專利名稱：一種防止svc系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路。
背景技術(shù)：
SVC系統(tǒng)是用于補(bǔ)償電網(wǎng)上多余的無功并提高功率因數(shù)，其主要功率元件晶閘管在電壓下降系統(tǒng)出現(xiàn)短路時(shí)會(huì)引起SVC設(shè)備保護(hù)跳閘的現(xiàn)象，導(dǎo)致晶閘管保護(hù)誤動(dòng)作，引起整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的保護(hù)連鎖，影響保護(hù)系統(tǒng)的元器件的使用壽命和安全性。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供解決現(xiàn)有技術(shù)問題的防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路。
一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路，其特征在于該電路包括信號(hào)采集電路、單片機(jī)數(shù)字處理及保護(hù)電路，信號(hào)采集電路輸入端接電壓互感器二次側(cè)，輸出端接單片機(jī)及保護(hù)電路，保護(hù)電路輸出端連接保護(hù)信號(hào)出口；信號(hào)采集電路包括比例放大電路、求和運(yùn)算電路、帶通濾波電路，比例放大電路連接求和運(yùn)算電路，求和運(yùn)算電路連接帶通濾波電路。
保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)是晶閘管D1的擊穿檢測(cè)單元T與光耦U1輸入端連接，光耦U1輸出端連接電阻R1，電阻R1連接反向驅(qū)動(dòng)芯片U2，反向驅(qū)動(dòng)芯片U2連接單片機(jī)；單片機(jī)連接電阻R3，電阻R3連接同相驅(qū)動(dòng)芯片U3，同相驅(qū)動(dòng)芯片U3連接繼電器J1，繼電器J1連接保護(hù)回路；單片機(jī)還連接電阻R2，電阻R2連接經(jīng)放大、運(yùn)算、濾波的電壓UAB。
本實(shí)用新型徹底解決了由于鐵路用SVC系統(tǒng)在低電壓狀態(tài)下晶閘管保護(hù)的誤動(dòng)作，經(jīng)多次試驗(yàn)驗(yàn)證該方法簡單、實(shí)用、安全、可靠，避免了因低電壓狀態(tài)下晶閘管保護(hù)的誤動(dòng)作而引起的整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的連鎖，使元器件的使用壽命和安全性得到了很大的改善。


圖1是一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路的信號(hào)流程圖。
圖2是信號(hào)采集電路的結(jié)構(gòu)框圖。
圖3是信號(hào)采集電路的電路元件結(jié)構(gòu)圖。
圖4是保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路，見圖1，首先對(duì)電壓互感器二次側(cè)100V同步電壓進(jìn)行電壓信號(hào)采集，通過比例放大電路對(duì)采集的電壓信號(hào)進(jìn)行放大處理，然后再經(jīng)過求和運(yùn)算電路進(jìn)行運(yùn)算處理，使電壓信號(hào)適合單片機(jī)使用，再通過帶通濾波電路對(duì)電壓信號(hào)進(jìn)行濾波(圖2)；經(jīng)運(yùn)算及濾波處理后的電壓信號(hào)再進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字處理，通過單片機(jī)自身的模/數(shù)轉(zhuǎn)換將電信號(hào)數(shù)字信號(hào)，計(jì)算出當(dāng)前電壓值，將當(dāng)前的電壓值與設(shè)定的限定值進(jìn)行比較，決定是否輸出保護(hù)量，當(dāng)CPU檢測(cè)來自信號(hào)采集單元的電壓信號(hào)，當(dāng)電壓幅值低于設(shè)定的保護(hù)電壓值時(shí)，則判定是由于系統(tǒng)母線電壓過低，此時(shí)不進(jìn)行相應(yīng)的晶閘管擊穿檢測(cè)，當(dāng)電壓幅值高于或等于設(shè)定的保護(hù)電壓值時(shí)，晶閘管擊穿檢測(cè)正常進(jìn)行；然后通過保護(hù)電路輸出保護(hù)信號(hào)輸給保護(hù)回路執(zhí)行正確的保護(hù)命令。圖1中所示的保護(hù)回路是現(xiàn)有技術(shù)。
見圖2，所采用的信號(hào)采集電路包括比例放大電路、求和運(yùn)算電路、帶通濾波電路，各電路的結(jié)構(gòu)敘述如下，如圖3所示比例放大電路的電路結(jié)構(gòu)為電壓信號(hào)Uab經(jīng)電阻R101引入運(yùn)算放大器的反相輸入端2腳，運(yùn)算放大器N1的同相輸入端3腳經(jīng)電阻R102接地，運(yùn)算放大器的電源輸入端4腳和7腳分別接入-15V直流電壓和+15V直流電壓，并分別接去耦電容C1、C2，去耦電容C1、C2另一端接地；電位器R801一端接于運(yùn)算放大器的反相輸入端2腳，另一端接于運(yùn)算放大器的輸出端6腳；求和運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)為電阻R103連接運(yùn)算放大器N2的反相輸入端2腳，運(yùn)算放大器N2的同相輸入端3腳經(jīng)電阻R106接地，運(yùn)算放大器的電源輸入端4腳和7腳分別接入-15V直流電壓和+15V直流電壓，并分別接去耦電容C3、C4，去耦電容C3、C4另一端接地；電位器R701一端接于運(yùn)算放大器的反相輸入端2腳，另一端接于運(yùn)算放大器的輸出端6腳；運(yùn)算放大器N2的反相輸入端2腳還連接有電阻R104，電阻R104接電源電壓Ucb，運(yùn)算放大器N2的輸出端還連接電容C71；帶通濾波電路的電路結(jié)構(gòu)為電位器R605連接電容C71，電阻301一端連接電位器R605，另一端連接運(yùn)算放大器N3的反相輸入端2腳，運(yùn)算放大器N3的同相輸入端3腳經(jīng)電阻R107接地，運(yùn)算放大器的電源輸入端4腳和7腳分別接入-15V直流電壓和+15V直流電壓，并分別接去耦電容C6、C7，去耦電容C6、C7另一端接地；運(yùn)算放大器N3的反相輸入端2腳還連接電容C5，電容C5連接電阻R401，電阻R401的另一端連接電位器R605的輸入端，運(yùn)算放大器N3的輸出端6腳輸出經(jīng)放大處理，求和運(yùn)算和濾波的電壓信號(hào)UAB。
見圖4，所采用的保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)是晶閘管D1的擊穿檢測(cè)單元T與光耦U1輸入端連接，光耦U1輸出端連接電阻R1，電阻R1連接反向驅(qū)動(dòng)芯片U2，反向驅(qū)動(dòng)芯片U2連接單片機(jī)；單片機(jī)連接電阻R3，電阻R3連接同相驅(qū)動(dòng)芯片U3，同相驅(qū)動(dòng)芯片U3連接繼電器J1，繼電器J1連接保護(hù)回路；單片機(jī)還連接電阻R2，電阻R2連接經(jīng)放大、運(yùn)算、濾波的電壓UAB。保護(hù)回路是現(xiàn)有技術(shù)。
下面對(duì)SVC裝置的晶閘管的誤操作狀態(tài)和解決后的操作狀態(tài)進(jìn)行對(duì)比，進(jìn)一步闡述本發(fā)明的具體解決方案的原理。
誤操作狀態(tài)當(dāng)光耦的1腳有信號(hào)輸入時(shí)，表明晶閘管為擊穿狀態(tài)，此時(shí)，CPU檢測(cè)到的經(jīng)過反向驅(qū)動(dòng)芯片驅(qū)動(dòng)的信號(hào)時(shí)則產(chǎn)生故障跳閘。
解決后的操作狀態(tài)CPU檢測(cè)來自信號(hào)采集單元的電壓信號(hào)，當(dāng)電壓幅值低于設(shè)定的保護(hù)電壓值時(shí)，則判定是由于系統(tǒng)母線電壓過低，此時(shí)不進(jìn)行相應(yīng)的晶閘管擊穿檢測(cè)，以避免引起保護(hù)誤動(dòng)作；當(dāng)電壓幅值高于或等于設(shè)定的保護(hù)電壓值時(shí)，晶閘管擊穿檢測(cè)正常進(jìn)行。
權(quán)利要求1.一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路，其特征在于該電路包括信號(hào)采集電路、單片機(jī)數(shù)字處理及保護(hù)電路，信號(hào)采集電路輸入端接電壓互感器二次側(cè)，輸出端接單片機(jī)及保護(hù)電路，保護(hù)電路輸出端連接保護(hù)信號(hào)出口；信號(hào)采集電路包括比例放大電路、求和運(yùn)算電路、帶通濾波電路，比例放大電路連接求和運(yùn)算電路，求和運(yùn)算電路連接帶通濾波電路；保護(hù)電路的結(jié)構(gòu)是晶閘管D1的擊穿檢測(cè)單元T與光耦U1輸入端連接，光耦U1輸出端連接電阻R1，電阻R1連接反向驅(qū)動(dòng)芯片U2，反向驅(qū)動(dòng)芯片U2連接單片機(jī)；單片機(jī)連接電阻R3，電阻R3連接同相驅(qū)動(dòng)芯片U3，同相驅(qū)動(dòng)芯片U3連接繼電器J1，繼電器J1連接保護(hù)回路；單片機(jī)還連接電阻R2，電阻R2連接經(jīng)放大、運(yùn)算、濾波的電壓UAB。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路，其特征在于所述的比例放大電路的電路結(jié)構(gòu)為電壓信號(hào)Uab經(jīng)電阻R101引入運(yùn)算放大器的反相輸入端2腳，運(yùn)算放大器N1的同相輸入端3腳經(jīng)電阻R102接地，運(yùn)算放大器的電源輸入端4腳和7腳分別接入-15V直流電壓和+15V直流電壓，并分別接去耦電容C1、C2，去耦電容C1、C2另一端接地；電位器R801一端接于運(yùn)算放大器的反相輸入端2腳，另一端接于運(yùn)算放大器的輸出端6腳。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路，其特征在于所述的求和運(yùn)算電路的電路結(jié)構(gòu)為電阻R103連接運(yùn)算放大器N2的反相輸入端2腳，運(yùn)算放大器N2的同相輸入端3腳經(jīng)電阻R106接地，運(yùn)算放大器的電源輸入端4腳和7腳分別接入-15V直流電壓和+15V直流電壓，并分別接去耦電容C3、C4，去耦電容C3、C4另一端接地；電位器R701一端接于運(yùn)算放大器的反相輸入端2腳，另一端接于運(yùn)算放大器的輸出端6腳；運(yùn)算放大器N2的反相輸入端2腳還連接有電阻R104，電阻R104接電壓Ucb，運(yùn)算放大器N2的輸出端還連接電容C71。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路，其特征在于所述的帶通濾波電路的電路結(jié)構(gòu)為電位器R605連接電容C71，電阻301一端連接電位器R605，另一端連接運(yùn)算放大器N3的反相輸入端2腳，運(yùn)算放大器N3的同相輸入端3腳經(jīng)電阻R107接地，運(yùn)算放大器的電源輸入端4腳和7腳分別接入-15V直流電壓和+15V直流電壓，并分別接去耦電容C6、C7，去耦電容C6、C7另一端接地；運(yùn)算放大器N3的反相輸入端2腳還連接電容C5，電容C5連接電阻R401，電阻R401的另一端連接電位器R605的輸入端，運(yùn)算放大器N3的輸出端6腳輸出經(jīng)放大處理，求和運(yùn)算和濾波的電壓信號(hào)UAB。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種防止SVC系統(tǒng)中晶閘管誤動(dòng)作的保護(hù)電路，該電路包括信號(hào)采集電路、單片機(jī)數(shù)字處理及保護(hù)電路，信號(hào)采集電路輸入端接電壓互感器二次側(cè)，輸出端接單片機(jī)及保護(hù)電路，保護(hù)電路輸出端連接保護(hù)信號(hào)出口；首先進(jìn)行電壓信號(hào)采集，然后對(duì)采集的電壓信號(hào)進(jìn)行放大、求和運(yùn)算、濾波處理；再進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行數(shù)字處理，將電信號(hào)數(shù)字信號(hào)，計(jì)算出當(dāng)前電壓值，將當(dāng)前的電壓值與設(shè)定的限定值進(jìn)行比較，決定是否輸出保護(hù)量。本實(shí)用新型徹底解決了由于鐵路用SVC系統(tǒng)在低電壓狀態(tài)下晶閘管保護(hù)的誤動(dòng)作，安全、可靠，避免了因低電壓狀態(tài)下晶閘管保護(hù)的誤動(dòng)作而引起的整個(gè)保護(hù)系統(tǒng)的連鎖，使元器件的使用壽命和安全性得到了很大的改善。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2862461SQ20052009288
公開日2007年1月24日 申請(qǐng)日期2005年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2005年10月14日
發(fā)明者張銀山, 左強(qiáng), 安萬洙, 王東 申請(qǐng)人:遼寧榮信電力電子股份有限公司