基于電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的電壓瞬變故障檢定儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力電子設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種基于電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的電壓瞬變故障檢定儀。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)前并沒有一種專門針對電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的檢測儀。如果用儀表檢定儀來檢測的話，以三相四相制為例，通過儀表檢定儀輸出57.7V (線電壓為100V)的三相電壓，來模擬電能質(zhì)量監(jiān)測裝置從現(xiàn)場所取得的電壓，然而，儀表檢定儀每次只能手動設(shè)置來調(diào)整輸出的單相電壓，并且一旦調(diào)整好便形成穩(wěn)定的輸出，并不能模擬實際的電壓瞬時變化。所以設(shè)計一種專門針對電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的檢測儀很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于此，有必要提供一種檢驗電能質(zhì)量監(jiān)測裝置是否具備準(zhǔn)確地監(jiān)測到電壓瞬變故障功能的基于電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的電壓瞬變故障檢定儀。
[0004]一種基于電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的電壓瞬變故障檢定儀，包括:信號發(fā)生器、三相變壓器、第一可調(diào)變阻器、第二可調(diào)變阻器、第三可調(diào)變阻器、第四可調(diào)變阻器、均與所述信號發(fā)生器連接的第一繼電器和第二繼電器；
[0005]所述信號發(fā)生器用于輸出預(yù)設(shè)頻率、相位差為120°的三相正弦波信號；
[0006]所述三相變壓器包括三個原邊繞組和三個副邊繞組，三個所述原邊繞組的三個首端分別用于接收三相所述正弦波信號，三個所述原邊繞組的三個末端接地；
[0007]所述第一繼電器具有三個節(jié)點(diǎn)，所述第二繼電器具有一個節(jié)點(diǎn)；
[0008]所述信號發(fā)生器還用于控制所述第一繼電器的三個節(jié)點(diǎn)以及所述第二繼電器的節(jié)點(diǎn)的接通或斷開；
[0009]所述第一可調(diào)變阻器的第一端、所述第二可調(diào)變阻器的第一端和所述第三可調(diào)變阻器的第一端分別與三個所述副邊繞組的相電位端連接，所述第一可調(diào)變阻器的第二端、所述第二可調(diào)變阻器的第二端和所述第三可調(diào)變阻器的第二端分別通過所述第一繼電器的三個節(jié)點(diǎn)，并分別與三個所述副邊繞組的中性端連接，三個所述副邊繞組的中性端接地；
[0010]所述第四可調(diào)變阻器的第一端通過所述第二繼電器的節(jié)點(diǎn)與任一一個所述副邊繞組的相電位端連接，所述第四可調(diào)變阻器的第二端接地；
[0011]所述第一可調(diào)變阻器的可調(diào)端、所述第二可調(diào)變阻器的可調(diào)端、所述第三可調(diào)變阻器的可調(diào)端以及所述第四可調(diào)變阻器的可調(diào)端用于與所述電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)連接。
[0012]其中一個實施例中，所述預(yù)設(shè)頻率為50Hz。
[0013]其中一個實施例中，所述第一繼電器包括三個第三繼電器，每一所述第三繼電器具有一個節(jié)點(diǎn)。
[0014]其中一個實施例中，所述第一可調(diào)變阻器、所述第二可調(diào)變阻器和所述第三可調(diào)變阻器為相同型號的可調(diào)變阻器。
[0015]其中一個實施例中，所述信號發(fā)生器包括用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)頻率、相位差為120°的三相數(shù)字方波信號的延時模塊和用于將三相數(shù)字方波信號轉(zhuǎn)換為三相正弦波信號的數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊。
[0016]上述基于電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的電壓瞬變故障檢定儀通過信號發(fā)生器輸出預(yù)設(shè)頻率、相位差為120°的三相正弦波信號，并通過控制第一繼電器的三個節(jié)點(diǎn)以及第二繼電器的一個節(jié)點(diǎn)接通或斷開來模擬各種瞬時故障，以實現(xiàn)檢驗電能質(zhì)量監(jiān)測裝置是否具備準(zhǔn)確地監(jiān)測到相應(yīng)電壓瞬變故障的功能。
【附圖說明】
[0017]圖1為本發(fā)明一較佳實施例的基于電能質(zhì)量監(jiān)測裝置的電壓瞬變故障檢定儀的電路連接示意圖。
【具體實施方式】
[0018]如圖1所示，其為本發(fā)明一較佳實施例的基于電能質(zhì)量監(jiān)測裝置20的電壓瞬變故障檢定儀10的電路連接不意圖。
[0019]電壓瞬變故障檢定儀10包括:信號發(fā)生器100、三相變壓器200、第一可調(diào)變阻器310、第二可調(diào)變阻器320、第三可調(diào)變阻器330、第四可調(diào)變阻器340、與信號發(fā)生器100連接的第一繼電器400以及與信號發(fā)生器100連接的第二繼電器500。
[0020]信號發(fā)生器100用于輸出預(yù)設(shè)頻率、相位差為120°的三相正弦波信號，即正弦波信號Ua、正弦波信號Ub和正弦波信號Uc。根據(jù)電能質(zhì)量監(jiān)測裝置20在不同國家使用的情況，預(yù)設(shè)頻率的大小可以根據(jù)實際需要進(jìn)行設(shè)定，例如，中國普遍采用交流電頻率為50Hz的市電，預(yù)設(shè)頻率設(shè)定為50Hz。又如，美國、日本等國家采用交流電頻率為60Hz的市電，預(yù)設(shè)頻率設(shè)定為60Hz。
[0021]信號發(fā)生器100包括延時模塊和數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊，延時模塊用于產(chǎn)生預(yù)設(shè)頻率、相位差為120°的三相數(shù)字方波信號，數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊用于將三相數(shù)字方波信號轉(zhuǎn)換為三相正弦波信號。例如，信號發(fā)生器100采用TI (Texas Instruments，德州儀器)公司的MSP430F149 單片機(jī)。
[0022]三相變壓器200包括:第一原邊繞組210、第二原邊繞組220、第三原邊繞組230、第一副邊繞組240、第二副邊繞組250和第三副邊繞組260，第一原邊繞組210的首端、第二原邊繞組220的首端、第三原邊繞組230的首端分別用于接收三相正弦波信號Ua、正弦波信號Ub和正弦波信號Uc，第一原邊繞組210的末端、第二原邊繞組220的末端、第三原邊繞組230的末端連接信號發(fā)生器100中的地端。
[0023]第一繼電器400具有三個節(jié)點(diǎn)，即Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)和K3節(jié)點(diǎn)。第二繼電器500具有一個節(jié)點(diǎn)，即Kn節(jié)點(diǎn)。本實施例中，Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)K3節(jié)點(diǎn)和Kn節(jié)點(diǎn)為常開節(jié)點(diǎn)。在其它實施例中，Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)K3節(jié)點(diǎn)和Kn節(jié)點(diǎn)可以為常開節(jié)點(diǎn)和常閉節(jié)點(diǎn)中的任意一種。在其它實施例中，第一繼電器400包括三個獨(dú)立的第三繼電器，每一第三繼電器具有一個節(jié)點(diǎn)，也就是說，Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)和K3節(jié)點(diǎn)分別一一對應(yīng)屬于三個第三繼電器。
[0024]信號發(fā)生器100還用于控制第一繼電器400的Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)和K3節(jié)點(diǎn)以及第二繼電器的Kn節(jié)點(diǎn)的接通或斷開。例如，當(dāng)Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)、K3節(jié)點(diǎn)和Kn節(jié)點(diǎn)為常開節(jié)點(diǎn)時，信號發(fā)生器100輸出脈沖信號，控制Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)、K3節(jié)點(diǎn)和Kn節(jié)點(diǎn)接通。當(dāng)Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)、K3節(jié)點(diǎn)和Kn節(jié)點(diǎn)為常閉節(jié)點(diǎn)時，信號發(fā)生器100輸出脈沖信號，控制Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)、K3節(jié)點(diǎn)和Kn節(jié)點(diǎn)的斷開。
[0025]第一可調(diào)變阻器310的第一端、第二可調(diào)變阻器320的第一端和第三可調(diào)變阻器330的第一端分別與第一副邊繞組240的相電位端、第二副邊繞組250的相電位端和第三副邊繞組260的相電位端連接。第一可調(diào)變阻器310的第二端通過第一繼電器400的Kl節(jié)點(diǎn)與第一副邊繞組240的中性端連接。第二可調(diào)變阻器320的第二端通過第一繼電器400的K2節(jié)點(diǎn)與第二副邊繞組250的中性端連接。第三可調(diào)變阻器330的第二端通過第一繼電器400的K3節(jié)點(diǎn)與第三副邊繞組260的中性端連接。第一副邊繞組240的中性端、第二副邊繞組250的中性端以及第三副邊繞組260的中性端一并接地。
[0026]第四可調(diào)變阻器340的第一端通過第二繼電器500的Kn節(jié)點(diǎn)與第一副邊繞組240、第二副邊繞組250和第三副邊繞組260中任一一個的相電位端連接，第四可調(diào)變阻器340的第二端接地。例如，在本實施例中，第四可調(diào)變阻器340的第一端通過第二繼電器500的Kn節(jié)點(diǎn)與第三副邊繞組260的相電位端連接。
[0027]在對電能質(zhì)量監(jiān)測裝置20進(jìn)行檢定時，第一可調(diào)變阻器310的可調(diào)端、第二可調(diào)變阻器320的可調(diào)端、第三可調(diào)變阻器330的可調(diào)端以及第四可調(diào)變阻器340的可調(diào)端與電能質(zhì)量檢測系統(tǒng)20連接。為了便于調(diào)節(jié)以及減少誤差，第一可調(diào)變阻器310、第二可調(diào)變阻器320和第三可調(diào)變阻器330優(yōu)選為相同型號的可調(diào)變阻器。
[0028]信號發(fā)生器100輸出預(yù)設(shè)頻率、相位差為120°的三相正弦波信號，三相正弦波信號經(jīng)由三相變壓器200的升壓作用，輸出電壓幅值較高的預(yù)設(shè)正弦波信號電壓，例如，電壓幅值為57.7V的正弦波信號電壓。
[0029]用電壓瞬變故障檢定儀10模擬三相電壓短路延時預(yù)設(shè)時間后恢復(fù)的步驟為:首先，調(diào)節(jié)第一可調(diào)變阻器310、第二可調(diào)變阻器320以及第三可調(diào)變阻器330的可調(diào)端，以使電能質(zhì)量監(jiān)測裝置20的Uaa端、Ubb端以及Ucc端分別與Kl節(jié)點(diǎn)、K2節(jié)點(diǎn)和K3節(jié)點(diǎn)連接，調(diào)節(jié)第四可調(diào)變阻器340的可調(diào)端，以使電能質(zhì)量監(jiān)測裝置20的Un端接地，保持第二繼電器500的Kn節(jié)點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。然后，信號發(fā)生器100輸出脈沖信號，控制第一繼電