一种防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路技术方案

本实用新型专利技术涉及一种防止ＳＶＣ系统中晶闸管误动作的保护电路，该电路包括信号采集电路、单片机数字处理及保护电路，信号采集电路输入端接电压互感器二次侧，输出端接单片机及保护电路，保护电路输出端连接保护信号出口；首先进行电压信号采集，然后对采集的电压信号进行放大、求和运算、滤波处理；再进入单片机进行数字处理，将电信号数字信号，计算出当前电压值，将当前的电压值与设定的限定值进行比较，决定是否输出保护量。本实用新型专利技术彻底解决了由于铁路用ＳＶＣ系统在低电压状态下晶闸管保护的误动作，安全、可靠，避免了因低电压状态下晶闸管保护的误动作而引起的整个保护系统的连锁，使元器件的使用寿命和安全性得到了很大的改善。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路。
技术介绍
SVC系统是用于补偿电网上多余的无功并提高功率因数，其主要功率元件晶闸管在电压下降系统出现短路时会引起SVC设备保护跳闸的现象，导致晶闸管保护误动作，引起整个保护系统的保护连锁，影响保护系统的元器件的使用寿命和安全性。
技术实现思路
本技术的目的是提供解决现有技术问题的防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路。一种防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路，其特征在于该电路包括信号采集电路、单片机数字处理及保护电路，信号采集电路输入端接电压互感器二次侧，输出端接单片机及保护电路，保护电路输出端连接保护信号出口；信号采集电路包括比例放大电路、求和运算电路、带通滤波电路，比例放大电路连接求和运算电路，求和运算电路连接带通滤波电路。保护电路的结构是晶闸管D1的击穿检测单元T与光耦U1输入端连接，光耦U1输出端连接电阻R1，电阻R1连接反向驱动芯片U2，反向驱动芯片U2连接单片机；单片机连接电阻R3，电阻R3连接同相驱动芯片U3，同相驱动芯片U3连接继电器J1，继电器J1连接保护回路；单片机还连接电阻R2，电阻R2连接经放大、运算、滤波的电压UAB。本技术彻底解决了由于铁路用SVC系统在低电压状态下晶闸管保护的误动作，经多次试验验证该方法简单、实用、安全、可靠，避免了因低电压状态下晶闸管保护的误动作而引起的整个保护系统的连锁，使元器件的使用寿命和安全性得到了很大的改善。附图说明图1是一种防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路的信号流程图。图2是信号采集电路的结构框图。图3是信号采集电路的电路元件结构图。图4是保护电路的结构图。具体实施方式一种防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路，见图1，首先对电压互感器二次侧100V同步电压进行电压信号采集，通过比例放大电路对采集的电压信号进行放大处理，然后再经过求和运算电路进行运算处理，使电压信号适合单片机使用，再通过带通滤波电路对电压信号进行滤波(图2)；经运算及滤波处理后的电压信号再进入单片机进行数字处理，通过单片机自身的模/数转换将电信号数字信号，计算出当前电压值，将当前的电压值与设定的限定值进行比较，决定是否输出保护量，当CPU检测来自信号采集单元的电压信号，当电压幅值低于设定的保护电压值时，则判定是由于系统母线电压过低，此时不进行相应的晶闸管击穿检测，当电压幅值高于或等于设定的保护电压值时，晶闸管击穿检测正常进行；然后通过保护电路输出保护信号输给保护回路执行正确的保护命令。图1中所示的保护回路是现有技术。见图2，所采用的信号采集电路包括比例放大电路、求和运算电路、带通滤波电路，各电路的结构叙述如下，如图3所示比例放大电路的电路结构为电压信号Uab经电阻R101引入运算放大器的反相输入端2脚，运算放大器N1的同相输入端3脚经电阻R102接地，运算放大器的电源输入端4脚和7脚分别接入-15V直流电压和+15V直流电压，并分别接去耦电容C1、C2，去耦电容C1、C2另一端接地；电位器R801一端接于运算放大器的反相输入端2脚，另一端接于运算放大器的输出端6脚；求和运算电路的电路结构为电阻R103连接运算放大器N2的反相输入端2脚，运算放大器N2的同相输入端3脚经电阻R106接地，运算放大器的电源输入端4脚和7脚分别接入-15V直流电压和+15V直流电压，并分别接去耦电容C3、C4，去耦电容C3、C4另一端接地；电位器R701一端接于运算放大器的反相输入端2脚，另一端接于运算放大器的输出端6脚；运算放大器N2的反相输入端2脚还连接有电阻R104，电阻R104接电源电压Ucb，运算放大器N2的输出端还连接电容C71；带通滤波电路的电路结构为电位器R605连接电容C71，电阻301一端连接电位器R605，另一端连接运算放大器N3的反相输入端2脚，运算放大器N3的同相输入端3脚经电阻R107接地，运算放大器的电源输入端4脚和7脚分别接入-15V直流电压和+15V直流电压，并分别接去耦电容C6、C7，去耦电容C6、C7另一端接地；运算放大器N3的反相输入端2脚还连接电容C5，电容C5连接电阻R401，电阻R401的另一端连接电位器R605的输入端，运算放大器N3的输出端6脚输出经放大处理，求和运算和滤波的电压信号UAB。见图4，所采用的保护电路的结构是晶闸管D1的击穿检测单元T与光耦U1输入端连接，光耦U1输出端连接电阻R1，电阻R1连接反向驱动芯片U2，反向驱动芯片U2连接单片机；单片机连接电阻R3，电阻R3连接同相驱动芯片U3，同相驱动芯片U3连接继电器J1，继电器J1连接保护回路；单片机还连接电阻R2，电阻R2连接经放大、运算、滤波的电压UAB。保护回路是现有技术。下面对SVC装置的晶闸管的误操作状态和解决后的操作状态进行对比，进一步阐述本专利技术的具体解决方案的原理。误操作状态当光耦的1脚有信号输入时，表明晶闸管为击穿状态，此时，CPU检测到的经过反向驱动芯片驱动的信号时则产生故障跳闸。解决后的操作状态CPU检测来自信号采集单元的电压信号，当电压幅值低于设定的保护电压值时，则判定是由于系统母线电压过低，此时不进行相应的晶闸管击穿检测，以避免引起保护误动作；当电压幅值高于或等于设定的保护电压值时，晶闸管击穿检测正常进行。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种防止ＳＶＣ系统中晶闸管误动作的保护电路，其特征在于：该电路包括信号采集电路、单片机数字处理及保护电路，信号采集电路输入端接电压互感器二次侧，输出端接单片机及保护电路，保护电路输出端连接保护信号出口；信号采集电路包括比例放大电路、求和运算电路、带通滤波电路，比例放大电路连接求和运算电路，求和运算电路连接带通滤波电路；保护电路的结构是：晶闸管Ｄ１的击穿检测单元Ｔ与光耦Ｕ１输入端连接，光耦Ｕ１输出端连接电阻Ｒ１，电阻Ｒ１连接反向驱动芯片Ｕ２，反向驱动芯片Ｕ２连接单片机；单片机连接电阻Ｒ３，电阻Ｒ３连接同相驱动芯片Ｕ３，同相驱动芯片Ｕ３连接继电器Ｊ１，继电器Ｊ１连接保护回路；单片机还连接电阻Ｒ２，电阻Ｒ２连接经放大、运算、滤波的电压Ｕ↓［ＡＢ］。

【技术特征摘要】
1.一种防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路，其特征在于该电路包括信号采集电路、单片机数字处理及保护电路，信号采集电路输入端接电压互感器二次侧，输出端接单片机及保护电路，保护电路输出端连接保护信号出口；信号采集电路包括比例放大电路、求和运算电路、带通滤波电路，比例放大电路连接求和运算电路，求和运算电路连接带通滤波电路；保护电路的结构是晶闸管D1的击穿检测单元T与光耦U1输入端连接，光耦U1输出端连接电阻R1，电阻R1连接反向驱动芯片U2，反向驱动芯片U2连接单片机；单片机连接电阻R3，电阻R3连接同相驱动芯片U3，同相驱动芯片U3连接继电器J1，继电器J1连接保护回路；单片机还连接电阻R2，电阻R2连接经放大、运算、滤波的电压UAB。2.根据权利要求1所述的一种防止SVC系统中晶闸管误动作的保护电路，其特征在于所述的比例放大电路的电路结构为电压信号Uab经电阻R101引入运算放大器的反相输入端2脚，运算放大器N1的同相输入端3脚经电阻R102接地，运算放大器的电源输入端4脚和7脚分别接入-15V直流电压和+15V直流电压，并分别接去耦电容C1、C2，去耦电容C1、C2另一端接地；电位器R801一端接于运算放大器的反相输入端2脚，另一端接于运算放大器的输出端6脚。3.根据权利要求1所述的一...

【专利技术属性】
技术研发人员：张银山，左强，安万洙，王东，
申请(专利权)人：辽宁荣信电力电子股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：21[]