基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统技术方案

本发明专利技术属于测量用电流互感器领域以及数字信号处理器DSP控制领域，尤其涉及一种基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，具体是以DSP2812为核心的电流互感器二次防开路控制系统。包括电源模块、校验单元及控制单元三部分，将标准电流互感器、被试电流互感器的一次和二次分别串联，防开路系统串联在电流互感器二次回路中；二次回路通过防开路系统的A/D滤波转换电路接入DSP2812的I/O输入接口；DSP2812的I/O输出接口通过D/A转换电路与电源模块中的交流接触器相连。本发明专利技术能够有效解决在电流互感器校验中因工作人员疏忽等原因导致的电流互感器二次开路的问题，使得作业人员和设备的安全性能得到显著提高。

【技术实现步骤摘要】
基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统
本专利技术属于测量用电流互感器领域以及数字信号处理器DSP控制领域，尤其涉及一种基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，具体是一种以DSP2812为核心的电流互感器二次防开路控制系统。
技术介绍
在测量用电流互感器的使用中，最为重要的注意事项是运行中的电流互感器二次线路不许开路。正常运行的二次负载阻抗很小，接近短路状态，磁势平衡式I1W1+I2W2=I0W1中的激磁电流和一次匝数的乘积I0W1很小，铁心中的磁通Φ0也很小。当二次线圈开路时，I2W2等于零，则I1W1=I0W1，一次电流完全变成激磁电流，其铁芯磁通Φ急剧增加，磁通密度可由正常时的600-1000Gs急剧增加达14000-18000Gs，于是感应电势e2=-很高。由于磁通经过零时的变化率最大，二次线圈就出现了峰值电压可达数千伏的高电压，损坏电力设备甚至危及人身安全。目前，在电流互感器校验电路中还没有基于DSP2812的防开路系统。
技术实现思路
针对上述现有技术中存在的问题，本专利技术提供一种基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，其目的是提供一种能够有效解决在电流互感器校验中因工作人员疏忽等原因导致的电流互感器二次开路的问题，以及提高安全性能的问题。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，其特征是：包括电源模块、校验单元以及控制单元三部分，具体是将标准电流互感器、被试电流互感器的一次和二次分别串联，防开路系统串联在电流互感器二次回路中；二次回路通过防开路系统的A/D滤波转换电路接入DSP2812的I/O输入接口；DSP2812的I/O输出接口通过D/A转换电路与电源模块中的交流接触器相连。所述电源模块中，220V电源与接触器主触点输入相连，主触点输出与调压器相连，接触器辅助触点与防开路系统输出相连，调压器输出与升流器输入相连，升流器输出串联在电流互感器一次回路中。所述电源模块通过接触器控制电路开断，接触器采用交流接触器3TF5322-0XB0，主触头采用常闭触点，单相输入输出；调压器采用TDGC2J-20型调压器，额定输入电压220V，额定输出电压0-250V，额定容量20kVA，额定输出电流80A；升流器采用HA-10/3型电流发生器，额定容量10kVA，最大输出电流3000A，工作频率50Hz，输入电压0-250V，最大输入电流40A。所述校验单元主要由标准电流互感器、被试电流互感器以及互感器校验仪组成；标准电流互感器一次侧极性端L1和被试电流互感器一次侧极性端L1相连，标准电流互感器一次侧非极性端L2和升流器一个输出端子相连，被试电流互感器一次侧非极性端L2和升流器另一个输出端子相连；标准电流互感器二次侧极性端K1和被试电流互感器二次侧极性端K1相连，同时与互感器校验仪的K端子相连；标准电流互感器二次侧非极性端K2和互感器校验仪的T0端子相连；被试电流互感器二次侧非极性端K2和防开路系统的一个输出端相连，防开路系统的另一个输出端和负荷箱串联后与互感器校验仪的TX端子相连。所述控制单元采用DSP2812作为处理器，外设晶振、电源、复位、A/D转换电路、D/A转换电路、串口电路以及JTAG仿真接口部分；具体结构是：电源采用3.3V电源供电，电源正接Vcc引脚，电源地接GND引脚；晶振电路采用8MHz晶振，内部RC震荡；复位电路为低电平复位，直接拉一只10kΩ电阻到Vcc；再加上一只0.1μF的电容以消除干扰杂波；A/D电路采用DSP内部独立A/D电源供电，在Vcc串上一只10μH的电感，然后接一只0.1μF的电容到地；D/A转换电路采用DAC0832芯片，8位数据输入线D0-D7与单片机输出I/O口相连，AGND接模拟信号地，DGND接数字信号地，其余引脚与DSP对应引脚相连；使用双排2×5插座；由于没有外围零件，故PB5(MOSI)、PB6(MISO)、PB7(SCK)、复位引脚仍正常使用；JTAG仿真接口共有四个接口TMS、TCK、TDI、TDO分别为模式选择、时钟、数据输入和数据输出线，每条线分别接一只10kΩ上拉电阻。所述的基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统的方法，先通过编译器将DSP设置为当DSP接收到低电平触发信号时，立即输出报警信号，通过JTAG仿真接口进行下载和调试；电流互感器二次没有开路时，由于接触器主触点为常闭触点，接触器处于闭合连通状态，电流互感器可以正常校验；当电流互感器二次发生开路时，开路信号通过A/D转换电路转为低电平触发信号经I/O传送至DSP中，DSP立即输出报警信号，通过D/A转换电路传送至接触器辅助触点，接触点立即断开，停止220V电源对系统供电，试验立即中止。DSP2812是TI公司新推出的功能强大的TMS320F2812的32位定点DSP，是TMS320LF2407A的升级版本，最大的特点是速度比TMS320LF2407A有了质的飞跃，从最高40M跃升到TMS320F2812的150M，处理数据位数也从16位定点跃升到32位定点。最大的亮点是其拥有EVA、EVB事件管理器和配套的12位16通道的AD数据采集，使其对电机控制得心应手。再加上丰富的外设接口，如CAN、SCI等，在工控领域占有不少份额。本专利技术的优点及有益效果是：本专利技术能够有效解决在电流互感器校验中因工作人员疏忽等原因导致的电流互感器二次开路的问题，使得作业人员和设备的安全性能得到显著的提高。下面结合附图和具体实施例，对本专利技术作进一步详细的说明，但不仅限于本专利技术的实例。附图说明图1是本专利技术的系统接线图；图2是本专利技术中电源接线图；图3是本专利技术中DSP2812结构示意图。具体实施方式本专利技术是一种基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，是由电源模块、校验单元以及控制单元三部分组成，如图1所示。本专利技术是在测量用电流互感器二次回路中，串入电流互感器二次防开路系统，通过内部的DSP2812核心控制单元，向电源回路中的交流接触器发送断电信号进而实现其防开路保护功能，具体实施方式如下：在进行电流互感器校验时按照图1所示将标准电流互感器、被试电流互感器的一次和二次分别串联。其中，本专利技术防开路系统串联在二次电路中。二次回路通过防开路系统的A/D滤波转换电路接入DSP2812的I/O输入接口。DSP2812的I/O输出接口通过D/A转换电路与电源模块中的交流接触器相连，如图2所示。在电源模块中，220V电源与接触器主触点输入相连，主触点输出与调压器相连，接触器辅助触点与防开路系统输出相连，调压器输出与升流器输入相连，升流器输出串联在电流互感器一次回路中，如图2所示。所述电源模块通过接触器控制电路开断，接触器采用西门子交流接触器3TF5322-0XB0，主触头采用常闭触点，单相输入输出；调压器采用武汉南瑞有限责任公司TDGC2J-20型调压器，额定输入电压220V，额定输出电压0-250V，额定容量20kVA，额定输出电流80A；升流器采用沈阳中川计量技术有限公司HA-10/3型电流发生器，额定容量10kVA，最大输出电流3000A，工作频率50Hz，输入电压0-250V，最大输入电流40A。所述校验单元主要由标准电流互感器、被试电流互感器本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，其特征是：包括电源模块、校验单元以及控制单元三部分，具体是将标准电流互感器、被试电流互感器的一次和二次分别串联，防开路系统串联在电流互感器二次回路中；二次回路通过防开路系统的A/D滤波转换电路接入DSP2812的I/O输入接口；DSP2812的I/O输出接口通过D/A转换电路与电源模块中的交流接触器相连。

【技术特征摘要】
1.基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，其特征是：包括电源模块、校验单元以及控制单元三部分，具体是将标准电流互感器、被试电流互感器的一次和二次分别串联，防开路系统串联在电流互感器二次回路中；二次回路通过防开路系统的A/D滤波转换电路接入DSP2812的I/O输入接口；DSP2812的I/O输出接口通过D/A转换电路与电源模块中的交流接触器相连。2.根据权利要求1所述的基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，其特征是：所述电源模块中，220V电源与接触器主触点输入相连，主触点输出与调压器相连，接触器辅助触点与防开路系统输出相连，调压器输出与升流器输入相连，升流器输出串联在电流互感器一次回路中。3.根据权利要求1所述的基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，其特征是：所述电源模块通过接触器控制电路开断，接触器采用交流接触器3TF5322-0XB0，主触头采用常闭触点，单相输入输出；调压器采用TDGC2J-20型调压器，额定输入电压220V，额定输出电压0-250V，额定容量20kVA，额定输出电流80A；升流器采用HA-10/3型电流发生器，额定容量10kVA，最大输出电流3000A，工作频率50Hz，输入电压0-250V，最大输入电流40A。4.根据权利要求1所述的基于DSP2812的电流互感器二次防开路系统，其特征是：所述校验单元主要由标准电流互感器、被试电流互感器以及互感器校验仪组成；标准电流互感器一次侧极性端L1和被试电流互感器一次侧极性端L1相连，标准电流互感器一次侧非极性端L2和升流器一个输出端子相连，被试电流互感器一次侧非极性端L2和升流器另一个输出端子相连；标准电流互感器二次侧极性端K1和被试电流互感器二次侧极性端K1相连，同时与互感器校验仪的K端子相连；标准电流互感器二次侧非极性端K2和互感器校验仪的T0端子相连；被试电流互...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘罡，李丹，路俊海，马晓奇，李永臣，孙长河，芦嘉辉，郝新，丛培贤，刘芮彤，
申请(专利权)人：国网辽宁省电力有限公司电力科学研究院，国家电网公司，
类型：发明
国别省市：辽宁,21