專利名稱：一種低壓三相負荷控制裝置的制作方法
一種低壓三相負荷控制裝置
本發明的應用領域
本發明涉及一種適用于實時準確地對電網負荷做全程監測的測量儀器。
本發明的
背景技術：
近年來，隨著國民經濟的不斷發展，鄉鎮企業異軍突起，用電負荷逐年增加， 農村用電不僅要求改造后的農網運行有良好的經濟性，而且也對供電可靠性和供 電質量有了進一步要求。電力能源隨著工業的發展不斷地增多，人們對電力的依 賴性不斷提出了更高的要求，全國電網都出現了 "電荒"現象。同時也出現如下 問題
1. 有戶用電知識缺乏，元器件的選用不科學、配備不合理；
2. 用戶安全意識薄弱、安裝布局不合理、布線不規范；
3. 各用戶對設備維護、對陳舊設備的更新意識淡薄，配電設備參差不齊；
4. 隨著用電需求量的高漲，各用戶不顧用電安全，不顧設備載流能力，隨 意增加負荷，超負荷用電情況嚴重；
5. 隨著個體私有經濟加工用戶的不斷增多，80KV以下的專變用戶和三相工 業用戶與日俱增地發展，電力用戶的增長對電力系統電網的安全運行帶 來了嚴重的考驗。
6. 用戶大多出現了少申報使用現象，使電力需求和用電環境進一步惡化。 大容量少申報現象十分突出，造成我國城鄉電網規劃難以控制，難以跟 進發展要求。
以上問題不僅直接威脅用戶的人身和設備安全，并影響到供電質量和電網運 行穩定和安全、降低配電設備的保護性能、使用壽命和供電效率，嚴重時燒毀變 壓器、配電線路引起火災等嚴重后果。本項目結合以上用電現狀，開發一種低壓 三相負荷控制裝置，提出采用電子技術和過流脈沖計數型分段器相互配合的饋線 自動化系統來實現電網的饋線水平及用電公平交易。目前為止，以往的低壓三相負荷控制裝置存在以下幾個問題
1、 設備笨重，不能便攜，不易在各變電站之間現場使用，僅采用直流電源生產 廠家使用。
2、 大多數負控裝置抗干擾能力差，準確率低。
3、 進行線路保護時，需要人工干預進行，沒有直接直接智能的保護儀器。
4、 采用多種設備合成，現場測量要采用電源供電，容易造成直交直流串接，安
全性差。
本發明的
發明內容
本發明的目的
本發明的目的是在于為電網提供一種能方便的進行負荷控制的專用工具，也 可以使用于需要負荷控制的地方進行保護。 本發明技術方案
為了達到上述目的，本發明是這樣實現的 一種低壓三相負控裝置包括1、電
流互感器采樣模塊，2、信號采樣調理模塊，3、 A/D轉換模塊，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 理模塊2的1、 2、 3輸入端相接；信號采樣調理模塊2的輸出端與A/D轉換模塊 3的輸入端相接；A/D轉換模塊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。
本發明與現有技術中采用的測量設備相比具有以下的優點-
1、 使用安全可靠，不需要帶任何防護裝置。
本裝置使用時不需要交流電源供電，不會產生任何不良后果。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象，使用 安全。
2、 整個裝置重量小于lkg，可以攜帶到任何現場使用。 本測試儀器結構簡單、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，可以在任何現場更換，解決了以前監測時設備繁重，接線復雜而 造成的使用不便。
3、 本儀器提出采用電子技術和過流脈沖計數型分段器相互配合的饋線自動化系 統來實現電網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。本發明附圖
為了更好的進一步說明，下面附圖予以詳細說明。
圖1是本發明提供的裝置總結構圖 圖2是本發明提供的A相電壓信號調理電路圖
本發明的具體實施
下面結合附圖對本發明予以詳細的說明 圖1是本裝置總體結構圖，主要包括1、電流互感器采樣模塊，2、信號
采樣調理模塊，3、 A/D轉換模塊，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分別與信號采樣調理模塊2的1、 2、 3輸入端相 接；信號采樣調理模塊2的輸出端與A/D轉換模塊3的輸入端相接；A/D轉換模 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轉換模塊3采用芯片TCL1543，品牌TCL，廠家Texas Instruments, TLC1543是由TI公司開發的開關電容式AD轉換器，10位精度、 ll通道、三種內建的自測模式、提供E0C (轉換完成)信號等。該芯片與單片機 的接口采用串行接口方式，引線很少，與單片機連接簡單。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，片內含2k bytes的可反復擦寫的只讀Flash程序存儲器和128 bytes 的隨機存取數據存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技 術生產，兼容標準MCS-51指令系統，片內置通用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轉換模塊進行模數轉換，經過 模數轉換后的信號引到CPU處理模塊進行數據處理，數據處理后，若出現異常情 況，則報警輸出。
圖2是本發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的負輸入端(第2腳)相接；運算放大器U1A 的負輸入端(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的負端接地；電阻R4的另 一端和運算放大器U1B的負輸入端(第6腳)相接；運算放大器U1B的負輸入端 (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的負端接地，電阻R15的另一端和運算放大器U2A的負輸入端(第2腳)相 接；運算放大器U2A的負輸入端(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相的信號經過輸入電阻Rl后送到運算放大器U1A進 行放大處理，經過運算放大器U1A放大處理后的信號經電阻R4送到運算放大器 U1B進行跟隨處理，經過運算放大器U1B進行跟隨處理后的信號經過電阻R15送 到運算放大器U2A進行放大輸出A/D轉換模塊中。
權利要求
一種低壓三相負控裝置。本測試裝置包括1、電流互感器采樣模塊，2、信號采樣調理模塊，3、A/D轉換模塊，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分別與信號采樣調理模塊2的1、2、3輸入端相接；信號采樣調理模塊2的輸出端與A/D轉換模塊3的輸入端相接；A/D轉換模塊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
本發明公開了一種低壓三相負荷控制裝置，本裝置包括1.電流互感器采樣模塊，2.信號采樣調理模塊，3.A/D轉換模塊，4.CPU處理模塊，5.報警輸出。隨著個體私有經濟加工用戶的不斷增多，80KV以下的專變用戶和三相工業用戶與日俱增地發展，電力用戶的增長對電力系統電網的安全運行帶來了嚴重的考驗。用戶大多出現了少申報使用現象，使電力需求和用電環境進一步惡化。大容量少申報現象十分突出，造成我國城鄉電網規劃難以控制，本發明通過對比分析，提出采用電子技術和過流脈沖計數型分段器相互配合的饋線自動化系統來實現電網的饋線水平及用電公平交易。大大增加了電網的安全運行，降低事故的發生率。
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 優先權日2008年9月4日
發明者林厚飛, 蔡文雋, 陳為志, 陳書欣 申請人:蒼南電力有限責任公司;溫州市科星電子有限公司