一種用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及電流互感器相關技術領域，是一種用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置，其包括耦合取能電源和變比切換控制電路，耦合取能電源包括取能單元、整流濾波電路和電壓轉換電路，取能單元的輸出端與整流濾波電路的輸入端連接，整流濾波電路的輸出端與電壓轉換電路的輸入端連接。本實用新型采用耦合取能電源不僅為變比切換控制電路提供電源而且能夠實時監(jiān)測被測電流大小，進一步通過變比切換控制電路調整電流互感器變比，比切換控制電路采用帶有正反饋的射極跟隨器，通過控制三極管的通斷改變電阻分壓比，構成正反饋，使電壓比較器翻轉后狀態(tài)極為穩(wěn)定。
【專利說明】
一種用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電流互感器相關技術領域，特別是一種用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置，主要用于調整寬量程多抽頭電流互感器的變比自動切換。
【背景技術】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，高精度、寬量程的電流互感器被廣泛應用于電網運行狀態(tài)監(jiān)測等領域，多抽頭電流互感器為具有同一個鐵芯和一次繞組，而二次繞組則分為多個匝數(shù)不同、各自獨立的繞組，以滿足同一負荷電流情況下不同變比、不同準確度等級的需要。
[0003]目前，多抽頭電流互感器用于電網監(jiān)測時，常采用多個采集通道同時監(jiān)測各抽頭對應調理電路輸出信號，當一次側電流較小未超過低量程通道量程時，為提高測量精度選取低量程通道數(shù)據(jù)作為采樣數(shù)據(jù)；當一次側電流較大超過低量程通道量程時選取高量程通道數(shù)據(jù)作為采樣數(shù)據(jù);該方式使監(jiān)測設備功耗大大增加，且造成數(shù)據(jù)采集裝置硬件資源的極大浪費。

【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的是，針對現(xiàn)有技術中多抽頭電流互感器變比調整問題，提出一種用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置，根據(jù)被測母線電流大小是否超過電流互感器當前量程實現(xiàn)變比的自動切換。
[0005]本實用新型的技術方案為:一種用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置，包括耦合取能電源和變比切換控制電路，耦合取能電源包括取能單元、整流濾波電路和電壓轉換電路，取能單元的輸出端與整流濾波電路的輸入端連接，整流濾波電路的輸出端與電壓轉換電路的輸入端連接，變比切換控制電路包括保護電阻、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、電阻值可調節(jié)的第四分壓電阻、第一上拉電阻、NPN三極管、穩(wěn)壓電容、電壓比較器、光耦器件、續(xù)流二極管和繼電器;繼電器與電流互感器繞組連接，保護電阻的一端分別與整流濾波電路輸出端連接和第一分壓電阻連接，保護電阻的另一端分別與繼電器和續(xù)流二極管的負極端連接，續(xù)流二極管的正極端分別與光耦器件和繼電器連接，第一上拉電阻的一端與電壓轉換電路的輸出端連接，第一上拉電阻的另一端與光耦器件連接，第一分壓電阻的另一端與分別與第二分壓電阻、電壓比較器的負極端和穩(wěn)壓電容的正極端連接，第二分壓電阻的另一端與穩(wěn)壓電容的負極端連接并接地，第三分壓電阻的一端分別與NPN三極管的集電極和電壓轉換電路輸出端連接，第三分壓電阻的另一端分別與NPN三極管的發(fā)射極和第四分壓電阻連接，第四分壓電阻的另一端接地，第四分壓電阻的電阻調節(jié)端與電壓比較器的正極端連接，第二上拉電阻的一端與電壓轉換電路輸出端連接，第二上拉電阻的另一端分別與NPN三極管的基極和電壓比較器的輸出端連接。
[0006]下面是對本實用新型技術方案的進一步優(yōu)化或/和改進:
[0007]上述電壓轉換電路包括過壓保護電路和DC/DC模塊，整流濾波電路的輸出端與過壓保護電路的輸入端連接，過壓保護電路的輸出端與DC/DC模塊的輸入端連接。
[0008]上述耦合取能電源還包括雙向瞬態(tài)抑制二極管，雙向瞬態(tài)抑制二極管與整流濾波電路的輸入端的兩端并聯(lián)連接。
[0009]本實用新型的優(yōu)點是采用帶有正反饋的射極跟隨器，通過控制三極管的通斷改變電阻分壓比，構成正反饋，使電壓比較器翻轉后狀態(tài)極為穩(wěn)定，解決了現(xiàn)有技術中分壓電阻比為固定值時繼電器在門檻電壓設定值附近因被測電流波動導致頻繁切換的技術難題。
【附圖說明】
[0010]圖1是控制裝置系統(tǒng)框圖。
[0011]圖2是變比切換控制電路圖。
[0012]圖3是實施例一耦合取能電源結構框圖。
[0013]圖4是電壓轉換電路圖。
[0014]圖5是實施例二耦合取能電源結構框圖。
[0015]附圖中的編碼分別為:I為電流互感器測量單元，2為變比切換控制電路，3為耦合取能單元，201為繼電器，202為繼電器控制電路，301為取能單元，302為整流濾波電路，303為電壓轉換電路，304為雙向瞬態(tài)抑制二極管，Rl為保護電阻，R2為第一上拉電阻，R3第一分壓電阻，R4為第二分壓電阻，R5為第三分壓電阻，R6為第四分壓電阻，R7為第二上拉電阻，Cl為穩(wěn)壓電容，Ul為光耦器件，Ql為NPN三極管，U2為電壓比較器，VCC為電壓轉換電路輸出端，JGND為模擬地，GND為數(shù)字地，3031為過壓保護電路，3032為DC/DC模塊。
【具體實施方式】
[0016]下面結合附圖和實施例對本實用新型做進一步詳細的說明。
[0017]實施例一
[0018]如圖1所示為控制裝置系統(tǒng)框圖?？刂蒲b置包括耦合取能電源3和變比切換控制電路2，變比切換控制電路2通過繼電器與電流互感器測量單元I連接，電流互感器測量單元I的A端和C端接入電流互感器后續(xù)調理電路中，繼電器的常閉觸電A-B點分別與電流互感器測量單元I的A端、B端連接，此時電流互感器測量單元I的二次線圈A-B被短路，二次線圈B-C接入調理電路電路；當變比切換控制電路2繼電器動作時，常閉觸電A-B點斷開，二次線圈A-C接入調理電路電路。耦合取能電源3為變比切換控制電路2提供電源供給并能實時監(jiān)測被測電流大小。
[0019]如圖2所示為變比切換控制電路圖。變比切換控制電路2包括保護電阻Rl、第一分壓電阻R3、第二分壓電阻R4、第三分壓電阻R5、電阻值可調節(jié)的第四分壓電阻R6、第一上拉電阻R2、NPN三極管Ql、穩(wěn)壓電容Cl、電壓比較器U2、光耦器件Ul、續(xù)流二極管Dl和繼電器201。在本實施例中，電壓轉換電路輸出電壓為5V，S卩VCC電壓為5V，第三分壓電阻R5為1KΩ，第四分壓電阻R6為1K Ω，當被測電流較小時，電壓比較器U2輸出開路，二次線圈B-C接入電路，NPN三極管Ql基極導通，第三分壓電阻R5被短路，電壓比較器同相電壓輸入端為2.5V;當被測電流較大時，電壓比較器反相電壓輸入端大于2.5V，電壓比較器U2翻轉，光耦器件Ul導通，繼電器201動作，二次線圈A-B接入電路，NPN三極管Ql基極截止，第三分壓電阻R5接入電路，電壓比較器U2同相電壓輸入端為1.25V，使電壓比較器U2翻轉后狀態(tài)極為穩(wěn)定，構成正反饋；反之，電壓比較器U2反相電壓輸入端小于1.25V時，電壓比較器U2輸出開路。
[0020]如圖3所示為耦合取能電源結構框圖。耦合取能電源3包括取能單元301、整流濾波電路302和電壓轉換電路303。取能單元301由鐵芯和取能線圈構成，鐵芯套裝在被測電流母線上，取能線圈均勻地繞置于鐵芯上，根據(jù)電磁感應原理，取能線圈感應出交流電動勢，經整流濾波電路302和電壓轉換電路303輸出5V電壓，為變比切換控制電路2供電。此外，整流濾波電路302輸出端與變比切換控制電路2的第一分壓電阻R3連接，實時反映被測電流大小，進一步動態(tài)調整電流互感器的變比。
[0021]如圖4所示為電壓轉換電路圖。電壓轉換電路303包括過壓保護電路3031和DC/DC模塊3032，整流濾波電路302的輸出端與過壓保護電路3031的輸入端連接，過壓保護電路3031的輸出端與DC/DC模塊3032的輸入端連接。當過壓保護電路3031檢測到其輸入電壓大于設定值時，斷開后續(xù)電路，用于保護后續(xù)電路免受瞬間過電壓的破壞，DC/DC模塊3032采用降壓型電壓轉換器件，將電壓輸出調整為變比切換控制電路所需電壓。
[0022]實施例二
[0023]如圖5所示為本實施例耦合取能電源結構框圖。與實施例一相比，耦合取能電源3還包括雙向瞬態(tài)抑制二極管304，雙向瞬態(tài)抑制二極管304與整流濾波電路302的輸入端的兩端并聯(lián)連接。當取能線圈感應出的交流電動勢出現(xiàn)過電壓時雙向瞬態(tài)抑制二極管304將兩極的高阻抗變?yōu)榈妥杩?，吸收浪涌功率，使兩極間的電壓箝位于一個預定值，防止受到過大的瞬時電壓破壞或干擾擊穿，保護后續(xù)電路。
[0024]以上技術特征構成了本實用新型的最佳實施例，其具有較強的適應性和最佳實施效果，可根據(jù)實際需要增減非必要的技術特征，來滿足不同情況的需求，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應以所附權利要求為準。
【主權項】
1.一種用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置，包括耦合取能電源和變比切換控制電路，耦合取能電源包括取能單元、整流濾波電路和電壓轉換電路，取能單元的輸出端與整流濾波電路的輸入端連接，整流濾波電路的輸出端與電壓轉換電路的輸入端連接，其特征在于，變比切換控制電路包括保護電阻、第一分壓電阻、第二分壓電阻、第三分壓電阻、電阻值可調節(jié)的第四分壓電阻、第一上拉電阻、NPN三極管、穩(wěn)壓電容、電壓比較器、光耦器件、續(xù)流二極管和繼電器;繼電器與電流互感器繞組連接，保護電阻的一端分別與整流濾波電路輸出端連接和第一分壓電阻連接，保護電阻的另一端分別與繼電器和續(xù)流二極管的負極端連接，續(xù)流二極管的正極端分別與光耦器件和繼電器連接，第一上拉電阻的一端與電壓轉換電路的輸出端連接，第一上拉電阻的另一端與光耦器件連接，第一分壓電阻的另一端與分別與第二分壓電阻、電壓比較器的負極端和穩(wěn)壓電容的正極端連接，第二分壓電阻的另一端與穩(wěn)壓電容的負極端連接并接地，第三分壓電阻的一端分別與NPN三極管的集電極和電壓轉換電路輸出端連接，第三分壓電阻的另一端分別與NPN三極管的發(fā)射極和第四分壓電阻連接，第四分壓電阻的另一端接地，第四分壓電阻的電阻調節(jié)端與電壓比較器的正極端連接，第二上拉電阻的一端與電壓轉換電路輸出端連接，第二上拉電阻的另一端分別與NPN三極管的基極和電壓比較器的輸出端連接。2.根據(jù)權利要求1所述的用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置，其特征在于，電壓轉換電路包括過壓保護電路和DC/DC模塊，整流濾波電路的輸出端與過壓保護電路的輸入端連接，過壓保護電路的輸出端與DC/DC模塊的輸入端連接。3.根據(jù)權利要求1或2所述的用于調整多抽頭電流互感器變比的控制裝置，其特征在于，耦合取能電源還包括雙向瞬態(tài)抑制二極管，雙向瞬態(tài)抑制二極管與整流濾波電路的輸入端的兩端并聯(lián)連接。
【文檔編號】G05F1/56GK205427682SQ201620161986
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月3日
【發(fā)明人】徐春營, 王云, 齊金偉, 陳鑒慶, 熊海強, 舒戀
【申請人】國網江西省電力公司南昌供電分公司, 國家電網公司