微機消諧裝置的制作方法

本實用新型涉及消諧裝置技術領域，具體為一種微機消諧裝置。

背景技術：

我國35KV及以下中壓供配電系統中，電力部門和用戶由于鐵磁諧振而時常發生電壓互感器燒毀甚至爆炸的惡性事故。目前解決鐵磁諧振的方法是加裝一次消諧器或者二次微機消諧器。一次消諧器加裝后會使PT中性點為半絕緣結構，對零序電壓及三相相電壓的測量也產生影響，所以使用受到一定的限制。而市場上的二次微機消諧裝置目前存在動作速度慢，諧振頻率判斷不準、不能很好區分諧振和接地故障、沒有故障錄波等問題，影響了其消除鐵磁諧振的效果。

技術實現要素：

本實用新型的目的在于一種微機消諧裝置，旨在用來快速和準確的消除系統的鐵磁諧振，保護電壓互感器及其熔絲不被燒壞，且不影響電壓互感器本來的運行狀況，具備故障錄波打印功能，可以對過電壓、單相接地作出報警指示，以解決背景技術中提及的問題。

為實現上述目的，本實用新型提供如下技術方案：

一種微機消諧裝置，包括ARM微機處理模塊、開口電壓采集模塊、Flash 存儲模塊、RTC時鐘模塊、大功率阻尼電阻模塊、語音報警模塊、液晶顯示模塊、開關量輸出單元模塊、故障信息打印模塊、485通訊模塊和電源模塊。

作為本實用新型更進一步的技術方案，該一種微機消諧裝置還包括三相電壓采集模塊，三相電壓采集模塊與ARM微機處理模塊相連接。

作為本實用新型更進一步的技術方案，該一種微機消諧裝置還包括故障錄波模塊，故障錄波模塊與ARM微機處理模塊相連接。

與現有技術相比，本實用新型通過增加了壓敏電阻元件，該元件實時并接在電壓互感器開口電壓兩端，在系統正常運行時呈現高組態，當系統有諧振產生時壓敏電阻元件可以在納秒級時間內導通，從而破壞PT鐵磁諧振的產生條件。達到了實時在線消除運行過程中瞬態諧振的目的，極大地降低了諧振產生的可能性。如壓敏元件未能完全消除PT產生的鐵磁諧振，則瞬間啟動大功率消諧元件予以消除。并且可以實時故障錄波打印功能，為故障后的進一步分析和判斷提供很好的依據。

附圖說明

圖1為本實用新型微機消諧裝置的模塊結構示意圖。

圖例說明：

100-微機消諧裝置、10-ARM微機處理模塊、11-開口電壓采集模塊、12-三相電壓采集模塊、13-壓敏電阻模塊、14-Flash存儲模塊、15-RTC時鐘模塊、16-故障錄波模塊、17-大功率阻尼電阻模塊、18-語音報警模塊、19-液晶顯示模塊、110-開關量輸出單元模塊、111-故障信息打印模塊、112-485通訊模塊、113-電源模塊。

ARM微機處理模塊由STM32F103ZET6控制芯片，上電復位電路、振蕩器電路等組成。

開口電壓采集模塊和三相電壓采集模塊由電壓互感器HPT205和運算放大器LM358相關電路組成，HPT205轉換精度可以達到0.1%。

壓敏電阻模塊主要采用伏安特性良好的氧化鋅電阻元件組成。

Flash存儲模塊由W25Q64閃存芯片及外圍電路組成。

RTC時鐘模塊采用PCF8583芯片，定時和計時精度高。

開關量輸出單元模塊由觸發電路、控制電路、同步電路組成。控制電路采用光電隔離技術，穩定，抗干擾強。

通訊模塊采用6N137快速光耦和65LBC184芯片組成，導通速度快，可達10M。

人機交互界面采用觸摸式液晶屏。

電源模塊采用開關電源裝置和LM2576芯片配合使用。

具體實施方式

下面結合具體實施方式對本專利的技術方案作進一步詳細地說明。

請參閱圖1，一種微機消諧裝置100，包括ARM微機處理模塊10、開口電壓采集模塊11、三相電壓采集模塊12、壓敏電阻模塊13、Flash 存儲模塊14、RTC時鐘模塊15、故障錄波模塊16、大功率阻尼電阻模塊17、語音報警模塊18、液晶顯示模塊19、開關量輸出單元模塊110、故障信息打印模塊111、485通訊模塊112和電源模塊113；

開口電壓采集模塊11、三相電壓采集模塊12、壓敏電阻模塊13、Flash 存儲模塊14、RTC時鐘模塊15、故障錄波模塊16、大功率阻尼電阻模塊17、語音報警模塊18、液晶顯示模塊19、開關量輸出單元模塊110、故障信息打印模塊111、485通訊模塊112、電源模塊113分別與ARM微機處理模塊10相連接；

開口電壓采集模塊11通過采集電壓互感器開口三角電壓信號，并傳輸至ARM微機處理模塊10進行分析計算，判斷是接地故障還是諧振，諧振的頻率為多少等信息，如果是諧振故障，壓敏電阻元件13可以在納秒級時間內導通，從而破壞PT鐵磁諧振的產生條件，達到了實時在線消除運行過程中瞬態諧振的目的，極大地降低了諧振產生的可能性；如壓敏元件13未能完全消除PT產生的鐵磁諧振，則ARM微機處理模塊10瞬間啟動開關量輸出單元模塊110，啟動大功率阻尼電阻17予以消除；然后通過液晶顯示模塊19進行故障信息顯示和報警；

三相電壓采集模塊12采集電壓互感器A、B、C三相電壓信號，然后傳輸至ARM微機處理模塊10，ARM微機處理模塊10通過采集三相電壓采集模塊12進行系統電壓大小的運算和接地故障的判斷；

壓敏電阻模塊13實時并接在電壓互感器開口電壓兩端，在系統正常運行時壓敏電阻模塊18呈現高組態，當系統有諧振產生時壓敏電阻模塊18可以在納秒級時間內導通，從而破壞PT鐵磁諧振的產生條件，達到了實時在線消除運行過程中瞬態諧振的目的，極大地降低了諧振產生的可能性；

Flash存儲模塊14和ARM微機處理模塊10連接，RM微機處理模塊10將一些需要存儲的數據存放在Flash存儲模塊14；Flash存儲模塊14采用64M位串行閃存裝置，可以記錄故障時刻波形和數據，數據可以存儲10年，且掉電不消失；

RTC時鐘模塊15為裝置提供實時時鐘數據，為故障記錄及錄波信息提供時標信息；

故障錄波模塊16采用4K高速采樣模塊，用于高速采集諧振和接地故障時的故障波形，然后將波形傳至ARM微機處理模塊10，ARM微機處理模塊10判斷當前故障類型，并通過語音報警模塊15發出相應報警信息；同時ARM微機處理模塊10將數據傳輸至故障信息打印模塊13及Flash存儲模塊14，將故障波形和數據打印和存儲；

大功率阻尼電阻模塊17通過開關量輸出單元模塊110并接在電壓互感器開口三角電壓輸出端；正常運行時，開關量輸出單元模塊110觸點處于斷開狀態，大功率阻尼電阻模塊17與電壓互感器開口三角電壓輸出端分開；當系統發生鐵磁諧振故障，且壓敏電阻模塊13無法消除時，ARM微機處理模塊10驅動開關量輸出單元模塊110觸點間歇性閉合，從而將大功率阻尼電阻模塊17間隙性并接于電壓互感器開口三角電壓輸出端，從而消除鐵磁諧振故障，但考慮電壓互感器安全狀況，一般大功率阻尼電阻模塊17間隙性投入9次后將不再投入；

語言報警模塊18用于接地和諧振等故障信息的語音提示和報警，可以提醒值班人員進行故障排查和處理；

液晶顯示模塊19用于人機界面的交互，可以對當前運行狀態和參數進行顯示，參數設定，故障信息顯示等功能；

開關量輸出單元模塊110采用快速導通的可控硅，可以在壓敏電阻模塊18不能消除諧振故障的時候，快速將大功率阻尼電阻模塊17投入消諧電路，然后迅速分開；

故障信息打印模塊111用于諧振等故障信息波形和數據的打印功能；

485通訊功能模塊112與ARM微機處理模塊10連接，485通訊功能模塊112用于進行遠距離數據傳輸；

電源模塊113采用開關電源裝置和LM2576芯片，開關電源裝置輸出5V和正負12V電壓，LM2576芯片輸出3.3V電壓。電源模塊113為整個微機消諧裝置提供工作電源。

上面對本專利的較佳實施方式作了詳細說明，但是本專利并不限于上述實施方式，在本領域的普通技術人員所具備的知識范圍內，還可以在不脫離本專利宗旨的前提下作出各種變化。