一种汽轮机转速测量装置及测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102495225A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102495225A(43)申请公布日2012.06.13(21)申请号201110416226.6(22)申请日2011.12.14(71)申请人南京科远自动化集团股份有限公司地址211100江苏省南京市江宁经济技术开发区西门子路27号(72)发明人赵国海杭哲姚美常(74)专利代理机构南京汇盛专利商标事务所(普通合伙)32238代理人陈扬(51)Int.Cl.G01P3/481(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书33页页附图附图22页(54)发明名称一种汽轮机转速测量装置及测量方法(57)摘要本发明公开了一种汽轮机转速测量装置及测量方法。该装置包括转速传感器信号调理模块、控制模块、超速保护输出模块和通讯接口模块；所述汽轮机转速测量装置通过转速传感器信号调理模块与转速传感器相连；所述转速传感器信号调理模块与CPLD转速测量模块相连；所述CPLD转速测量模块与控制模块通过SPI通讯相连；所述控制模块分别与超速保护输出模块和通讯接口相连。本发明汽轮机转速测量方法测量速度快，且精确、稳定。CN102495ACN102495225A权利要求书1/1页1.一种汽轮机转速测量装置，该装置与转速传感器相连，其特征在于：所述汽轮机转速测量装置包括转速传感器信号调理模块、控制模块、超速保护输出模块和通讯接口模块；所述汽轮机转速测量装置通过转速传感器信号调理模块与转速传感器相连；所述转速传感器信号调理模块与CPLD转速测量模块相连；所述CPLD转速测量模块与控制模块通过SPI通讯相连；所述控制模块分别与超速保护输出模块和通讯接口相连。2.根据权利要求1所述的汽轮机转速测量装置，其特征在于：所述转速传感器信号调理模块包括数字开关、可调电阻、八阶低通滤波器、隔直电路、比较器和缓冲器；所述转速传感器信号调理模块通过数字开关切入可调电阻；所述数字开关依次连接八阶低通滤波器、隔直电路、比较器和缓冲电路；所述转速传感器信号调理模块通过缓冲电路与所述CPLD转速测量模块相连。3.根据权利要求1或2所述的汽轮机转速测量装置，其特征在于：所述CPLD转速测量模块包括多路独立的测频逻辑电路；所述测频逻辑电路交错并行测量、串行输出。4.根据权利要求3所述的汽轮机转速测量装置，其特征在于：所述测频逻辑电路为三路，三路测量相位上错开120°，每路完成360°测量后，更新转速值。5.根据权利要求3所述的汽轮机转速测量装置，其特征在于：所述测频逻辑电路为六路，六路测量相位上错开120°，每路完成720°测量后，更新转速值。6.一种应用权利要求1所述的汽轮机转速测量装置的测量方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）所述转速传感器输出转速信号经转速传感器信号调理模块调理成标准脉冲信号，送至CPLD转速测量模块；（2）CPLD转速测量模块将测得的转速数据经SPI通讯传送给控制模块；（3）控制模块根据超速保护输出模块输出动作信号，并通过通讯接口将转速值输出。7.根据权利要求6所述的测量方法，其特征在于：所述步骤（1）中转速信号调理模块的调理过程为：转速信号经一级八阶低通滤波器滤除高频干扰，然后通过隔直电路去除直流分量，再送入比较器输出脉冲信号，最后通过一级缓冲电路整形后输出至CPLD。8.根据权利要求7所述的测量方法，其特征在于：所述比较器的比较门槛通过数字电位器分压设定。9.根据权利要求6或7所述的测量方法，其特征在于：所述步骤（2）中CPLD转速测量模块的转速测量过程为：所述脉冲信号进入三路独立的测频逻辑电路，三路测频逻辑电路依次延迟120°启动，每路完成360°测量后，更新转速值。2CN102495225A说明书1/3页一种汽轮机转速测量装置及测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种工业控制领域发电厂汽轮机转速测量装置和测量方法。背景技术[0002]汽轮发电机是电力行业的关键设备，一旦发生故障，造成的损失非常严重。汽轮机转速是汽轮机安全运行的最重要的参数之一。转速测量的精度，稳定性，以及测量速度都极为重要。[0003]尤其随着机组容量的增大，自动化程度的提高，对机组转速测量的要求也越来越高。工业现场环境复杂，配套的传感器种类繁多，各种干扰也较为严重，传统的转速传感器信号调理模块，在抑制干扰及传感器的适应型上存在一些不足，导致某些工况下转速信号质量较差影响测量。[0004]传统的测量方法保证测量精度意味着测量脉冲数增加，为了避免脉冲不均匀影响转速测量的稳定性意味着必须测量的脉冲数为测速齿轮齿数的整倍数。这都意味着传统的测量方法都需要耗费较长的测量时间。而对于汽机的超速保护而言，测量保护时间越短越好。传统的测频法，测周期法，测频测周期结合法及等精度测频法，