基于DSP2812的電流互感器二次防開路系統的制作方法

本發明屬于測量用電流互感器領域以及數字信號處理器dsp控制領域，尤其涉及一種基于dsp2812的電流互感器二次防開路系統，具體是一種以dsp2812為核心的電流互感器二次防開路控制系統。

背景技術：

在測量用電流互感器的使用中，最為重要的注意事項是運行中的電流互感器二次線路不許開路。正常運行的二次負載阻抗很小，接近短路狀態，磁勢平衡式i1w1+i2w2=i0w1中的激磁電流和一次匝數的乘積i0w1很小，鐵心中的磁通φ0也很小。當二次線圈開路時，i2w2等于零，則i1w1=i0w1，一次電流完全變成激磁電流，其鐵芯磁通φ急劇增加，磁通密度可由正常時的600-1000gs急劇增加達14000-18000gs，于是感應電勢e2=-很高。由于磁通經過零時的變化率最大，二次線圈就出現了峰值電壓可達數千伏的高電壓，損壞電力設備甚至危及人身安全。

目前，在電流互感器校驗電路中還沒有基于dsp2812的防開路系統。

技術實現要素：

針對上述現有技術中存在的問題，本發明提供一種基于dsp2812的電流互感器二次防開路系統，其目的是提供一種能夠有效解決在電流互感器校驗中因工作人員疏忽等原因導致的電流互感器二次開路的問題，以及提高安全性能的問題。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

基于dsp2812的電流互感器二次防開路系統，其特征是：包括電源模塊、校驗單元以及控制單元三部分，具體是將標準電流互感器、被試電流互感器的一次和二次分別串聯，防開路系統串聯在電流互感器二次回路中；二次回路通過防開路系統的a/d濾波轉換電路接入dsp2812的i/o輸入接口；dsp2812的i/o輸出接口通過d/a轉換電路與電源模塊中的交流接觸器相連。

所述電源模塊中，220v電源與接觸器主觸點輸入相連，主觸點輸出與調壓器相連，接觸器輔助觸點與防開路系統輸出相連，調壓器輸出與升流器輸入相連，升流器輸出串聯在電流互感器一次回路中。

所述電源模塊通過接觸器控制電路開斷，接觸器采用交流接觸器3tf5322-0xb0，主觸頭采用常閉觸點，單相輸入輸出；調壓器采用tdgc2j-20型調壓器，額定輸入電壓220v，額定輸出電壓0-250v，額定容量20kva，額定輸出電流80a；升流器采用ha-10/3型電流發生器，額定容量10kva，最大輸出電流3000a，工作頻率50hz，輸入電壓0-250v，最大輸入電流40a。

所述校驗單元主要由標準電流互感器、被試電流互感器以及互感器校驗儀組成；標準電流互感器一次側極性端l1和被試電流互感器一次側極性端l1相連，標準電流互感器一次側非極性端l2和升流器一個輸出端子相連，被試電流互感器一次側非極性端l2和升流器另一個輸出端子相連；標準電流互感器二次側極性端k1和被試電流互感器二次側極性端k1相連，同時與互感器校驗儀的k端子相連；標準電流互感器二次側非極性端k2和互感器校驗儀的t0端子相連；被試電流互感器二次側非極性端k2和防開路系統的一個輸出端相連，防開路系統的另一個輸出端和負荷箱串聯后與互感器校驗儀的tx端子相連。

所述控制單元采用dsp2812作為處理器，外設晶振、電源、復位、a/d轉換電路、d/a轉換電路、串口電路以及jtag仿真接口部分；具體結構是：電源采用3.3v電源供電，電源正接vcc引腳，電源地接gnd引腳；晶振電路采用8mhz晶振，內部rc震蕩；復位電路為低電平復位，直接拉一只10kω電阻到vcc；再加上一只0.1μf的電容以消除干擾雜波；a/d電路采用dsp內部獨立a/d電源供電，在vcc串上一只10μh的電感，然后接一只0.1μf的電容到地；d/a轉換電路采用dac0832芯片，8位數據輸入線d0-d7與單片機輸出i/o口相連，agnd接模擬信號地，dgnd接數字信號地，其余引腳與dsp對應引腳相連；使用雙排2×5插座；由于沒有外圍零件，故pb5(mosi)、pb6(miso)、pb7(sck)、復位引腳仍正常使用；jtag仿真接口共有四個接口tms、tck、tdi、tdo分別為模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出線，每條線分別接一只10kω上拉電阻。

所述的基于dsp2812的電流互感器二次防開路系統的方法，先通過編譯器將dsp設置為當dsp接收到低電平觸發信號時，立即輸出報警信號，通過jtag仿真接口進行下載和調試；電流互感器二次沒有開路時，由于接觸器主觸點為常閉觸點，接觸器處于閉合連通狀態，電流互感器可以正常校驗；當電流互感器二次發生開路時，開路信號通過a/d轉換電路轉為低電平觸發信號經i/o傳送至dsp中，dsp立即輸出報警信號，通過d/a轉換電路傳送至接觸器輔助觸點，接觸點立即斷開，停止220v電源對系統供電，試驗立即中止。

dsp2812是ti公司新推出的功能強大的tms320f2812的32位定點dsp，是tms320lf2407a的升級版本，最大的特點是速度比tms320lf2407a有了質的飛躍，從最高40m躍升到tms320f2812的150m，處理數據位數也從16位定點躍升到32位定點。最大的亮點是其擁有eva、evb事件管理器和配套的12位16通道的ad數據采集，使其對電機控制得心應手。再加上豐富的外設接口，如can、sci等，在工控領域占有不少份額。

本發明的優點及有益效果是：

本發明能夠有效解決在電流互感器校驗中因工作人員疏忽等原因導致的電流互感器二次開路的問題，使得作業人員和設備的安全性能得到顯著的提高。

下面結合附圖和具體實施例，對本發明作進一步詳細的說明，但不僅限于本發明的實例。

附圖說明

圖1是本發明的系統接線圖；

圖2是本發明中電源接線圖；

圖3是本發明中dsp2812結構示意圖。

具體實施方式

本發明是一種基于dsp2812的電流互感器二次防開路系統，是由電源模塊、校驗單元以及控制單元三部分組成，如圖1所示。本發明是在測量用電流互感器二次回路中，串入電流互感器二次防開路系統，通過內部的dsp2812核心控制單元，向電源回路中的交流接觸器發送斷電信號進而實現其防開路保護功能，具體實施方式如下：

在進行電流互感器校驗時按照圖1所示將標準電流互感器、被試電流互感器的一次和二次分別串聯。其中，本發明防開路系統串聯在二次電路中。二次回路通過防開路系統的a/d濾波轉換電路接入dsp2812的i/o輸入接口。dsp2812的i/o輸出接口通過d/a轉換電路與電源模塊中的交流接觸器相連，如圖2所示。

在電源模塊中，220v電源與接觸器主觸點輸入相連，主觸點輸出與調壓器相連，接觸器輔助觸點與防開路系統輸出相連，調壓器輸出與升流器輸入相連，升流器輸出串聯在電流互感器一次回路中，如圖2所示。

所述電源模塊通過接觸器控制電路開斷，接觸器采用西門子交流接觸器3tf5322-0xb0，主觸頭采用常閉觸點，單相輸入輸出；調壓器采用武漢南瑞有限責任公司tdgc2j-20型調壓器，額定輸入電壓220v，額定輸出電壓0-250v，額定容量20kva，額定輸出電流80a；升流器采用沈陽中川計量技術有限公司ha-10/3型電流發生器，額定容量10kva，最大輸出電流3000a，工作頻率50hz，輸入電壓0-250v，最大輸入電流40a。

所述校驗單元主要由標準電流互感器、被試電流互感器以及互感器校驗儀組成。標準電流互感器一次側極性端l1和被試電流互感器一次側極性端l1相連，標準電流互感器一次側非極性端l2和升流器一個輸出端子相連，被試電流互感器一次側非極性端l2和升流器另一個輸出端子相連。標準電流互感器二次側極性端k1和被試電流互感器二次側極性端k1相連，同時與互感器校驗儀的k端子相連。標準電流互感器二次側非極性端k2和互感器校驗儀的t0端子相連。被試電流互感器二次側非極性端k2和防開路系統的一個輸出端相連，防開路系統的另一個輸出端和負荷箱串聯后與互感器校驗儀的tx端子相連。

所述控制單元為本發明核心部分，控制單元采用dsp2812作為處理器，外設晶振、電源、復位、a/d轉換電路、d/a轉換電路、串口電路以及jtag仿真接口等部分。具體結構組成如圖3所示。電源采用3.3v電源供電，電源正接vcc引腳，電源地接gnd引腳；晶振電路采用8mhz晶振，內部rc震蕩；復位電路為低電平復位，直接拉一只10kω電阻到vcc即可。為了可靠，再加上一只0.1μf的電容以消除干擾雜波；a/d電路采用dsp內部獨立a/d電源供電，在vcc串上一只10μh的電感，然后接一只0.1μf的電容到地；d/a轉換電路采用dac0832芯片，8位數據輸入線d0-d7與單片機輸出i/o口相連，agnd接模擬信號地，dgnd接數字信號地，其余引腳與dsp對應引腳相連。使用雙排2×5插座。由于沒有外圍零件，故pb5(mosi)、pb6(miso)、pb7(sck)、復位引腳仍正常使用；jtag仿真接口共有四個接口tms、tck、tdi、tdo分別為模式選擇、時鐘、數據輸入和數據輸出線，每條線分別接一只10kω上拉電阻。

試驗開始之前通過編譯器將dsp設置為當dsp接收到低電平觸發信號時，立即輸出報警信號，通過jtag仿真接口進行下載和調試。電流互感器二次沒有開路時，由于接觸器主觸點為常閉觸點，接觸器處于閉合連通狀態，電流互感器可以正常校驗；當電流互感器二次發生開路時，開路信號通過a/d轉換電路轉為低電平觸發信號經i/o傳送至dsp中，dsp立即輸出報警信號，通過d/a轉換電路傳送至接觸器輔助觸點，接觸點立即斷開，停止220v電源對系統供電，試驗立即中止，有效保護人員和設備的安全。