消弧线圈控制装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种消弧线圈控制装置，包括：有源低通滤波电路、施密特电路、可控硅触发电路、反向器以及CPU；所述有源低通滤波电路的输出分别连接施密特电路的输入端以及CPU的模拟量输入端口，所述施密特电路的第一输出端通过反向器连接CPU的第一中断输入端口，所述施密特电路的第二输出端连接CPU的第二中断输入端口，所述CPU的输出连接可控硅触发电路的输入端，所述可控硅触发电路的输出端连接消弧线圈。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统
，特别是涉及一种消弧线圈控制装置。
技术介绍
随着电网的容量增大，配网中电缆的大量使用，系统电容电流急剧增加，在这种情况下发生单相接地故障时接地电容电流在故障点形成的电弧不能自行熄灭，间歇电弧产生的过电压往往会使事故扩大。目前我国在中低压配网系统中往往采用中性点经消弧线圈的接地方式，消弧线圈的容量应能平滑变动，并自动跟踪测量电容电流，在单相接地时应立即动作和充分补偿工频接地电容电流，促使电弧迅速熄灭。相控式消弧线圈是一种新型的变压器式可控电抗器，是一种由晶闸管控制的随调式消弧线圈，通过调节晶闸管的导通角来调节二次绕组中的短路电流，从而实现电抗值的可控调节。由于其是一种随调式消弧线圈，传统的控制装置判断接地时，需要根据接地启动电压来判断并启动控制装置，需要多个周波才能判断接地并启动补偿输出，接地响应时间长，响应速度慢，在间歇性接地故障时很难发挥消弧线圈的补偿作用。
技术实现思路
基于此，有必要针对传统的控制装置接地响应时间长，响应速度慢的问题，提供一种消弧线圈控制装置。一种消弧线圈控制装置，其特征在于，包括：有源低通滤波电路、施密特电路、可控硅触发电路、反向器以及CPU；所述有源低通滤波电路的输出分别连接施密特电路的输入端以及CPU的模拟量输入端口，所述施密特电路的第一输出端通过反向器连接CPU的第一中断输入端口，所述施密特电路的第二输出端连接CPU的第二中断输入端口，所述CPU的输出连接可控硅触发电路的输入端，所述可控硅触发电路的输出端连接消弧线圈。上述消弧线圈控制装置，通过有源低通滤波电路对输入的中性点电压进行滤波，并分别输出至施密特电路和CPU，所述施密特电路对滤波后的中性点电压进行整流，整流后的中性点电压一路经反向器输出至CPU的第一中断输入端口，另一路输出至CPU的第二中断输入端口，CPU通过第一中断输入端口或第二中断输入端口对整流后的中性点电压进行采样，并输出可控硅触发信号，控制消弧线圈电感电流，可以在接地后的较短时间内判断出接地故障，并启动补偿输出，与传统的消弧线圈控制装置相比，判断速度快，可以快速消弧。附图说明图1为一个实施例的消弧线圈控制装置的结构示意图；图2为一个实施例的消弧线圈控制装置的电路结构图。具体实施方式下面结合附图对本技术的技术方案进行说明。如图1所示，本技术提供一种消弧线圈控制装置，可包括：有源低通滤波电路10、施密特电路20、可控硅触发电路30、反向器40以及CPU50；所述有源低通滤波电路10的输出分别连接施密特电路20的输入端以及CPU50的模拟量输入端口ADC，所述施密特电路20的第一输出端通过反向器40连接CPU50的第一中断输入端口interrupt1，所述施密特电路20的第二输出端连接CPU50的第二中断输入端口interrupt2，所述CPU50的输出连接可控硅触发电路30的输入端，所述可控硅触发电路30的输出端连接消弧线圈。所述有源低通滤波器的输入端可以输入中性点电压U0，所述有源低通滤波器可对所述中性点电压U0进行滤波，并将滤波后的中性点电压U0分别输出至施密特电路20的输入端以及CPU50的模拟量输入端口ADC。在一个实施例中，所述有源低通滤波器可以包括：电阻R1、R2，电容C1和第一运算放大器IC1；所述电阻R1串接在第一运算放大器IC1的同相输入端，电阻R2与电容C1并联后连接于第一运算放大器IC1的反相输入端和第一运算放大器IC1的输出端之间，所述第一运算放大器IC1的输出端连接所述施密特电路20和CPU50的模拟量输入端口ADC。所述施密特电路20可以对滤波后的中性点电压U0进行整流，将交流波形信号整形为方波波形，并进一步滤除信号中的干扰。在一个实施例中，所述施密特电路20可包括：电阻R3、R4、R5，以及第二运算放大器IC2；电阻R3串接在第二运算放大器IC2的反相输入端与所述有源低通滤波电路10的输出端之间，电阻R4串接在第二运算放大器IC2的同相输入端与输出端之间，第二运算放大器IC2的同相输入端经电阻R5接地，第二运算放大器IC2的输出端连接所述反向器40与CPU50的第二中断输入端口interrupt2。所述CPU50可以采用以ARM-Cortex-M4为核心的电路。该电路能够对接地故障发生时刻起5ms～10ms内暂态过渡过程的全部数据进行准确无误的采集，使其作为特征函数的初始输入。所述可控硅触发电路30可在CPU50的控制下输出可控硅触发信号，进而达到控制消弧线圈电感电流的目的。在一个实施例中，所述可控硅触发电路30可包括：光耦OP，电阻R6、R7、R8、R9、R10，二极管D1，三极管Q1和可控硅；所述光耦OP的阳极管脚(1脚)通过电阻R7连接电源VCC，光耦OP的阴极管脚(2脚)连接CPU50的输出端，并通过电阻R6连接电源VCC，光耦OP的发射极管脚(3脚)经电阻R9接地，并经电阻R8连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接地，三极管Q1的集电极连接二极管D1的正极，并经电阻R10连接可控硅的门极，二极管D1的负极分别连接电源VDD、光耦OP的集电极管脚(4脚)和可控硅的阳极，可控硅的阴极和阳极分别连接消弧线圈控制绕组的两端。其中，所述电源VDD可以是+24V的电源。当存在输出信号时，输出信号首先经过光耦OP隔离后，由三极管Q1将信号放大后，经过限流电阻R10触发可控硅KG导通。其中，所述光耦OP即为光耦合器(Opticalcoupler)。图2示出了一个实施例的所述消弧线圈控制装置的电路结构图。上述消弧线圈控制装置无需对软件进行改进，特此说明。工作时，所述有源低通滤波电路10对输入的中性点电压进行滤波，并分别输出至施密特电路20和CPU50，所述施密特电路20对滤波后的中性点电压进行整流，整流后的中性点电压一路经反向器40输出至CPU50的第一中断输入端口interrupt1，另一路输出至CPU50的第二中断输入端口interrupt2，CPU50通过第一中断输入端口interrupt1或第二中断输入端口interrupt2对整流后的中性点电压进行采样，并输出可控硅触发信号，控制消弧线圈电感电流。具体来说，在一个实施例中，中性点电压信号U0经过低通滤波电路滤波后送入CPU50电路的ADC单元进行模数转换并与设定值(设定值可以是接地启动电压)比较，同时送入施密特电路20进行整流和进一步滤波，当中性点电压信号绝对值大于设定值时触发interrupt2，并通过interrupt2对中性点电压信号绝对值进行积分或采样计数，当中性点电压信号绝对值小于设定值时触发interrupt1并采样计数，当触发interrupt1后的连续采样计数所对应时间大于预设值(例如，1/4工频周期，通常取5ms)时，可以判断没有接地故障，因此将触发interrupt2后所进行的积分或采样计数清零，否则，在原来触发interrupt2后所进行的积分或者采样计数的基础上继续进行积分或采样计数，也就是说，不清零继续累加。此时可判断为接地故障，当触发interrupt2后所进行的积分或采样计数任一项大于越限值(根据接地启动电压计算出的判断接地所需电压累计数值，或者累加的采样次数，当接地电压为25V时，该越本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种消弧线圈控制装置，其特征在于，包括：有源低通滤波电路、施密特电路、可控硅触发电路、反向器以及CPU；所述有源低通滤波电路的输出分别连接施密特电路的输入端以及CPU的模拟量输入端口，所述施密特电路的第一输出端通过反向器连接CPU的第一中断输入端口，所述施密特电路的第二输出端连接CPU的第二中断输入端口，所述CPU的输出连接可控硅触发电路的输入端，所述可控硅触发电路的输出端连接消弧线圈。

【技术特征摘要】
1.一种消弧线圈控制装置，其特征在于，包括：有源低通滤波电路、施密特电路、可控硅触发电路、反向器以及CPU；所述有源低通滤波电路的输出分别连接施密特电路的输入端以及CPU的模拟量输入端口，所述施密特电路的第一输出端通过反向器连接CPU的第一中断输入端口，所述施密特电路的第二输出端连接CPU的第二中断输入端口，所述CPU的输出连接可控硅触发电路的输入端，所述可控硅触发电路的输出端连接消弧线圈。2.根据权利要求1所述的消弧线圈控制装置，其特征在于，所述有源低通滤波电路包括：电阻R1、R2，电容C1和第一运算放大器；所述电阻R1串接在第一运算放大器的同相输入端，电阻R2与电容C1并联后连接于第一运算放大器的反相输入端和第一运算放大器的输出端之间，所述第一运算放大器的输出端连接所述施密特电路和CPU的模拟量输入端口。3.根据权利要求1所述的消弧线圈控制装置，其特征在于，所述施密特电路包括：电阻R3、R4、R5，以及第二运算放大器；电阻R3串接在第二运算放大器的反相输入端与所述有源低通滤波电路的输出端之间，电阻R4串接在第二运算放大器的同相输入端与输出端之间，第二运算放大器的同相输入端经电阻R5接地，第二运算放大器的输出端连接所述反向器与CPU的第二中断输入端口。4.根据权利要求1所述的消弧线圈控制装置，其特征在于，所述可控硅触发电路包括：光耦OP，电阻R6、R7、R8、R9、R10，二极管D1，三极管...

【专利技术属性】
技术研发人员：简淦杨，李恒真，占恺峤，陈道品，雷金勇，詹清华，郭晓斌，黄松波，李鹏，谭勤学，曾伟忠，王惠蔷，张振江，吴洪伟，
申请(专利权)人：南方电网科学研究院有限责任公司，广东电网有限责任公司佛山供电局，
类型：新型
国别省市：广东;44