一种新型微电脑多功能消谐装置
专利汇可以提供一种新型微电脑多功能消谐装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种新型微电脑多功能消谐装置，适用于3～60千伏 电网 及110～220千伏 变电所 ，用来消除1/2次分频，1/3次分频、基频及高频等各种形式的 铁 磁谐振过 电压 。该装置由交流 采样 单元、第一整形单元、双T选频单元、第二整形单元、晶振单元、 单片机 单元、分频单元、触发脉冲单元、执行单元、稳压单元、 信号 单元及报警单元组成。该装置抗干扰能 力 强，可靠性好，不会出现误动，阻尼消谐能力强。弥补了一般公知的消谐装置的不足。，下面是一种新型微电脑多功能消谐装置专利的具体信息内容。
1、一种用来消除1/2次分频、1/3次分频、基频及高频等各种形式的铁磁谐振过电压的新型微电脑多功能消谐装置，除包括交流采样单元A、稳压单元J、信号单元K、报警单元L以外，其特征是，还包括第一整形单元B、双T选频单元C、第二整形单元D、晶振单元E、单片机单元F、分频单元G、触发脉冲单元H、执行单元I部分，第一整形单元B由三极管15、二极管13、电阻14、17、电容16组成，双T选频单元C由电阻26、27、31及电容28、29、30组成，第二整形单元D由三极管95、二极管32、电阻94、97、电容96组成，晶振单元E由6兆赫的晶体24、电容22、23组成，单片机单元F由单片机25、上电复位电容21、复归按钮20、电阻18、19元件组成，分频单元G由分频器45、反相器43、44组成，触发脉冲单元H由三极管38、反相器42、与门41、电容40、电阻39、脉冲变压器33、二极管37组成，执行单元I由可控硅5、6两者反并联而成。
2、根据权利要求1所述的消谐装置，其特征是，双T选频单元C的谐振频率为50赫，分频单元G将单片机25的400千赫时钟脉冲分频为2千赫与400赫两种频率。
本实用新型属于一种用来消除1／2次分频、1／3次分频、基频及高频等各种形式的铁磁谐振过电压的新型微电脑多功能消谐装置，适用于3～60千伏电网及110～220千伏变电所，以确保电压互感器和避雷器免遭铁磁谐振过电压的危害。
一般公知的消谐装置可靠性较差，易误动，不能准确鉴别幅值较高的弧光接地过电压与幅值较低的分频谐振过电压，易导致装置本身烧损或电磁式电压互感器过载损坏；这类装置阻尼效果不佳，消谐功能不良，即使每组电压互感器上都安装消谐装置，也满足不了消谐要求；消谐功能单一，只能消除1／2次分频谐振。
本实用新型的目的在于，研制一种新型的多功能消谐装置，采用微电脑辨识各种铁磁谐振过电压，使之动作准确，运行可靠，可消除1／2次分频、1／3次分频、基频及高频等各种形式的铁磁谐振过电压，抗干扰能力强，用以代替一般公知的消谐装置，并弥补后者的不足。
本实用新型的特点是：
1、利用微电脑（单片机）对各类铁磁谐振过电压全波进行检测，通过判定周期长短，实现对1／2次分频、1／3次分频、3次高频谐振过电压的正确识别。利用双T选频单元从基频谐振过电压波中滤出1／3次谐波分量，再经微电脑测定其周期，实现对基频谐振的识别。
2、利用具有开关特性的可控硅作为消谐的执行元件，对电网的各 种铁磁谐振过电压都具有较强的阻尼消谐作用。将本实用新型用于3～60千伏的电网及110～220千伏变电所时，只需在某组电磁式电压互感器上安装一台本实用新型，即可防止各种谐振。
3、采用全波检测法来判别铁磁谐振过电压与非铁磁谐振过电压，有效地避免了弧光接地引起的误动。
下面将结合附图对本实用新型作进一步详细描述。
图2是本实用新型最佳实施例原理接线图。
图3～11分别是图2中的工作点P1～P9在电网正常运行时的波形图。
图12～图20分别是图2中的工作点P1～P9在电网发生1／2次分频谐振时的波形图。
图21～29分别是图2中的工作点P1～P9在电网发生基频谐振时的波形图。
参照图1～2，本实用新型包括交流采样单元A、第一整形单元B、双T选频单元C、第二整形单元D、晶振单元E、单片机单元F、分频单元G、触发脉冲单元H、执行单元I、稳压单元J、信号单元K、报警单元L等部分。
交流采样单元A由串联分压电阻7、8和隔离变压器9组成，10与11、12为变压器9的初级与次级线圈。第一整形单元B由三极管15、二极管13、电阻14、17、电容16组成。双T选频单 元C由电阻26、27、31及电容28、29、30组成，其谐振频频率为50赫，该单元通过滤出基频谐振电压波中的1／3次谐波分量，为单片机25识别基频谐振提供判定依据。第二整形单元D由三极管95、二极管32、电阻94、97、电容96组成。晶振单元E由6兆赫的晶体24、电容22、23组成，它为单片机25提供参考频率。单片机单元F包括MCS－48系列的8748单片机25，上电复位电容21、复归按钮20、电阻18、19等元件，78～93为单片机25的端子。单片机单元F通过对各类铁磁谐振过电压全波进行检测、判定周期长短，实现对1／2次分频、1／3次分频、3次高频谐振过电压的正确识别。分频单元G由分频器45、反相器43、44组成，它将单片机25的400千赫时钟脉冲分频为2千赫与400赫两种频率。触发脉冲单元H由三极管38、反相器42、与门41、电容40、电阻39、脉冲变压器33、二极管37组成，其中电容40与电阻39组成微分电路。36与34、35为脉冲变压器33的初级与次级线圈。执行单元I由可控硅5、6两者反并联而成，端子1、2接电压互感器的开三角绕组。稳压单元J由三端集成稳压器74、降压变压器69、整流桥70～73、滤波电容75、76、端子3、4组成。端子3、4接交流100伏50赫电源（即电压互感器二次线电压）。信号单元K由反相器46～51，限流电阻52～57，发光二极管58～63组成。报警单元L由扬声器67、三极管68、电阻66、与门65组成。
本实用新型的工作原理如下：
参照图3～29，当电网正常运行时，三极管15、95截止，输出高电平，固化在单片机25中的程序处于不断运行状态，对测试端82、83的电平进行循环监测，发光二极管63闪光。
当端子1、2的开三角电压达到或超过某一规定值时，第一整形单元B开始工作，将输入电压转变为方波送入单片机25的输入端82，从输入电压第一周波的正半波开始，单片机25的输入端跃变为低电平，单片机25启动内部计数器开始计数，即记录来自分频器45的标准脉冲数（2000赫）。当第一个周波结束时，记数停止。一个记数周波内所通过的标准脉冲数的多少，反映了开三角零序电压周期的长短，即反映了频率的大小。
当测得输入的开三角电压的频率为150赫时，即认为是高频谐振；24～25赫时为1／2次分频谐振；16～17赫时为1／3次分频谐振。当测出频率为50赫时，单片机25转而检测端子83的输入信号，并重复上述一个周波的计数过程。当端子83的输入信号频率为16～17赫时，即认为是基频谐振；否则，若端子83一直为高电平，即双T选频单元C没有输出，则认为是单相接地或其它形式的工频过电压。
当判定电网过电压属于某种铁磁谐振过电压后，单片机25端子84输出低电平，开启与门41，触发脉冲通过与门41，经电阻39、电容40微分后由脉冲变压器33输出，触发两只可控硅5、6，使之交 替导通。在可控硅5、6导通期间，开三角绕组通过可控硅5、6向电网施加短路阻尼，使谐振迅速消除。为了保证可靠消谐，触发脉冲的持续时间即单片机25端子84低电平的保持时间，必须大于电网分频谐振的消谐时间。
在消谐的同时，端子93与端子87～90中的某一个也出现低电平，分别使扬声器67与相应的发光二极管58～63发出声、光信号。上述信号可按复归按钮20予以复归。
本实用新型的主要性能指标为：
1、启动时间
对于各种谐振过电压，启动时间相当于1 1/2 个谐振电压波周期，即：
1／3次分频谐振，近似为90毫秒；
1／2次分频谐振，近似为60毫秒；
基频谐振，近似为120毫秒；
3次高频谐振，近似为10毫秒。
2、等效电阻
正常运行时，可控硅处于阻断状态，内阻为数千欧；在消谐期间，可控硅导通，内阻降到几毫欧至几十毫欧。
3、消谐时间
分频谐振：对于60千伏电网，小于80毫秒；35千伏电网，小于30毫秒；10千伏电网，小于10毫秒。
基频、高频谐振：小于5毫秒。
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