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電動潛油泵保護器設計分為哪幾個方麵?

2020-06-23

電動潛油泵保護器設計分為硬件和軟件兩方麵.硬件設計包括電源、信號采集、開關量輸入輸出、通訊電路等部分;軟件設計主要包括軟件架構、測量算法、保護算法、控製算法等。

 1硬件設計

  由於常用的潛油泵工作電壓從AC200V~AC2000V,因此不宜將潛油電泵工作電源直接作為潛油電泵保護的工作電源,常規做法是用隔離變壓器將潛油電泵工作電壓轉換為AC110V控製電壓。針對此種情況,潛油電泵保護器電源采用開關電源,這是因為開關電源的工作範圍寬、效率高,適用於此種情況。

  信號采集包括電壓、電流等電參量采集。為保證采集可靠性,通常采用TV、TA作為電壓、電流信號的隔離變換器。選用TA時,應注意TA電壓等級。常規TA電壓等級為0.66KV,而在潛油電泵工作電壓達到AC1000V甚至AC2000V時,應選用3.3KV等級的TA,以保證隔離安全。

  開關量輸入輸出以及通信電路的設計為常規設計,沒有過多特殊性。

  可靠性設計包括電蔗兼容、安全性設計。電磁兼容設計初期要充分考慮各種可能出現的問題,做好預留措施規劃。常用的抗幹擾方法包括:電源部分加EMC濾波器;信號采集部分增加濾波電路;在信號處理的各芯片輸入口處加端口保護電路;在芯片電源輸入處加去藕電容等。

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 2軟件設計

  常用的采樣算法有直流采樣和交流采樣。交流采樣可測量非正弦波信號,因此在電參量測量中廣泛采用。常用測裏算法有基於正弦信號的算法和基於非正弦的算法。基於正弦信號的算法包括半周內取zui大值算法、半周jue對積分算法、一階導數算法、二階導數算法、采樣值積算法、三采樣值算法等;基於非正弦信號的算法包括傅裏葉算法、一階差分後半波傅裏葉算法、真有效值算法等。各種算法都有其優缺點。基於正弦信號的算法雖然算法簡單、消耗資源少,但是當有諧波或波形變換後測量不準確;而基於非正弦信號的算法雖然算法較複雜,但可保證測量值的正確性。

  由於在保護算法中設計反時限曲線算法有一定難度,因此有些產品標注為反時限,但實際卻是定時限分割,如:(1.2-1.5)倍、60s保護,(1.5-2)倍、40s保護,2倍以上、10s保護。這違背了反時限曲線的基本原則,如果信號在臨界點上下跳動,那麽動作時間將不準確。真正的反時限具有一條連續的反時限曲線,真正做到大倍數大動作快,小倍數小動作慢。

  軟件設計時,除需要選取合理的算法外,還要注意軟件設計的規範化。軟件設計的基本原則是信息隱敲與模塊獨立性,好的軟件要求高內聚(內聚是模塊強度的度量)、低耦合。

  軟件測試是軟件設計中不可缺少的一個重要環節,其目的是檢驗軟件是否滿足規定。開發過程中藥遵循早測試、早改正原則,單元測試通過後再進行集成測試、確認測試和驗收測試。

  C濾波器;信號采集部分增加濾波電路;在信號處理的各芯片輸入口處加端口保護電路;在芯片電源輸入處加去藕電容等。

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