，单电源供电，其基准源是由ADC模数转换芯片内部集成。
[0010]进一步地，所述轮询电路6具有二路输入，一路代表本智能电源模块实际功耗的电压和电流模拟量信号，另一路代表与本智能电源模块互为冗余的另一个智能电源模块实际功耗的电压和电流模拟量信号，所述轮询电路6在CPU控制下轮流切换二路模拟量输入信号，并输入到ADC模数转换电路5。
[0011]进一步地，所述智能电源模块中设有DI开关量输入回路7和DO开关量输出回路8，所述DI开关量输入回路7为智能电源模块提供两路干节点开关量输入，采用光耦进行信号隔离，其DI用作联络其他模块的信号输入；所述DO开关量输出回路8为智能电源模块提供一路电磁继电器输出，触点类型为干节点，其DO作为电压模块的报警输出。
[0012]进一步地，所述智能电源模块中设有CAN总线内部通讯回路9和RS485总线内部通讯回路10，所述CAN总线内部通讯回路9为智能电源模块提供了两路CAN总线内部通讯回路，两路CAN总线内部通讯回路互为热备用；所述RS485总线内部通讯回路10为智能电源模块提供了一路RS485总线内部通讯回路，用于接受对智能电源模块的组态指令和模块的配置信息。
[0013]进一步地，所述AO模拟量输出11取自模拟量采样电路3，输出所采样的电压和采样的电流，经保护电路13通过智能电源模块的接插件，送至互为冗余的另一个智能电源模块作为AI模拟量输入；所述AI模拟量输入12取自另一个智能电源模块的模拟量采样电路3，输出所采样的电压和采样的电流，经保护电路13通过智能电源模块的接插件，送至互为冗余的本智能电源模块作为AI模拟量输入。
[0014]进一步地，所述智能电源模块安装在TSI仪表监视器框架103中，所述智能电源模块与安装在TSI仪表监视器框架103中的监视器参数测量模块104通讯连接，并为监视器参数测量模块104提供
±
24V直流电源；所述智能电源模块为主电源供电模块101和冗余电源模块102，所述主电源供电模块101用于作为独立供电模式使用，并为TSI仪表监视器框架103中的监视器参数测量模块104提供
±
24V直流电源；所述冗余电源模块102用于配置成冗
余模式使用，用于在主电源供电模块101出现故障时进行自动切换。
[0015]本技术同现有技术相比，具有如下优点：
[0016](1)本技术智能电源模块可配置成独立供电模式使用，也可以作为冗余供电模式使用，提高TSI仪表供电电源的可靠性；
[0017](本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，其特征在于：包括AC
‑
DC转换电路(1)、切换电路(2)、模拟量采样电路(3)、ADC模数转换电路(5)、轮询电路(6)和保护电路(13)，所述智能电源模块接入220VAC交流电输入后，经AC
‑
DC转换电路(1)转换成
±
24V直流电源，所述AC
‑
DC转换电路(1)的输出端连接切换电路(2)，所述切换电路(2)的输出端连接保护电路(13)，所述AC
‑
DC转换电路(1)的输入端也连接保护电路(13)，所述保护电路(13)作为信号输出、输入的保护，所述保护电路(13)的输出端连接TSI仪表监视器框架的母线板，直流电源通过切换电路(2)后输出，经保护电路(13)送至TSI仪表监视器框架的母线板，并给框架内的监视器模块供电；所述AC
‑
DC转换电路(1)连接模拟量采样电路(3)，所述模拟量采样电路(3)的输出端分别连接保护电路(13)、轮询电路(6)，所述保护电路(13)连接轮询电路(6)，所述轮询电路(6)的输出端连接ADC模数转换电路(5)。2.如权利要求1所述的使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，其特征在于：所述AC
‑
DC转换电路(1)输出的电压和电流经模拟量采样电路(3)采集、整定后，输出两路：一路以AO模拟量输出(11)的形式输出，经过保护电路(13)，通过智能电源模块的接插件，送至互为冗余的另一个智能电源模块，作为AI模拟量输入送至另一个智能电源模块的轮询电路(6)；另一路经输入轮询电路(6)后，输入至ADC模数转换电路(5)，与本电源模块互为冗余的另一个智能电源模块所采样的电压和采样的电流，以AI模拟量输入(12)的形式输入至轮询电路(6)。3.如权利要求1所述的使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，其特征在于：所述切换电路(2)由功率调节及负反馈电路构成，所述切换电路(2)用于实现冗余和可控功率输出；所述模拟量采样电路(3)中设置有电流传感器IC和巨磁阻GMR芯片，所述模拟量采样电路(3)使用两片电流传感器IC采样电流。4.如权利要求1所述的使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，其特征在于：所述智能电源模块中设有运算单元(4)，所述运算单元(4)由CPU芯片构成，所述运算单元(4)用于完成对智能电源模块各功能回路的控制、运算、模拟量输入的数据采集，以及模拟量输出、开关量输入、开关量输出。5.如权利要求1所述的使用于汽轮机监视保护仪表的智能电源模块，其特征在于：所述ADC模数转换电路(5)用于完成对智能电源模块的输出电压和电流进行采样，所述ADC模数转换电路(5)采用了...

【专利技术属性】
技术研发人员：高飞，张怿，彭安俭，虞为慈，吴磊，朱武亭，
申请(专利权)人：上海颖电控制技术有限公司，
类型：新型
国别省市：