电力负荷控制器制造技术

电力负荷控制器，是由单片微计算机取代时钟、显时、时控、电网监测等电路的一种用电控制装置。采用随机测量方法，量程单位由用户随机确定，使用电流电压变换传感器完成５安到＋５伏的变换，由软件实现误差校正，由软件实现功能扩展。具有控制功能强、控制精度高、功耗低、抗干扰能力强、运行可靠、稳定性能好等优点。图中标记为：电流电压变换传感器１，分压器２，整流滤波３，限压保护４，Ａ／Ｄ模数转换器５，串行通讯接口６，单片微计算机ＣＰＵ７，键盘８，显示器９，ＳＳＲ输出口１０，指示灯１１，声报警输出１２，电源１３。（*该技术在2000年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种控制电力负荷的仪器。为了合理使用电能、节约电能、缓解电能紧缺的矛盾，改变用电高峰、低谷期电能不合理的使用状况，需要对用电设备加以定时、定量控制。为此，市场上相继出现了不少的以节电为目的控制电力负荷的产品。如山东牟平电度表厂生产的三相三线SDSK系列电力定量器，分时区控制功率和电量，由五个型号的产品分别完成一定值电力定量，三定值三区域电力定量，功率、电量双控定量，三定值六区域定量以及超定值电量掉闸和超定值电量计数等功能。这些电力定量控制装置均是由具有某一特定具体功能的基本电路单元组合而成的控制装置，功能的扩展依赖于硬件电路单元的增加和硬件电路单元的重新组合。中国专利87213701所述的选时控制定量供电装置，也是一种由多个基本电路单元组合而成的电子选时控制定量供电装置。该装置采用钳型检测器作为电网监测电路的取样部件，从电力变压器低压侧母线中检测电流信号。在选定的跟踪控制时间里，在时控电路控制下，供电控制电路接到电网监测电路监测到的超定量电流信号时，启控声光报警电路作声光报警，同时通过延时控制解扣电路跳闸停止供电并停止声光报警。该装置由时钟电路、显示电路、时控电路、电网监测电路、供电控制电路、声光报警电路、延时电路、解扣电路、电源电路组装而成。不同型号的钳型检测器与控制装置相匹配组装为系列产品。上述的产品、装置的不足之处在于(一)只能在24小时之内预选调整控制时区，每天是以相同方式控制。当相邻两日的控制方式不同或相邻两日中，有一日不需要控制时，就需要重新预选重新预置。由于电力变压器、电力用户数量极多、布局分散、用电性质不尽相同且常随时间、季节变化，需要采用的控制方式难以一成不变。当需要在24小时之外预选控制时区，上述的选时控制供电装置及三线电力定量器就必须重新预选整定控制时区。这对于电力管理部门就很不方便，有时甚至是难以实现的。(二)上述的产品以及中国专利87213701所述装置，均是由具有某一特定功能的基本电路单元以积分方式组合而成的装置。为了复盖全系列各种功率的电力变压器或为了达到以电流、功率、电能不同方式控制的目的，为了达到多时区、多电参量控制区域控制的目的，不得不继续增加基本电路单元和重新组合基本电路单元。以多种型号、类别的产品、装置适应功率、控制功能的变化。尽管各厂家的产品在电路上采用了大规模集成电路作基本电路单元，仍不能使整机保持较大的阵容。不利于提高可靠性，不利于性能价格比的提高。同时因种类繁多，不得不增大机器备品备件数量，增加了用户的维护工作量。此外，中国专利87213701及其产品的不足还在于其电网监测电路的监测取样部件是专用的非标准件，缺乏通用性，难以适用于所有功率的电力变压器，而且只能检测6800安培以下低压端的电流信号。(见该专利产品SKD8700系列选时控制定量供电装置说明书)本技术的目的是提供一种装置，不增加原电力系统的成本，由一种机型完成检测、定量检制和保护功能。做到一机多能，一机多用。同时可以按年、月、日、时、星期控制时区，预置24小时内任意控制时区及控制电流数值，完成各种方式的定时定量控制。本技术由输入回路，电流、电压变换传感器，整流滤波电路，过压保护电路，A／D模数转换器电路，微计算机，输入键盘，数码管显示器，输出控制电路，工作状态显示报警电路，开关电源，蓄电池和机箱所组成。本技术是一个以单片微计算机为核心，完成检测、定量控制与保护控制的系统。可以与任意电压等级、任意功率的电力变压器或用电负荷相连接。采用一种由用户随机任意确定测量量程、控制范围的″随机定标″的方法，完成电信号的采样计算，完成系统检测与控制。随机定标的方法就是用户通过电流电压互感器检测电流、电压时，用户根据显示器所显示的提示符与单片微计算机实现人机对话。通过键盘输入电流、电压互感器的最大测量量程数值(即电流等级、电压等级数值)，微机根据模数转换器的位数所能表达的最大数值计算出模数转换器在实现电流、电压模数转换时的单位转换数值。这些单位转换数值是模数转换器所能达到的电流或电压的最小分辨率数值。该值为用户键入的最大量程数值与模数转换器所能表达最大数值的比值。电流、电压的单位转换数值作为转换标准存储于单片微机CPU内RAM之中。在程序控制之下，模数转换器完成模数转换时，微计算机将换值查表修正误差之后，与内存RAM贮存的单位转换数值相乘，即可求得待测电流或电压的数值。上述方法不受设备功率限制，测量、控制量程及单位由人随意变换。本技术可以与任意电压等级、任意功率的电力变压器或用电负荷相连接而实现检测控制。电流信号由标准系列电流互感器检测、由电流－电压变换传感器变换为低压交流信号，电压信号由标准系列电压互感器检测经分压器变为低压交流信号，二者均经整流滤波选择电路和过压保护电路处理，送模数转换器实现模数转换，在需要处理三相电路的电流、电压时，模数转换器则相应地变为多路模数转换器。众所周知，电流、电压互感器是在电力系统中广泛使用的供测试及保护用的重要设备。电压互感器将高压系统中的高电压变为标准的低电压(100伏或100／53伏)，电流互感器将高压系统中的小电流(5安或1安)。为利于仪表和继电器的标准化，电力系统的各种设备都通过标准化的电压、电流互感器将电压和电流变换成统一的标准值。也就是说无论线路中的电流多大，电压多高，反映在电流互感器二次侧的满量程电流是5安或1安，反映在电压互感器二次侧的满量程电压是100伏或100／53伏。本技术选用通用的标准化系列互感器，利用被控设备上已有的互感器完成负载线路的大电流或高电压向标准量程的转换。机内电流－电压变换器和分压器，将化为标准量程电流信号、电压信号变换为低压交流信号，经整流滤波选择电路、过压保护电路处理为适宜模数转换器转换的直流电压。互感器是电力系统中种类繁多的大家族。电压等级从0.5KV至330KV，电流等级从5安至25000安培，测量、保护不同需求，均采用不同类型产品。由于结构、工艺、精度和测量量程等诸多因素的限制，很难以将钳型电流检测器应用于多种电压等级和任意大功率负荷的场合。本技术所具有的优点1.利用单片机软件实现功能扩展，做到用一种装置完成各种功率电力变压器或用电设备开关柜的控制，有利于用户的使用与维护。2.利用已有电力系统的互感器作电流、电压信息量的检测，与现有系统兼容性能好，便于现场使用与安装。而且标准化程度高，成本低。3.可按年、月、日、时、星期、电流范围及其组合方式实现对电力用户的控制，有利于电力管理部门的管理。4.易于实现功能扩展，具有较优良的性能价格比。因其软件资源丰富，可以在不增加设备的前提下，实现系统的各电参数的测量和特性保护。附图说明图1本是技术用于三相电流、电压采样时的测量、控制原理框图(兼作摘要附图)。图2是用于一相电流、电压采样时的测量控制原理图。图3是本技术传感器与外系统互感器的连接图。图4、图5、图6是本技术的几种具体电路图。图7是整机电源工作原理图。下面结合实施例和附图具体说明本技术的解决方案首先按附图(3)的方式，将本技术与系统外电力变压器开关控制设备上的，通用标准化系列的，电流互感器和电压互感器相连接。然后用户根据显示器9(图1)所显示的提示符符号本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电力负荷控制器，由输入回路，电流、电压变换传感器，整流滤波电路，过压保护电路，Ａ／Ｄ模数转换电路，以及时钟电路，显时电路，时控电路，电网鉴测电路，输入键盘，数码管显示器，输出控制电路，报警电路，开关电源，蓄电路，连接导线和箱体组成，其特征在于所述的时钟、显示、时控、电网监测等电路，由单片微计算机取代，系列单片机Ｕ１，锁存器Ｕ２和存贮器Ｕ３构成最小计算机系统，电流、电压变换传感器Ｂ２，模数转换器Ｕ５组成测量的输入接口，Ｕ５直接挂在单片机总线上，单片机Ｕ１的串行口与移位寄存器Ｕ４连接，组成键盘和显示器输出口，键盘中的键ＫＥＹ以短阵形式排在行线与列线交点上，行线接在Ｕ４并出的八位输出线上，由Ｕ１提供控制信号，列线接到Ｐ３口，显示器ＬＥＤ的字形口由Ｕ４与ＴＸＤ，ＲＸＤ兼任，经Ｕ７、Ｕ８和ＬＥＤ相连接，字位口由单片机的Ｐ１口Ｐ１．０、Ｐ１．１、Ｐ１．２、Ｐ１．３担任，软件实现动态显示。

【技术特征摘要】
1.一种电力负荷控制器，由输入回路，电流、电压变换传感器，整流滤波电路，过压保护电路，A/D模数转换电路，以及时钟电路，显时电路，时控电路，电网鉴测电路，输入键盘，数码管显示器，输出控制电路，报警电路，开关电源，蓄电池，连接导线和箱体组成，其特征在于所述的时钟、显时、时控、电网监测等电路，由单片微计算机取代，系列单片机U1，锁存器U2和存贮器U3构成最小计算机系统，电流、电压变换传感器B2，模数转换器U5组成测量的输入接口，U5直接挂在单片机总线上，单片机U1的串行口与移位寄存器U4连接，组成键盘和显示器输出口，键盘中的键KEY以矩...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘海根，
申请(专利权)人：刘海根，
类型：实用新型
国别省市：14[中国|山西]