一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路制造技术

本实用新型专利技术公开了一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路，包含采样电路、软件保护电路、硬件过流判断电路、脱扣动作电路和故障类型判断电路，采样电路与软件保护电路输入端连接，软件保护电路和硬件过流判断电路的输出端与脱扣动作电路和故障类型判断电路的输入端连接，硬件过流判断电路的输入端与电力系统中电流互感器连接，故障类型判断电路输出端与CPU模块连接。本实用新型专利技术具有性能优异、可靠性高、维护方便的特点。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种保护电路，特别是一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路。
技术介绍
无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统电压波动，谐波增大等诸多因素。受电力系统谐波以及电网故障的影响，低压无功模块的故障率居高不下，所以需要增加过流保护措施。为解决此问题一般治理措施有：1）使用高可靠性的塑壳开关，成本高，维护不方便；2）软件过流检测，受控制模块反应速度限制，具有一定的延迟，可靠性不高；3）在塑壳开关前侧串接熔丝，成本高，不方便安装。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路，它性能优异、可靠性高、维护方便。为解决上述技术问题，本技术所采用的技术方案是：一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路，其特征在于：包含采样电路、软件保护电路、硬件过流判断电路、脱扣动作电路和故障类型判断电路，采样电路与软件保护电路输入端连接，软件保护电路和硬件过流判断电路的输出端与脱扣动作电路和故障类型判断电路的输入端连接，硬件过流判断电路的输入端与电力系统中电流互感器连接，故障类型判断电路输出端与CPU模块连接。进一步地，所述硬件过流判断电路结构为，稳压二极管Z1正极连接电流互感器输出IAIN，稳压二极管Z1负极与稳压二极管Z2负极连接，稳压二极管Z2正极与电阻R1一端连接，电阻R1另一端与电阻R4一端、电容C1一端和双向导通光耦OC1的1脚连接，电阻R4另一端、电容C1另一端和双向导通光耦OC1的2脚与公共接地VSS连接；稳压二极管Z3正极连接电流互感器输出IBIN，稳压二极管Z3负极与稳压二极管Z4负极连接，稳压二极管Z4正极与电阻R2一端连接，电阻R2另一端与电阻R5一端、电容C2一端和双向导通光耦OC2的1脚连接，电阻R5另一端、电容C2另一端和双向导通光耦OC2的2脚与公共接地VSS连接；稳压二极管Z5正极连接电流互感器输出ICIN，稳压二极管Z5负极与稳压二极管Z6负极连接，稳压二极管Z6正极与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与电阻R6一端、电容C3一端和双向导通光耦OC3的1脚连接，电阻R6另一端、电容C3另一端和双向导通光耦OC3的2脚与公共接地VSS连接；双向导通光耦OC1、双向导通光耦OC2和双向导通光耦OC3的3脚相互连接作为电路输出端TK，双向导通光耦OC1、双向导通光耦OC2和双向导通光耦OC3的4脚与稳压二极管Z7正极连接，稳压二极管Z7负极与电阻R8一端连接，电阻R8另一端连接30V直流电源。进一步地，所述软件保护电路结构为，双向导通光耦OC4的1脚为电路输入端，双向导通光耦OC4的2脚与电阻R9一端连接，电阻R9另一端连接公共接地VSS，双向导通光耦OC4的3脚为电路输出端，双向导通光耦OC4的4脚与稳压二极管Z7正极连接，稳压二极管Z7负极与电阻R8一端连接，电阻R8另一端连接30V直流电源。进一步地，所述脱扣动作电路结构为，电阻R11一端为电路输入端，电阻R11另一端与稳压二极管Z8负极、电阻R12一端和N沟道场效应管Q1栅极连接，稳压二极管Z8正极、电阻R12另一端和N沟道场效应管Q1源极接地VGB，N沟道场效应管Q1漏极与稳压二极管Z9正极和分励脱扣器接线端子的1脚连接，稳压二极管Z9负极和分励脱扣器接线端子的2脚连接30V直流电源。进一步地，所述故障类型判断电路结构为，电阻R7一端与电解电容C4正极连接作为电路输入端，电解电容C4负极接地VGB，电阻R7另一端与双向导通光耦OC5的1脚连接，双向导通光耦OC5的2脚接地VGB，双向导通光耦OC5的4脚接直流3.3V电压，双向导通光耦OC5的3脚作为输出端并且与电阻R10一端连接，电阻R10另一端连接公共接地VSS。进一步地，所述智能集成低压无功模块内设置有锂电池，当脱扣动作电路将380V电源切除后，CPU模块由锂电池供电。进一步地，所述采样电路包含电流采集模块、电压采集模块和温度采集模块并且与CPU模块通信连接。本技术与现有技术相比，具有以下优点和效果：通过CPU模块对采集到的无功模块的电流、电压、温度信息进行分析，数值分正常区A，报警区B和异常区C。数据在报警区B时，CPU发出分闸命令，使投切开关分闸；数值在异常区C时，CPU发出命令使得光耦OC4导通，再通过脱扣动作电路将塑壳开关分开来实现故障的切除；同时，硬件过流判断电路也能检测无功模块的过流故障，再通过脱扣动作电路将塑壳开关分开来实现故障的切除，由于硬件电路不需要CPU参与，所以故障切除更快。因此，无论是系统谐波过大或者电力系统短路等故障，都能够快速切除模块，防止事故的扩大化，具有性能优异、可靠性高、维护方便的特点。附图说明图1是本技术的一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路的示意图。图2是本技术的硬件过流判断电路的示意图。图3是本技术的软件保护电路的示意图。图4是本技术的脱扣动作电路的示意图。图5是本技术的脱扣动作电路的故障类型判断电路的示意图。图6是本技术的硬件过流判断电路原理波形图。具体实施方式下面结合附图并通过实施例对本技术作进一步的详细说明，以下实施例是对本技术的解释而本技术并不局限于以下实施例。如图1所示，本技术的一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路，包含采样电路、软件保护电路、硬件过流判断电路、脱扣动作电路和故障类型判断电路，采样电路与软件保护电路输入端连接，软件保护电路和硬件过流判断电路的输出端与脱扣动作电路和故障类型判断电路的输入端连接，硬件过流判断电路的输入端与电力系统中电流互感器连接，故障类型判断电路输出端与CPU模块连接。如图2所示，硬件过流判断电路结构为，稳压二极管Z1正极连接电流互感器输出IAIN，稳压二极管Z1负极与稳压二极管Z2负极连接，稳压二极管Z2正极与电阻R1一端连接，电阻R1另一端与电阻R4一端、电容C1一端和双向导通光耦OC1的1脚连接，电阻R4另一端、电容C1另一端和双向导通光耦OC1的2脚与公共接地VSS连接；稳压二极管Z3正极连接电流互感器输出IBIN，稳压二极管Z3负极与稳压二极管Z4负极连接，稳压二极管Z4正极与电阻R2一端连接，电阻R2另一端与电阻R5一端、电容C2一端和双向导通光耦OC2的1脚连接，电阻R5另一端、电容C2另一端和双向导通光耦OC2的2脚与公共接地VSS连接；稳压二极管Z5正极连接电流互感器输出ICIN，稳压二极管Z5负极与稳压二极管Z6负极连接，稳压二极管Z6正极与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与电阻R6一端、电容C3一端和双向导通光耦OC3的1脚连接，电阻R6另一端、电容C3另一端和双向导通光耦OC3的2脚与公共接地VSS连接；双向导通光耦OC1、双向导通光耦OC2和双向导通光耦OC3的3脚相互连接作为电路输出端TK，双向导通光耦OC1、双向导通光耦OC2和双向导通光耦OC3的4脚与稳压二极管Z7正极连接，稳压二极管Z7负本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路，其特征在于：包含采样电路、软件保护电路、硬件过流判断电路、脱扣动作电路和故障类型判断电路，采样电路与软件保护电路输入端连接，软件保护电路和硬件过流判断电路的输出端与脱扣动作电路和故障类型判断电路的输入端连接，硬件过流判断电路的输入端与电力系统中电流互感器连接，故障类型判断电路输出端与CPU模块连接。

【技术特征摘要】
1.一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路，其特征在于：包含采样电路、软件保护电路、硬件过流判断电路、脱扣动作电路和故障类型判断电路，采样电路与软件保护电路输入端连接，软件保护电路和硬件过流判断电路的输出端与脱扣动作电路和故障类型判断电路的输入端连接，硬件过流判断电路的输入端与电力系统中电流互感器连接，故障类型判断电路输出端与CPU模块连接。2.按照权利要求1所述的一种智能集成低压无功模块软硬件综合保护电路，其特征在于：所述硬件过流判断电路结构为，稳压二极管Z1正极连接电流互感器输出IAIN，稳压二极管Z1负极与稳压二极管Z2负极连接，稳压二极管Z2正极与电阻R1一端连接，电阻R1另一端与电阻R4一端、电容C1一端和双向导通光耦OC1的1脚连接，电阻R4另一端、电容C1另一端和双向导通光耦OC1的2脚与公共接地VSS连接；稳压二极管Z3正极连接电流互感器输出IBIN，稳压二极管Z3负极与稳压二极管Z4负极连接，稳压二极管Z4正极与电阻R2一端连接，电阻R2另一端与电阻R5一端、电容C2一端和双向导通光耦OC2的1脚连接，电阻R5另一端、电容C2另一端和双向导通光耦OC2的2脚与公共接地VSS连接；稳压二极管Z5正极连接电流互感器输出ICIN，稳压二极管Z5负极与稳压二极管Z6负极连接，稳压二极管Z6正极与电阻R3一端连接，电阻R3另一端与电阻R6一端、电容C3一端和双向导通光耦OC3的1脚连接，电阻R6另一端、电容C3另一端和双向导通光耦OC3的2脚与公共接地VSS连接；双向导通光耦OC1、双向导通光耦OC2和双向导通光耦OC3的3脚相互连接作为电路输出端TK，双向导通光耦OC1、双向导通光耦OC2和双向导通光耦OC3的4脚与稳压二极管Z7正极连接，稳压二极管Z7负极与电阻R8一端连接，电阻R8另一端连接30V直流电源。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：王春生，王新明，杨建，夏文，夏武，冯国伟，钱培泉，王宗臣，
申请(专利权)人：江苏现代电力科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32