專利名稱：電磁式電壓互感器二次消諧裝置的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種電力設備，尤其涉及一種電磁式電壓互感器二次消諧裝置。
背景技術(shù)：
電壓互感器是電力系統(tǒng)中常用的設備，它和系統(tǒng)的電容參數(shù)形成許多復雜的振蕩 回路，由于電磁式電壓互感器的非線性特性，當滿足一定條件時，就有可能激發(fā)起鐵磁諧 振，包括基頻諧振、分頻諧振和高頻諧振。鐵磁諧振往往在電網(wǎng)某一局部造成過電壓，從而 危及電氣設備的絕緣，可能影響過電壓保護裝置的正常工作條件，有些甚至導致電壓互感 器的燒毀或爆炸。為此，需要對電壓互感器進行消諧，我們稱之為二次消諧，目前公知的電 壓互感器二次消諧裝置由于設置的不合理，經(jīng)常出現(xiàn)較長時間短路電壓互感器的現(xiàn)象，導 致電壓互感器燒毀的現(xiàn)象時有發(fā)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種電磁式電壓互感器二次消諧裝置，能夠通過脈沖群 觸發(fā)可控硅瞬時短接電壓互感器開口三角，迅速消除諧振，保護電壓互感器。為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供了一種電磁式電壓互感器二次消諧裝置，包括 數(shù)據(jù)采集模塊、頻率捕捉模塊、中央處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、通訊接口模塊、消諧輸出模 塊、開關量輸出模塊和液晶顯示模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述頻率捕捉模塊相連接，所述 中央處理模塊的輸入端和所述數(shù)據(jù)采集模塊及所述頻率捕捉模塊的輸出端相連接，所述中 央處理模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)存儲模塊、所述通訊接口模塊、所述消諧輸出模塊、所述開 關量輸出模塊及所述液晶顯示模塊的輸入端相連接，所述消諧輸出模塊與電壓互感器的開 口三角相連接。因此，本實用新型使用上述結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器二次消諧裝置，能夠通過脈 沖群觸發(fā)可控硅瞬時短接電壓互感器開口三角，迅速消除諧振，保護電壓互感器。

圖1為本實用新型電磁式電壓互感器二次消諧裝置實施例的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本實用新型電磁式電壓互感器二次消諧裝置實施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面參照附圖具體說明本實用新型的實施方式。如圖1所示，包括數(shù)據(jù)采集模塊101、頻率捕捉模塊102、中央處理模塊103、數(shù)據(jù) 存儲模塊104、通訊接口模塊105、消諧輸出模塊106、開關量輸出模塊107和液晶顯示模塊 108，數(shù)據(jù)采集模塊101和頻率捕捉模塊102相連接，中央處理模塊103的輸入端和數(shù)據(jù)采 集模塊101及頻率捕捉模塊102的輸出端相連接，中央處理模塊103的輸出端與數(shù)據(jù)存儲 模塊104、通訊接口模塊105、消諧輸出模塊106、開關量輸出模塊107及液晶顯示模塊108的輸入端相連接，消諧輸出模塊106與電壓互感器的開口三角相連接，中央處理模塊103綜 合計算，控制各個模塊的功能。開關量輸出模塊107實現(xiàn)報警輸出功能，消諧輸出模塊106 主要實現(xiàn)消諧動作輸出，液晶顯示模塊108顯示人機界面，數(shù)據(jù)采集模塊101和頻率捕捉模 塊102構(gòu)成了輸入信號采集系統(tǒng)。如圖2所示，數(shù)據(jù)采集模塊101的電流互感器CT與放大器TO的輸入端相連，本實 施例采用高精度電流互感器CT，將電壓信號轉(zhuǎn)化為電流信號，并在電流互感器CT 二次測重 新將電流信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，這樣實現(xiàn)了更好的抗干擾效果，放大器U6的輸出端一端與 放大器U7的輸入端相連，通過放大器U7，將信號抬升1. 5v,中央處理模塊103為C8051F單 片機U8，精度為12位，信號在進入C8051F單片機U8時，采用傅氏變化算法，可實現(xiàn)采樣精 度達士 1%。另一端與頻率捕捉模塊102的LM239比較器Ul的輸入端相連，LM239比較器 Ul的輸出端與74HC14觸發(fā)器U2的輸入端相連接，74HC14觸發(fā)器U2的輸出端與⑶4046鎖 相環(huán)芯片U4的輸入端相連接，⑶4046鎖相環(huán)芯片U4的輸出端與74HC393加法器U3的輸 入端相連接，CD4046鎖相環(huán)芯片U4能夠快速準確的捕捉輸入信號的頻率，且鎖相范圍寬， 74HC393加法器U3的輸出端與中央處理模塊相連接，頻率捕捉模塊102，采用過零檢測的方 法，首先將正弦信號轉(zhuǎn)化為方波信號，再將方波信號進行整形，最后經(jīng)CD4046鎖相環(huán)芯片 U4和十進制74HC393加法器U3相配合，實現(xiàn)了鎖相的目的，最終的采樣頻率為輸入信號頻 率的16倍，具有很強的抗干擾性能。放大器U7的輸出端與中央處理模塊相連接，中央處理 模塊與液晶顯示模塊U9相連接。本實施例采用C8051F單片機U8作為裝置的中央處理器， 具有功能強大，運算速度快的特點，并且C8051F單片機U8的通用輸入輸出口線豐富，內(nèi)部 資源豐富，采用c語言編程，便于開發(fā)和維護。消諧輸出模塊106通過三極管Ql的輸入端與中央處理模塊103相連接，三極管Ql 的輸出端與脈沖變壓器KMB472/104的輸入端相連接，脈沖變壓器KMB472/104的輸出端分 別與可控硅SCRl和可控硅SCR2相連接，本實施例的消諧輸出模塊采用脈沖變壓器隔離的 設計，將可控硅觸發(fā)回路和中央處理模塊103的處理電路相隔離，增強了裝置的抗干擾性。 本實施例消諧輸出模塊106通過脈沖群觸發(fā)可控硅，采用兩片可控硅并聯(lián)短接的方式，增 大了在瞬時短接電壓互感器開口三角時的通流能力，短接時間小于100ms，有效避免了長期 短路電壓互感器開口三角導致的電壓互感器燒毀現(xiàn)象，達到了更好的消諧效果。開關量輸出模塊107通過TLP521-1光電隔離器UlO的輸入端與中央處理模塊相 連接，TLP521-1光電隔離器UlO的輸出端與三極管Q2的輸出端相連，三極管Q2的輸入端 與EMI-SH-212D繼電器U13的輸入端相連，EMI-SH-212D繼電器U13的輸出端與報警設備 相連接。開關量輸出模塊107采用由中央處理模塊103控制，并經(jīng)三極管放大驅(qū)動繼電器 的方法，能夠使EMI-SH-212D繼電器U13在故障狀態(tài)準確動作，并且繼電器輸出部分采用磁 環(huán)濾波，抗外部干擾性能更好。EMI-SH-212D繼電器U13為大功率的繼電器，帶載能力更強， 能夠滿足各種報警設備的需要。中央處理模塊103與通訊接口模塊105的6N137光電隔離器U14、6N137光電隔離 器Ull及TLP521-1光電隔離器U12的輸入端相連，通訊接口模塊的6N137光電隔離器U14、 6附37光電隔離器Ull及TLP521-1光電隔離器U12的輸出端分別與MAX202電平轉(zhuǎn)換器U15 及MAX491電平轉(zhuǎn)換器U16的輸入端相連，在故障發(fā)生時實現(xiàn)對外界的通信。數(shù)據(jù)存儲模塊104為FM3164-S存儲器TO，F(xiàn)M3164-S存儲器TO芯片集串行存儲器和看門狗單元功能于一體，實現(xiàn)對故障信息的存儲。因此，本實用新型使用上述結(jié)構(gòu)的電磁式電壓互感器二次消諧裝置，能夠通過脈 沖群觸發(fā)可控硅瞬時短接電壓互感器開口三角，迅速消除諧振，保護電壓互感器。最后應說明的是以上實施例僅用以說明本實用新型的技術(shù)方案而非對其進行限 制，盡管參照較佳實施例對本實用新型進行了詳細的說明，本領域的普通技術(shù)人員應當理 解其依然可以對本實用新型的技術(shù)方案進行修改或者等同替換，而這些修改或者等同替 換亦不能使修改后的技術(shù)方案脫離本實用新型技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.一種電磁式電壓互感器二次消諧裝置，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集模塊、頻率捕捉 模塊、中央處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、通訊接口模塊、消諧輸出模塊、開關量輸出模塊和液晶 顯示模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述頻率捕捉模塊相連接，所述中央處理模塊的輸入端和 所述數(shù)據(jù)采集模塊及所述頻率捕捉模塊的輸出端相連接，所述中央處理模塊的輸出端與所 述數(shù)據(jù)存儲模塊、所述通訊接口模塊、所述消諧輸出模塊、所述開關量輸出模塊及所述液晶 顯示模塊的輸入端相連接，所述消諧輸出模塊與電壓互感器的開口三角相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電磁式電壓互感器二次消諧裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)采 集模塊的電流互感器CT與放大器TO的輸入端相連，所述放大器TO的輸出端一端與放大 器U7的輸入端相連，另一端與所述頻率捕捉模塊的LM239比較器Ul的輸入端相連，所述 LM239比較器Ul的輸出端與74HC14觸發(fā)器U2的輸入端相連接，所述74HC14觸發(fā)器U2的 輸出端與所述⑶4046鎖相環(huán)芯片U4的輸入端相連接，所述⑶4046鎖相環(huán)芯片U4的輸出 端與74HC393加法器U3的輸入端相連接，所述74HC393加法器U3的輸出端與所述中央處 理模塊相連接，所述中央處理模塊為C8051F單片機U8，所述放大器U7的輸出端與所述中央 處理模塊相連接，所述中央處理模塊與液晶顯示模塊U9相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電磁式電壓互感器二次消諧裝置，其特征在于所述消諧輸 出模塊通過三極管Ql的輸入端與所述中央處理模塊相連接，所述三極管Ql的輸出端與脈 沖變壓器KMB472/104的輸入端相連接，所述脈沖變壓器KMB472/104的輸出端分別與可控 硅SCRl和可控硅SCR2相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電磁式電壓互感器二次消諧裝置，其特征在于所述開關 量輸出模塊通過TLP521-1光電隔離器UlO的輸入端與所述中央處理模塊相連接，所述 TLP521-1光電隔離器UlO的輸出端與三極管Q2的輸出端相連，所述三極管Q2的輸入端與 EMI-SH-212D繼電器U13的輸入端相連，所述EMI-SH-212D繼電器U13的輸出端與報警設備 相連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電磁式電壓互感器二次消諧裝置，其特征在于所述中央處 理模塊與所述通訊接口模塊的6N137光電隔離器U14、6N137光電隔離器Ull及TLP521-1光 電隔離器U12的輸入端相連，所述通訊接口模塊的6N137光電隔離器U14、6m37光電隔離 器Ull及TLP521-1光電隔離器U12的輸出端分別與MAX202電平轉(zhuǎn)換器U15及MAX491電 平轉(zhuǎn)換器U16的輸入端相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的電磁式電壓互感器二次消諧裝置，其特征在于所述數(shù)據(jù)存 儲模塊為FM3164-S存儲器TO。
專利摘要本實用新型公開了一種電磁式電壓互感器二次消諧裝置，包括數(shù)據(jù)采集模塊、頻率捕捉模塊、中央處理模塊、數(shù)據(jù)存儲模塊、通訊接口模塊、消諧輸出模塊、開關量輸出模塊和液晶顯示模塊，所述數(shù)據(jù)采集模塊和所述頻率捕捉模塊相連接，所述中央處理模塊的輸入端和所述數(shù)據(jù)采集模塊及所述頻率捕捉模塊的輸出端相連接，所述中央處理模塊的輸出端與所述數(shù)據(jù)存儲模塊、所述通訊接口模塊、所述消諧輸出模塊、所述開關量輸出模塊及所述液晶顯示模塊的輸入端相連接，所述消諧輸出模塊與電壓互感器的開口三角相連接。本實用新型使用上述裝置，能夠通過脈沖群觸發(fā)可控硅瞬時短接電壓互感器開口三角，迅速消除諧振，保護電壓互感器。
文檔編號H01F27/34GK201859762SQ20102059080
公開日2011年6月8日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月4日
發(fā)明者韓鈞 申請人:保定華源電氣新技術(shù)開發(fā)有限公司