專利名稱：一種低壓三相負(fù)荷控制裝置的制作方法
一種低壓三相負(fù)荷控制裝置
本發(fā)明的應(yīng)用領(lǐng)域
本發(fā)明涉及一種適用于實時準(zhǔn)確地對電網(wǎng)負(fù)荷做全程監(jiān)測的測量儀器。
本發(fā)明的
背景技術(shù)：
近年來，隨著國民經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，鄉(xiāng)鎮(zhèn)企業(yè)異軍突起，用電負(fù)荷逐年增加， 農(nóng)村用電不僅要求改造后的農(nóng)網(wǎng)運行有良好的經(jīng)濟(jì)性，而且也對供電可靠性和供 電質(zhì)量有了進(jìn)一步要求。電力能源隨著工業(yè)的發(fā)展不斷地增多，人們對電力的依 賴性不斷提出了更高的要求，全國電網(wǎng)都出現(xiàn)了 "電荒"現(xiàn)象。同時也出現(xiàn)如下 問題
1. 有戶用電知識缺乏，元器件的選用不科學(xué)、配備不合理；
2. 用戶安全意識薄弱、安裝布局不合理、布線不規(guī)范；
3. 各用戶對設(shè)備維護(hù)、對陳舊設(shè)備的更新意識淡薄，配電設(shè)備參差不齊；
4. 隨著用電需求量的高漲，各用戶不顧用電安全，不顧設(shè)備載流能力，隨 意增加負(fù)荷，超負(fù)荷用電情況嚴(yán)重；
5. 隨著個體私有經(jīng)濟(jì)加工用戶的不斷增多，80KV以下的專變用戶和三相工 業(yè)用戶與日俱增地發(fā)展，電力用戶的增長對電力系統(tǒng)電網(wǎng)的安全運行帶 來了嚴(yán)重的考驗。
6. 用戶大多出現(xiàn)了少申報使用現(xiàn)象，使電力需求和用電環(huán)境進(jìn)一步惡化。 大容量少申報現(xiàn)象十分突出，造成我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)規(guī)劃難以控制，難以跟 進(jìn)發(fā)展要求。
以上問題不僅直接威脅用戶的人身和設(shè)備安全，并影響到供電質(zhì)量和電網(wǎng)運 行穩(wěn)定和安全、降低配電設(shè)備的保護(hù)性能、使用壽命和供電效率，嚴(yán)重時燒毀變 壓器、配電線路引起火災(zāi)等嚴(yán)重后果。本項目結(jié)合以上用電現(xiàn)狀，開發(fā)一種低壓 三相負(fù)荷控制裝置，提出采用電子技術(shù)和過流脈沖計數(shù)型分段器相互配合的饋線 自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)電網(wǎng)的饋線水平及用電公平交易。目前為止，以往的低壓三相負(fù)荷控制裝置存在以下幾個問題
1、 設(shè)備笨重，不能便攜，不易在各變電站之間現(xiàn)場使用，僅采用直流電源生產(chǎn) 廠家使用。
2、 大多數(shù)負(fù)控裝置抗干擾能力差，準(zhǔn)確率低。
3、 進(jìn)行線路保護(hù)時，需要人工干預(yù)進(jìn)行，沒有直接直接智能的保護(hù)儀器。
4、 采用多種設(shè)備合成，現(xiàn)場測量要采用電源供電，容易造成直交直流串接，安
全性差。
本發(fā)明的

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的
本發(fā)明的目的是在于為電網(wǎng)提供一種能方便的進(jìn)行負(fù)荷控制的專用工具，也 可以使用于需要負(fù)荷控制的地方進(jìn)行保護(hù)。 本發(fā)明技術(shù)方案
為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的 一種低壓三相負(fù)控裝置包括1、電
流互感器采樣模塊，2、信號采樣調(diào)理模塊，3、 A/D轉(zhuǎn)換模塊，4、 CPU處理模 塊，5、報警輸出。三相電A、 B、 C過電流互感器采樣模塊l分別與信號采樣調(diào) 理模塊2的1、 2、 3輸入端相接；信號采樣調(diào)理模塊2的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊 3的輸入端相接；A/D轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端與CPU處理模塊4的輸入端相接；CPU 處理模塊4的輸出端與報警輸出5相接。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)中采用的測量設(shè)備相比具有以下的優(yōu)點-
1、 使用安全可靠，不需要帶任何防護(hù)裝置。
本裝置使用時不需要交流電源供電，不會產(chǎn)生任何不良后果。它不會造成任 何的人身事故問題，不會對人身安全造成傷害，不會造成交直流串接現(xiàn)象，使用 安全。
2、 整個裝置重量小于lkg，可以攜帶到任何現(xiàn)場使用。 本測試儀器結(jié)構(gòu)簡單、整體重量小于0.5kg，是一種便攜式的儀器， 一個人
就可隨時移動，可以在任何現(xiàn)場更換，解決了以前監(jiān)測時設(shè)備繁重，接線復(fù)雜而 造成的使用不便。
3、 本儀器提出采用電子技術(shù)和過流脈沖計數(shù)型分段器相互配合的饋線自動化系 統(tǒng)來實現(xiàn)電網(wǎng)的饋線水平及用電公平交易，全自動實時測量，不需要人工千預(yù)。本發(fā)明附圖
為了更好的進(jìn)一步說明，下面附圖予以詳細(xì)說明。

圖1是本發(fā)明提供的裝置總結(jié)構(gòu)圖 圖2是本發(fā)明提供的A相電壓信號調(diào)理電路圖
本發(fā)明的具體實施
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明予以詳細(xì)的說明 圖1是本裝置總體結(jié)構(gòu)圖，主要包括1、電流互感器采樣模塊，2、信號
采樣調(diào)理模塊，3、 A/D轉(zhuǎn)換模塊，4、 CPU處理模塊，5、報警輸出。三相電A、 B、 C過電流互感器采樣模塊1分別與信號采樣調(diào)理模塊2的1、 2、 3輸入端相 接；信號采樣調(diào)理模塊2的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊3的輸入端相接；A/D轉(zhuǎn)換模 塊3的輸出端與CPU處理模塊4的輸入端相接；CPU處理模塊4的輸出端與報警 輸出5相接。A/D轉(zhuǎn)換模塊3采用芯片TCL1543，品牌TCL，廠家Texas Instruments, TLC1543是由TI公司開發(fā)的開關(guān)電容式AD轉(zhuǎn)換器，10位精度、 ll通道、三種內(nèi)建的自測模式、提供E0C (轉(zhuǎn)換完成)信號等。該芯片與單片機(jī) 的接口采用串行接口方式，引線很少，與單片機(jī)連接簡單。CPU處理模塊4采用 芯片AT89C2051，廠家ATMEL公司。AT89C2051是一個低電壓，高性能CMOS 8 位單片機(jī)，片內(nèi)含2k bytes的可反復(fù)擦寫的只讀Flash程序存儲器和128 bytes 的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技 術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲 單元。大致工作原理為三相電A、 B、 C經(jīng)過電流互感器采樣模塊1采樣到a、 b、 c三相電，采樣到的a、 b、 c三相電接到A/D轉(zhuǎn)換模塊進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，經(jīng)過 模數(shù)轉(zhuǎn)換后的信號引到CPU處理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)處理后，若出現(xiàn)異常情 況，則報警輸出。
圖2是本發(fā)明電壓采集模塊的原理圖，主要包括電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R13、 R14、 R15、 R16， 二極管D5、 D6，電容C12，電解電容C9、 C13，電位器RP1，運 算放大器U1A、 U1B、 U2A，電位器RP1等。釆樣過來的a相電流與Rl的一端相 接，Rl的另一端與運算放大器U1A的負(fù)輸入端(第2腳)相接；運算放大器U1A 的負(fù)輸入端(第2腳)與二極管D5的正端、電阻R2的一端相并接，二極管D5 負(fù)端、電阻R2的另一端相并接到運算放大器U1A的輸出端(第l腳)；運算放大
5器U1A的正輸入端(第3腳)與電阻R3的一端相接，電阻R3的另一端接地；運 算放大器U1A的第4腳與+12V相接，運算放大器U1A的第11腳與-12V相接；運 算放大器U1A的輸出端(第1腳)與二極管D6的正端相接，二極管D6的負(fù)端并 接電阻R4的一端和電解電容C9的正端，電解電容C9的負(fù)端接地；電阻R4的另 一端和運算放大器U1B的負(fù)輸入端(第6腳)相接；運算放大器U1B的負(fù)輸入端 (第6腳)并接電容C12的一端、電阻R13的一端，電容C12的另一端和電阻 R13的另一端并聯(lián)接到運算放大器U1B輸出端(第7腳)；運算放大器U1B的正 輸入端(第5腳)和電阻R14是一端相接，電阻R14的另一端接地；運算放大器 U1B的輸出端(第7腳)并接電阻R15的一端、電解電容C13的正端，電解電容 C13的負(fù)端接地，電阻R15的另一端和運算放大器U2A的負(fù)輸入端(第2腳)相 接；運算放大器U2A的負(fù)輸入端(第2腳)并接電位器RP1的一端，電位器RP1 的另一端并接運算放大器U2A的輸出端(第1腳)作為輸出；運算放大器U2A 的正輸入端(第3腳)與電阻R16的一端相接，電阻R16的另一端接地；運算 放大器U2A的第11腳接-12V電壓，運算放大器U2A的第4腳接+12V電壓。其中 二極管D8、 D9采用4148 二極管，運算放大器采用LM324，電位器采用3296系 列10K電位器，電阻R1、 R2、 R3、 R4、 R13、 R14、 R15、 R16電阻值分別為5. 1K、 30K、 5. 1K、 75K、 75K、 5. 1K、 5. 1K、 5. 1K的1/4瓦金屬膜精密電阻，電容C7 電容值為104pf的瓷片電容。電解電容C9、 C13為16V/47納法的鋁電解電容。 大致工作原理為測量到a相的信號經(jīng)過輸入電阻Rl后送到運算放大器U1A進(jìn) 行放大處理，經(jīng)過運算放大器U1A放大處理后的信號經(jīng)電阻R4送到運算放大器 U1B進(jìn)行跟隨處理，經(jīng)過運算放大器U1B進(jìn)行跟隨處理后的信號經(jīng)過電阻R15送 到運算放大器U2A進(jìn)行放大輸出A/D轉(zhuǎn)換模塊中。
權(quán)利要求
一種低壓三相負(fù)控裝置。本測試裝置包括1、電流互感器采樣模塊，2、信號采樣調(diào)理模塊，3、A/D轉(zhuǎn)換模塊，4、CPU處理模塊，5、報警輸出。其電路連接為三相電A、B、C過電流互感器采樣模塊1分別與信號采樣調(diào)理模塊2的1、2、3輸入端相接；信號采樣調(diào)理模塊2的輸出端與A/D轉(zhuǎn)換模塊3的輸入端相接；A/D轉(zhuǎn)換模塊3的輸出端與CPU處理模塊4的輸入端相接；CPU處理模塊4的輸出端與報警輸出5相接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低壓三相負(fù)荷控制裝置，本裝置包括1.電流互感器采樣模塊，2.信號采樣調(diào)理模塊，3.A/D轉(zhuǎn)換模塊，4.CPU處理模塊，5.報警輸出。隨著個體私有經(jīng)濟(jì)加工用戶的不斷增多，80KV以下的專變用戶和三相工業(yè)用戶與日俱增地發(fā)展，電力用戶的增長對電力系統(tǒng)電網(wǎng)的安全運行帶來了嚴(yán)重的考驗。用戶大多出現(xiàn)了少申報使用現(xiàn)象，使電力需求和用電環(huán)境進(jìn)一步惡化。大容量少申報現(xiàn)象十分突出，造成我國城鄉(xiāng)電網(wǎng)規(guī)劃難以控制，本發(fā)明通過對比分析，提出采用電子技術(shù)和過流脈沖計數(shù)型分段器相互配合的饋線自動化系統(tǒng)來實現(xiàn)電網(wǎng)的饋線水平及用電公平交易。大大增加了電網(wǎng)的安全運行，降低事故的發(fā)生率。
文檔編號G01R19/00GK101520473SQ20081021579
公開日2009年9月2日 申請日期2008年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月4日
發(fā)明者林厚飛, 蔡文雋, 陳為志, 陳書欣 申請人:蒼南電力有限責(zé)任公司;溫州市科星電子有限公司