CN111162502A - 一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置 - Google Patents
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Abstract
一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，包括设备功率占用采集单元、恒流源加法器、设定功率值发生器、比较器、输出控制单元。所述设备功率占用采集单元有多个，分别采集对应设备的功率占用信号并传输给恒流源加法器，恒流源加法器上还连接有一个恒流源，恒流源加法器将经过加法运算得到的总占用率输出到比较器，比较器上将接收的总占用功率值与预留功率值发生器生成的保护值做比较处理，最终结果连接到输出控制单元，所述控制单元有多个，分别对应设备的加热使能端，起到保护作用。本发明采用完全的硬件保护电路，可靠性高，确保不超过用户配电***预留的用电功率，保证用电安全。
Description
技术领域
本发明涉及电气保护技术领域，具体是一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置。
背景技术
固体蓄热型电加热装置是指采用适当的方式，利用特定的装置，将低谷电或其他性质的电能转换成热能并通过一定的蓄热材料储存起来，需要时再释放出来加以利用的***。
10kV或以上大功率固体蓄热设备群组运行时，有时设备总功率大于用户配电***预留的最大功率，一般采用上位机控制等方式，使设备轮流启动分时加热，达到使用功率不超过用户配电***预留功率的目的。上位机一般涉及通讯、复杂的程序运算，容易出现故障，为保证在上位机出现运行错误等故障时功率不超限，需要可靠性更好的保护方式。
发明内容
本发明的目的在于提供一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，包括设备功率占用采集单元、恒流源加法器、预留功率值发生器、比较器、输出控制单元，所述设备功率占用采集单元有多个，分别采集对应设备的功率占用信号并传输给恒流源加法器，恒流源加法器上还连接有一个恒流源，恒流源加法器将经过加法运算得到的总占用率输出到比较器，比较器上将接收的总占用功率值与预留功率值发生器生成的保护值做比较处理，最终结果连接到输出控制单元，所述控制单元有多个，分别对应设备的加热使能端，起到保护作用。
作为本发明的进一步方案：所述比较器为电压比较器。
作为本发明的进一步方案：所述比较器带有自锁功能，一旦触发保护将自锁，保持输出。
作为本发明的进一步方案：所述预留功率值发生器生成的保护值可设定。
作为本发明的进一步方案：加法器输出连接有占用功率显示器。
作为本发明的进一步方案：设定功率值发生器输出端连接有预留功率显示器。
作为本发明的进一步方案：所述比较器的输出端还连接有报警提示模块。
作为本发明的进一步方案：还包括用于给各个模块供电的电源模块。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：保护装置简单可靠，起到冗余的保障作用。在通常的超功率保护方式运行错误等故障时提供可靠保护。
附图说明
图1为本发明的整体原理框图；
图2为加法电路原理图；
图3为本发明的电路工作示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，包括设备功率占用采集单元、恒流源加法器、设定功率值发生器、比较器、输出控制单元，其特征在于，所述设备功率占用采集单元有多个，分别采集对应设备的功率占用信号并传输给恒流源加法器，恒流源加法器上还连接有一个恒流源，恒流源加法器将经过加法运算得到的总占用率输出到比较器，比较器上将接收的总占用功率值与预留功率值发生器生成的保护值做比较处理，最终结果连接到输出控制单元，所述控制单元有多个，分别对应设备的加热使能端，起到保护作用。
加法器原理如图2所示，
一个恒定电流通过电阻，电阻两端的电压与阻值成正比，所述电压代表了所述电阻的大小，如果所述阻值对应所述设备的电功率，所述电压就代表了所述设备的电功率，所以所述电压之和就是所述电功率的总和，用硬件电路完成了加法计算。
本实施案例的详细原理如图3所示，本实施案例适用于六台设备。
图中，恒流源为U1芯片，产生一个20mA的恒定电流，通过R8修正恒定电流的大小；
六台设备送来的功率占用信号，分别连接到K1-K6，K1-K6接通表示相应设备功率非占用，断开表示占用。如K1断开，表示1#设备处于功率占用状态，此时恒流源产生的电流通过电阻R1，电阻R1两端电压为5V，可以代表1#设备占用功率为5MW，其余功率占用同理，总电压代表了总占用功率。此电压接有一个数字显示器U4，指示此时的总占用功率。
电位器R9产生一个代表预留功率值的电压，此电压接有一个数字显示器U3，指示此时的预留功率值。
代表总占用功率的电压送入电压比较器U2A的同相输入端，代表预留功率值的电压送入电压比较器U2A的反相输入端，当同相输入端的电压>反相输入端电压，U2A输出高电压，Q1导通，K7-K12吸合，触点断开，设备1# - 6# 加热使能端断开，无法加热。
Q1导通同时使X2和LS1工作，发出声光报警。
Q1导通同时通过D1和S1，使U2A的反向输入端变成低电压，形成U2A自锁，S1被人为按下，能解除自锁。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (8)
1.一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，包括设备功率占用采集单元、恒流源加法器、预留功率值发生器、比较器、输出控制单元，其特征在于，所述设备功率占用采集单元有多个，分别采集对应设备的功率占用信号并传输给恒流源加法器，恒流源加法器上还连接有一个恒流源，恒流源加法器将经过加法运算得到的总占用率输出到比较器，比较器上将接收的总占用功率值与预留功率值发生器生成的保护值做比较处理，最终结果连接到输出控制单元，所述控制单元有多个，分别对应设备的加热使能端，起到保护作用。
2.根据权利要求1所述的一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，其特征在于，所述比较器为电压比较器。
3.根据权利要求2所述的一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，其特征在于，所述比较器带有自锁功能，一旦触发保护将自锁，保持输出。
4.根据权利要求1所述的一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，其特征在于，所述预留功率值发生器生成的保护值可设定。
5.根据权利要求1所述的一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，其特征在于，加法器输出连接有占用功率显示器。
6.根据权利要求1所述的一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，其特征在于，预留功率值发生器输出端连接有预留功率显示器。
7.根据权利要求1所述的一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，其特征在于，所述比较器的输出端还连接有报警提示模块。
8.根据权利要求4所述的一种固体蓄热型电加热装置群组运行超功率保护装置，其特征在于，还包括用于给各个模块供电的电源模块。
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