一种超低频信号检出装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种超低频信号检出装置，用于电力系统稳定器（ＰＳＳ）功能投运试验。其电路由隔离电路、三相整流滤波电路、无源静态切割电路、有源动态切割电路、二阶低通滤波电路、增益调节及输出限幅电路、电源电路共七个单元电路组成。本实用新型专利技术装置主要功能是从３相（线电压有效值１００Ｖ）电压互感器输出中检出有效值大于０．０１Ｖ、频率０～５Ｈｚ的超低频正弦调制电压信号供动态分析仪使用，高于５Ｈｚ的电压信号以－４０ｄｂ／１０倍频程衰减。本装置成功滤除了高频信号，检出了低频信号；低频信号，在一定范围内电压连续可调，相位移符合要求；有较强的抗电磁干扰能力，能在强电磁干扰的环境下正常工作。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种专门检出超低频信号装置，特别是一种能用于电力系统稳定 器(PSS)功能投运试验的装置。属电力检测用具领域。
技术介绍
电力系统稳定器(Power System Stabilizer,简称PSS)是励磁系统的一个附加 功能，它是常用的阻尼控制器，其实质是提供励磁系统的一个附加信号，通过励磁系统去增 加发电机的阻尼转矩。主要功能是抑制低频振荡，提高电力系统的稳定性。电力系统稳定 器对机间振荡有很好的阻尼效果，对电力系统的安全稳定运行起着至关重要的作用。电力 系统稳定器可用发电机转子速度、加速功率或系统频率，以及这些信号的组合作为输入信 号。电力系统稳定器PSS试验是抽取与电力系统中有关低频振荡的信号，如发电机的有功 功率、频率、转速等，经过动态分析仪加以处理。 而进入动态分析仪的信号是一种低频信号，这种低频信号需由专门的低频检出装 置提供。这种装置有一定的市场需求，因此我们研发了这种超低频信号检出装置。
技术实现思路
本技术的一个目的是专利技术一种采用无源静态切割和有源动态切割方式，解决 从三相交流电压信号中检测出有效值大于O. 01V、频率0 5Hz的超低频正弦调制电压信号 的超低频信号检出装置。 本技术的另一个目的是从3相(线电压有效值100V)电压互感器输出中检出 有效值大于0. 01V、频率0 5Hz的超低频正弦调制电压信号，供动态分析仪使用，高于5Hz 的电压信号以_40db/10倍频程衰减的装置。 本技术的技术方案是超低频信号检出装置由隔离电路(1)、三相整流滤波 电路(2)、无源静态切割电路(3)、有源动态切割电路(4) 、二阶低通滤波电路(5)、增益调节 及输出限幅电路(6)和电源电路(7)七个单元电路构成，其中隔离电路(1)由三相电压互 感器组成，发电机控制柜的三相交流信号与隔离电路(1)中的互感器的一次侧相连，隔离 电路(1)中的互感器的二次侧信号0UT1接入到三相整流滤波电路(2)的IN1线，电压信号 经过三相整流滤波电路(2)的整流滤波后的输出信号0UT2，通过IN2进入到无源静态切割 电路(3)，所切割的电压信号0UT3通过IN3输入到有源动态切割电路(4)中进行动态切割， 之后0UT4通过IN4进入到二阶低通滤波电路(5)环节、最后经过IN5进行增益调节及输出 限幅电路(6)，增益调节限幅，输出待处理的低频信号0UT6，其电源电路(6)中的18V电源 接运算放大器(084)的第4脚，电源电路(6)中的负12V电源接运算放大器(084)的11脚 和集成电路(CM336)第2脚。 所述的无源静态切割电路(3)由三个稳压管(VW1、 VW2、 VW3)和一个负载电阻 (R6)串连而成，其输入端IN2接三相整流滤波电路(2)的输出端0UT2，其输出电压为取自 于负载电阻(R6)两端的电压；所述的有源动态切割电路(4)由运算放大器(084)、集成电路(CM336)及电阻(R3、 R4)、电解电容(C8)外围元件组成；运算放大器(084)的第1脚、 第2脚与电位器、电解电容(C8)正极、电阻(R3)相连，集成电路(CM336)的第1脚与电位 器和电阻(R4)相连，集成电路(CM336)的第2脚接电源电路(7)的-12V的电源，集成电路 (CM336)的第3脚是输出端，与电阻(R3、R4)及电解电容(C8)负极相连。 本技术工作原理装置电路原理如图1所示，主要由隔离电路(1)、三相整流 滤波电路(2)、无源静态切割电路(3)、有源动态切割电路(4) 、二阶低通滤波电路(5)、增益 调节及输出限幅电路(6)、电源电路(7)共七个单元电路组成。其中隔离电路(1)由三相电 压互感器组成，发电机控制柜的三相交流信号与隔离电路(1)中的互感器一次测相连，隔 离电路(1)中的互感器二次测接入到三相整流滤波电路(2)，详见图2中的0UT1跟图3中 的IN1相连接，电压信号经过整流滤波后，进入到静态切割环节(图3中的0UT2与图4中的 IN2连接)、所切割的电压信号再次经过动态切割(图4中的0UT3与图5中的IN3连接)、 之后进入到二阶滤波环节(图5中的0UT4与图6中的IN4连接)、最后经过增益调节限幅 环节(图6中的0UT5与图7中的IN5连接)，输出待处理的低频信号(由图7中的0UT6输 出)。电源电路(7)的正18V的电源接运算放大器(084)的第4脚，-12V的电源接运算放 大器(084)的11脚和集成电路(CM336)的第2脚，见图8和图5。 本技术装置成功的滤除了高频信号，检出了低频信号；低频信号在一定范围 内电压连续可调，相位移符合要求；有较强的抗电磁干扰能力，能在强电磁干扰的环境正常 工作。经过现场验证，完全满足PSS试验的要求。附图说明图1为本技术超低频信号检出装置的原理示意框图。 图2为本技术超低频信号检出装置中的隔离电路图(1)图。 图3为本技术超低频信号检出装置中的三相整流滤波电路(2)图。 图4为本技术超低频信号检出装置中的无源静态切割电路(3)图。 图5为本技术超低频信号检出装置中的有源动态切割电路(4)图。 图6为本技术超低频信号检出装置中的二阶低通滤波电路(5)图。 图7为本技术超低频信号检出装置中的增益调节及输出限幅电路(6)图。 图8为本技术超低频信号检出装置中的电源电路(7)图。 1-隔离电路；2-三相整流滤波电路；3-无源静态切割电路；4_有源动态切割电 路；5-二阶低通滤波电路；6-增益调节及输出限幅电路；7-电源电路。具体实施方式1、隔离电路 隔离电路(1)由三个高保真电压互感器按原、副边均为三角形接法联接而成。发 电机所发出的，经电站控制柜中的电压互感器第一次隔离后的100V电压，经过这组互感器 再次隔离后，以不失真方式输入到此超低频信号检出装置中。主要目的是防止输入信号可 能存在的高压窜入动态分析仪，保护动态分析仪的安全。 2、三相整流滤波电路 三相整流电路(2)由二级管(VD1 VD6)组成，滤波电路由电阻(R5)、电容(C7)组成，经过整流后，三相交流电压信号转变为300Hz的脉动直流信号，然后经过滤波电路， 在保留0 5Hz调制信号的同时将300Hz的脉动成份滤除。 3、无源静态切割电路 无源静态切割电路(3)由稳压管(VW1、VW2、VW3)、电阻(R6)组成。其主要功能是 对滤除300Hz脉动成份后的主信号实施一级静态峰值切割，使切割后的主信号在全部保留 0 5Hz有用信号的基础上，直流电位下降到有源电路的安全范围内。 4、有源动态切割电路 有源动态切割电路(4)由运算放大器(084)、动态切割集成电路(CM336)及电阻(R3、R4)、电平调节电位器(RW1)、电容(C8)组成。其主要功能是对主信号实施二级动态峰值切割，为主信号进入主滤波电路作必要的预处理。调节动态切割电路中的电平调节电位器(RW1)，系统输出端可得到稳定的静态输出电平，输出电平可调范围为_4 6V，测试时根据需要预先调定。 5、二阶低通滤波电路 二阶低通滤波电路(5)由运算放大器(084)、电阻(R7、R8、R9、R10)、电容(C9、C10) 组成，是一个压控电压源型二阶低通滤波电路，滤波增益约7本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种超低频信号检出装置其特征是由隔离电路（１）、三相整流滤波电路（２）、无源静态切割电路（３）、有源动态切割电路（４）、二阶低通滤波电路（５）、增益调节及输出限幅电路（６）和电源电路（７）七个单元电路构成，其中隔离电路（１）由三相电压互感器组成，发电机控制柜的三相交流信号与隔离电路（１）中的互感器的一次侧相连，隔离电路（１）中的互感器的二次侧信号ＯＵＴ１接入到三相整流滤波电路（２）的ＩＮ１线，电压信号经过三相整流滤波电路（２）的整流滤波后的输出信号ＯＵＴ２，通过ＩＮ２进入到无源静态切割电路（３），所切割的电压信号ＯＵＴ３通过ＩＮ３输入到有源动态切割电路（４）中进行动态切割，之后ＯＵＴ４通过ＩＮ４进入到二阶低通滤波电路（５）环节、最后经过ＩＮ５进行增益调节及输出限幅电路（６），增益调节限幅，输出待处理的低频信号ＯＵＴ６，其电源电路（６）中的正１８Ｖ电源接运算放大器（０８４）的第４脚，电源电路（６）中的负１２Ｖ电源接运算放大器（０８４）的１１脚和集成电路（ＣＭ３３６）第２脚。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何磊，卢诚，刘海鹏，
申请(专利权)人：昆明理工大学，
类型：实用新型
国别省市：53[中国|云南]