[发明专利]一种基于FPGA开发的汽轮机测速及超速保护卡件

权利要求书

1.一种基于FPGA开发的汽轮机测速及超速保护卡件，其特征在于：包括测速模块、超速保护模块、加速度超限保护模块、转速品质判断模块、功率负荷不平衡保护模块、FPGA模块、CPU模块和电源模块；

所述的测速模块，用于采集汽轮机转速信号，并将转速信号送入FPGA模块完成转速计算；

所述的超速保护模块，由FPGA模块中的超速判断算法来判断是否超速并输出保护信号；

所述的加速度超限保护模块，由FPGA模块中的加速度算法来计算加速度同时判断是否超限并输出保护信号；

所述的转速品质判断模块，由FPGA模块中的品质算法来计算转速的品质同时判断是否超限并输出保护信号；

所述的功率负荷不平衡保护模块，采集功率计和压力变送器传送的电功率及压力信号，通过FPGA模块中的功率负荷不平衡判断算法进行判断并输出保护信号；

FPGA模块通过PCI-E总线与CPU模块完成数据交互，由CPU模块与控制器进行数据交互。

2.根据权利要求1所述的基于FPGA开发的汽轮机测速及超速保护卡件，其特征在于：还包括数字信号采集模块，所述数字信号采集模块用于采集24V直流信号电路，并将信号送入FPGA模块。

3.根据权利要求1所述的基于FPGA开发的汽轮机测速及超速保护卡件，其特征在于：所述的测速模块包括用于采集汽轮机转速的有源转速传感器和/或无源转速传感器，速度信号经整波电路、精密放大电路、滤波电路处理后送入FPGA模块。

4.根据权利要求1所述的基于FPGA开发的汽轮机测速及超速保护卡件，其特征在于：所述的超速保护模块包括5路DO通道，每路DO通道均采用双路常开固态继电器输出保护信号，第一通道、第二通道、第三通道和第四通道对应103%额定转速超限，第五通道对应110%额定转速超限。

5.根据权利要求1所述的基于FPGA开发的汽轮机测速及超速保护卡件，其特征在于：卡件设计了两路转速采集通道及两路转速输出通道，卡件采集其余两块测速卡测速后送出的与转速对应的脉冲信号，卡件的测速结果与其余两块测速卡的转速进行比较来进行品质判断。

6.根据权利要求1所述的基于FPGA开发的汽轮机测速及超速保护卡件，其特征在于：所述功率负荷不平衡保护模块，两路4~20mA模拟量采集通道经模数转换，采集现场功率计和压力变送器传送的电功率及压力信号，通过FPGA模块中的功率负荷不平衡判断算法进行判断，并通过DO通道的固态继电器输出保护信号。