CN101447661B

CN101447661B - 一种用于自动重合闸控制器的控制方法

Info

Publication number: CN101447661B
Application number: CN2007101711778A
Authority: CN
Inventors: 胡正业
Original assignee: Jingyi Electrical Appliances Factory Co Ltd Shanghai
Current assignee: Jingyi Electrical Appliances Factory Co Ltd Shanghai
Priority date: 2007-11-28
Filing date: 2007-11-28
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2027-11-28
Also published as: CN101447661A

Abstract

本发明涉及一种用于自动重合闸控制器的控制方法，由分合闸检测电路检测低压断路器是否处于分闸状态，由微处理器检测电压变化率检测模块输出的三相电压UA、UB、UC是否正常，并由微处理器读取停电记忆装置中的指令。与现有技术相比，采用本发明的方法使得控制器能分辨各种跳闸情况，并做出正确的处理，提高了供电可靠性，减少了工作量。

Description

一种用于自动重合闸控制器的控制方法

技术领域

本发明涉及电路控制，特别是涉及一种用于自动重合闸控制器的控制方法。

背景技术

在供配电系统中，有大量无人值守的低压配电柜，失压(欠压)时低压断路器跳闸，失压跳闸中有的是瞬时性故障(例如雷击)，也有的是上级供电线路停电。失压跳闸后必须等待人员去合闸，造成停电时间长，增加了工作量。

目前，少数具有自动重合闸功能的产品，只是针对特定的开关，通用性不强，并且在控制方法不能辨别各种跳闸的情况，比如在低压断路器输出过负载，乃至短路时，不能分辨确定，自动重合闸有可能导致故障扩大，造成严重后果。

发明内容

本发明的所要解决的技术问题就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种用于自动重合闸控制器的控制方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：一种用于自动重合闸控制器的控制方法，包括以下步骤：

1)重合闸控制器初始化；

2)分合闸检测电路检测低压断路器是否处于分闸状态，若是，则执行步骤3)；若否，则执行步骤7)；

3)控制器中的微处理器从其停电记忆装置中读取指令；

4)是否为重合闸指令，若是则执行步骤5)；若否，则执行闭锁动作，并执行步骤15)；

5)微处理器检测电压变化率检测模块输出的三相电压UA、UB、UC是否正常，若是，则执行步骤6)；若否，继续执行步骤5)；

6)微处理器指令重合闸动作执行电路执行重合闸动作；

7)微处理器检测收到的三相电压变化率是否异常，若是，则执行步骤8)；若否，则执行步骤9)；

8)写入故障标志到停电记忆装置中，并执行步骤10)

9)清除停电记忆装置中的标志，并执行步骤10)；

10)分合闸检测电路检测断路器是否处于分闸状态，若是，则执行步骤11)；若否，则返回步骤2)；

11)检测停电记忆装置中是否有故障标志，若是，则执行步骤12)若否，则执行步骤13)

12)写入闭锁指令到停电记忆装置中，执行步骤15)

13)检测三相电压是否低于正常电压，若是，则执行步骤14)若否，则执行步骤12)

14)写入重合闸指令到停电记忆装置中，返回步骤2)；

15)控制器检测断路器是否处于合闸状态，若是，则执行步骤16)，若否，继续执行步骤15)；

16)清除停电记忆装置中的闭锁指令，返回步骤7)。

所述的自动重合闸控制器包括信号输入单元、信号处理单元、信号输出单元、供电单元；所述的信号输入单元与低压断路器相连接，所述的信号处理单元与信号输入单元、信号输出单元相连接，所述的供电单元与信号输入单元、信号处理单元相连接。

所述的信号输入单元包括：

电压变化率检测模块；

包括有光电耦合器GU1、电阻R2、电阻R3、发光二极管LED2的分合闸检测电路；

包括有光电耦合器GU2、电阻R4、电阻R5、二极管的输出端通断电检测电路；

包括有排阻、拨动开关K1、K2、K3、K4的时间设定电路；

所述的电压变化率检测模块的AIN脚、BIN脚、CIN脚、N脚分别与低压断路器的A相端、B相端、C相端、N端连接；

所述的光电耦合器GU1中的发光二极管正极经电阻R3后与辅助接点相连接，该接点与C相端相连接，负极与N端连接，发光二极管LED2接在光电耦合器GU1中的发光二极管的正负极之间，所述的光电耦合器GU1中的三极管的发射极接地，集电极经电阻R2后接5V电源；

所述的光电耦合器GU2中的发光二极管正极经电阻R4后与C相端相连接，负极与N端连接，二极管接在光电耦合器GU2中的发光二极管的正负极之间，所述的光电耦合器GU2中的三极管的发射极接地，集电极经电阻R5后接5V电源；

所述的排阻一端接5V电源，另一端分别与拨动开关K1、K2、K3、K4相连接。

所述的信号处理单元包括：

微处理器；

包括有电容C1和电阻R1的上电复位电路；

包括有电容C2、C3、晶振的主振频率供给电路；

所述的微处理器的引脚3、4、5分别与电压变化率检测模块的ADO脚、ADO脚、CDO脚相连接，引脚12与光电耦合器GU1中的三极管的集电极相连接，引脚14与光电耦合器GU2中的三极管的集电极相连接，引脚15、16分别电压变化率检测模块的SDO脚、SDI脚相连接；

所述的电容C1接地后与电阻R1的一端以及微处理器的引脚1相连接，该电阻R1的另一端接5V电源；

所述的电容C2、C3接地后与微处理器的引脚9、10相连接，该引脚9、10之间接晶振。

所述的信号输出单元包括：

包括有电阻R6、三极管Q2、继电器J2的储能动作执行电路；

包括有电阻R7、三极管Q1、继电器J1的重合闸动作执行电路；

包括有电阻R9、三极管Q3、继电器J3的报警动作执行电路；

包括有电阻R8、R10、三极管Q4、发光二极管LED1和蜂鸣器的声光报警电路；

所述的电阻R6与微处理器的引脚17连接后与三极管Q2的基极相连接，所述的三极管Q2的发射极接地，集电极与继电器J2连接后接12V电源；所述的电阻R7与微处理器的引脚18连接后与三极管Q1的基极相连接，所述的三极管Q1的发射极接地，集电极与继电器J1连接后接12V电源；所述的电阻R9与微处理器的引脚21连接后与三极管Q3的基极相连接，所述的三极管Q3的发射极接地，集电极与继电器J3连接后接12V电源；所述的电阻R10与微处理器的引脚22连接后与三极管Q4的基极相连接，所述的三极管Q4的发射极接地，所述的电阻R8接12V电源后经发光二极管LED1后与三极管Q4的集电极相连接，所述的蜂鸣器接12V电源后与三极管Q4的集电极相连接。

所述的供电单元包括开关、压敏电阻、变压器、桥式整流器、电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、电感、集成稳压器IC1、IC2，所述的变压器的一次线圈的两端分别与开关的一端、低压断路器的N端相连接，所述的开关的另一端与低压断路器的C相端相连接，所述的压敏电阻连接与一次线圈的两端，所述的变压器与桥式整流器、集成稳压器IC1、IC2构成5V和12V的稳压电源，其中连接有电容C4、C5、C6、C7、C8，用于抗干扰及滤波；所述的电容C9、C10的一端与5V电源连接后与微处理器的引脚20相连接，电容C9、C10的另一端以及微处理器的引脚19均接地。

所述的电压变化率检测模块包括输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元、输出端口，所述的输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元和输出端口相互连接；三相电压经输入端口给电压变换单元，电压变换单元将电压按比例变换成可供信号处理输出单元处理的低电压信号，由信号处理输出单元对信号进行处理运算后，将电压变化率信号经输出端口输出。

所述的低压断路器跳闸时，分合闸检测电路将跳闸信号通知微处理器的引脚12，同时微处理器对输入到引脚3、4、5的三相电压UA、UB、UC进行A/D转换，判断是否发生欠压、失压故障，若是，则微处理器将自动重合闸指令写入停电记忆EEPROM。

与现有技术相比，采用本发明的方法使得控制器能分辨各种跳闸情况，并做出正确的处理，提高了供电可靠性，减少了工作量。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明的自动重合闸控制器的结构示意图；

图3为本发明的自动重合闸控制器的电压变化率检测模块的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图1～3所示，一种用于自动重合闸控制器的控制方法，包括以下步骤：

1)重合闸控制器初始化；

3)控制器中的微处理器从其停电记忆存储装置中读取指令：

6)微处理器指令重合闸动作执行电路执行重合闸动作；

8)写入故障标志到停电记忆装置中，并执行步骤10)；

9)清除停电记忆装置中的标志，并执行步骤10)；

11)检测停电记忆装置中是否有故障标志，若是，则执行步骤12)；若否，则执行步骤13)；

12)写入闭锁指令到停电记忆装置中，执行步骤15)；

13)检测三相电压是否低于正常电压，若是，则执行步骤14)；若否，则执行步骤12)；

14)写入重合闸指令到停电记忆装置中，返回步骤2)；

15)控制器检测断路器是否处于合闸状态，若是，则执行步骤16)，若否，继续执行步骤15)

16)清除停电记忆装置中的闭锁指令，返回步骤7)。

所述的信号输入单元包括：电压变化率检测模块；包括有光电耦合器GU1、电阻R2、R3、发光二极管LED2的分合闸检测电路；包括有光电耦合器GU2、电阻R4、R5、二极管D1的输出端通断电检测电路；包括有排阻RP、拨动开关K1、K2、K3、K4的时间设定电路；所述的电压变化率检测模块的AIN脚、BIN脚、CIN脚、N脚分别与低压断路器的A相端、B相端、C相端、N端连接；所述的光电耦合器GU1中的发光二极管正极经电阻R3后与辅助接点F1相连接，该接点与C相端相连接，负极与N端连接，发光二极管LED2接在光电耦合器GU1中的发光二极管的正负极之间，所述的光电耦合器GU1中的三极管的发射极接地，集电极经电阻R2后接5V电源；所述的光电耦合器GU2中的发光二极管正极经电阻R4后与C相端相连接，负极与N端连接，二极管D1接在光电耦合器GU2中的发光二极管的正负极之间，所述的光电耦合器GU2中的三极管的发射极接地，集电极经电阻R5后接5V电源；所述的排阻RP一端接5V电源，另一端分别与拨动开关K1、K2、K3、K4相连接；所述的信号处理单元包括：微处理器IC3；包括有电容C1和电阻R1的上电复位电路；包括有电容C2、C3、晶振XT的主振频率供给电路；所述的微处理器IC3的引脚3、4、5分别与电压变化率检测模块的ADO脚、ADO脚、CDO脚相连接，引脚12与光电耦合器GU1中的三极管的集电极相连接，引脚14与光电耦合器GU2中的三极管的集电极相连接，引脚15、16分别电压变化率检测模块的SDO脚、SDI脚相连接；所述的电容C1接地后与电阻R1的一端以及微处理器IC3的引脚1相连接，该电阻R1的另一端接5V电源；所述的电容C2、C3接地后与微处理器IC3的引脚9、10相连接，该引脚9、10之间接晶振XT；所述的信号输出单元包括：包括有电阻R6、三极管Q2、继电器J2的储能动作执行电路；包括有电阻R7、三极管Q1、继电器J1的重合闸动作执行电路；包括有电阻R9、三极管Q3、继电器J3的报警动作执行电路；包括有电阻R8、R10、三极管Q4、发光二极管LED1和蜂鸣器FM的声光报警电路；所述的电阻R6与微处理器IC3的引脚17连接后与三极管Q2的基极相连接，所述的三极管Q2的发射极接地，集电极与继电器J2连接后接12V电源；所述的电阻R7与微处理器IC3的引脚18连接后与三极管Q1的基极相连接，所述的三极管Q1的发射极接地，集电极与继电器J1连接后接12V电源；所述的电阻R9与微处理器IC3的引脚21连接后与三极管Q3的基极相连接，所述的三极管Q3的发射极接地，集电极与继电器J3连接后接12V电源；所述的电阻R10与微处理器IC3的引脚22连接后与三极管Q4的基极相连接，所述的三极管Q4的发射极接地，所述的电阻R8接12V电源后经发光二极管LED1后与三极管Q4的集电极相连接，所述的蜂鸣器FM接12V电源后与三极管Q4的集电极相连接；所述的供电单元包括开关K0、压敏电阻YM、变压器T0、桥式整流器ZDO、电容C4、C5、C6、C7、C8、C9、C10、电感L0、集成稳压器IC1、IC2，所述的变压器T0的一次线圈的两端分别与开关K0的一端、低压断路器的N端相连接，所述的开关K0的另一端与低压断路器的C相端相连接，所述的压敏电阻YM连接与一次线圈的两端，所述的变压器T0与桥式整流器ZDO、集成稳压器IC1、IC2构成5V和12V的稳压电源，其中连接有电容C4、C5、C6、C7、C8，用于抗干扰及滤波；所述的电容C9、C10的一端与5V电源连接后与微处理器IC3的引脚20相连接，电容C9、C10的另一端以及微处理器IC3的引脚19均接地；所述的电压变化率检测模块包括输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元、输出端口，所述的输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元和输出端口相互连接；三相电压经输入端口给电压变换单元，电压变换单元将电压按比例变换成可供信号处理输出单元处理的低电压信号，由信号处理输出单元对信号进行处理运算后，将电压变化率信号经输出端口输出；所述的低压断路器跳闸时，分合闸检测电路将跳闸信号通知微处理器IC3的引脚12，同时微处理器IC3对输入到引脚3、4、5的三相电压UA、UB、UC进行A/D转换，判断是否发生欠压、失压故障，若是，则微处理器IC3将自动重合闸指令写入停电记忆EEPROM。

1.信号输入部分由四部分组成：

a)CFU电压变化率检测模块。该模块输入工业电网中三相电压，输出对应的三个直流电压UA，UB，UC，同时，通过串行口SDI、SDO输出三相电压变化率d(ua)/dt，d(ub)/dt，d(uc)/dt，的数字信号，供给信号处理芯片IC3。

b)分合闸检测电路。由光电耦合器GU1及电阻R2，R3；发光二极管LED2构成。

当低压断路器分闸时，其辅助接点F1接通电源，R3限制电流，使GU1导通，LED2发光，GU1的CO端输出低电平。当低压断路器合闸时，其辅助接点F1分断电源，GU1截止，LED2熄灭，R2上拉高电平，GU1的CO端输出高电平。供给信号处理芯片IC3。

c)输出端通断电检测电路。由光电耦合器GU2及电阻R4，R5；二极管D1构成。

当低压断路器合闸时，其输出端有电，R4限制电流，使GU2导通，GU2的CO端输出低电平。当低压断路器分闸时，其输出端失电，GU2截止，R5上拉高电平，GU2的CO端输出高电平。供给信号处理芯片IC3。

d)时间设定电路。由排阻RP及拨动开关K1，K2，K3，K4构成。

K1，K2，K3，K4不同位置，代表不同延时时间的设定。排阻RP上拉高电平。

2.信号处理部分由微处理器IC3、电阻R1、电容C 1、C2、C3和晶振XT组成。

XT、C2、C3供给IC3主振频率。电容C1、电阻R1为上电复位电路。

IC3是高性能、CMOS单片微处理器，具有增强内核架构，其工作频率达40MHz，具有16位宽的指令集、硬件乘法器，集成了10位(A/D)模数转换器。并有停电记忆的EEPROM。

3.输出部分：电阻R6、三极管Q2、继电器J2，执行储能动作。电阻R7、三极管Q1、继电器J1，执行重合闸动作。电阻R9、三极管Q3、继电器J3，执行报警动作。电阻R8、R10、三极管Q4、发光二极管LED1，蜂鸣器FM发出声光报警。

4.电源部分，由变压器T0、桥式整流器ZD0、集成稳压器IC1、IC2、压敏电阻YM、电容C4～C10和电感L0组成。

YM为电压保护器件，保护电源不受超电压的损坏。T0、ZD0和IC1、IC2构成12V和5V稳压电源，供本控制器使用。C5起滤波作用，其余电容和电感起抗干扰作用。

当低压断路器跳闸，分合闸检测电路将跳闸信号通知微处理器IC3_RC1口，同时，IC3对输入到RA1、RA2、RA3口的三相电压UA，UB，UC进行A/D转换，判断是否发生欠压、失压故障，如果发生了欠压、失压故障，IC3将自动重合闸的指令写入停电记忆EEPROM。

如果未发生欠压、失压故障，IC3将判断在跳闸前瞬间输入到IC3_SDI、SDO口的三相电压变化率d(ua)/dt，d(ub)/dt，d(uc)/dt是否异常，是否为负向且大于某设定值足够长时间。断路器输出电压大幅下降意味着过负载，乃至短路的发生；因此，如果电压变化率出现异常，确定为断路器负载出现过负载、短路的故障，此时将禁止自动重合闸的闭锁指令写入记忆EEPROM。如果电压变化率未出现异常，而且三相电压UA，UB，UC正常，那么断路器跳闸的原因，是人为操作分闸，IC3将禁止自动重合闸的闭锁指令写入EEPROM。

如果是电网三相电压欠压、失压造成断路器跳闸，在三相电压恢复正常后，IC3读取保存在EEPROM中的自动重合闸的指令，并判定UA，UB，UC均大于额定电压的85％时，按设定的时间开始延时，在延时过程中，IC3_RB1口送出高电平，经R8、R10、Q4、驱动LED1，FM发出声光报警。在延时过程中，三相电压应始终为正常电压，否则IC3将停止计时，直到电压正常再重新开始延时；延时结束时，IC3发出合闸指令，RC6口送出高电平，经R7、Q1驱动继电器J1，执行合闸动作。通过输出端通断电检测电路，IC3_RC3口输入低电平，确定断路器已合闸，再发出停止合闸指令。如果重合闸失败，断路器未能按预期合闸，IC3将发出二次延时、重合闸的指令。如果二次重合闸失败，IC3发出报警指令，RB0口送出高电平，经R10、Q3驱动继电器J3，执行报警动作。

有预储能的断路器，没有预储能将不能合闸。IC3_RC5口经电阻R6、三极管Q2、继电器J2，执行储能动作。保证断路器可靠合闸。

如图3所示，电压变化率检测器，包括输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元、输出端口，所述的输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元和输出端口相互连接；工业电网中三相电压经输入端口给电压变换单元，电压变换单元将电压按比例变换成可供信号处理输出单元处理的低电压信号，由信号处理输出单元对信号进行处理运算后，将电压变化率信号经输出端口输出。

所述的输入端口包括三相电压输入端AIN、BIN、CIN以及零线端N；所述的电压变换单元包括电压保护器件YA、YB、YC以及电压变换器T，所述的电压变换器T包括环状的磁芯，该磁芯上绕有三组线圈，每组线圈分别由一次线圈及二次线圈构成；所述的信号处理输出单元包括16位的数字信号控制器、上电复位电路、主振频率提供电路、工作状态指示电路；所述的上电复位电路、主振频率提供电路和工作状态指示电路均与数字信号控制器连接；所述的输出端口包括模拟电压输出端口ADO、BDO、CDO，三相电压变化率的数字信号串行输出端口SDI、SDO，以及通讯端口TX、RX；所述的三相电压输入端AIN与电压保护器件YA的一端以及一次线圈TA1的一端连接，电压保护器件YA的另一端以及一次线圈TA1的另一端均与零线端N连接，同线圈组的TA2的一端与数字信号控制器的引脚2连接，其另一端接地；所述的三相电压输入端BIN与电压保护器件YB的一端以及一次线圈TB1的一端连接，电压保护器件YB的另一端以及一次线圈TB 1的另一端均与零线端N连接，同线圈组的TB2的一端与数字信号控制器的引脚3端连接，其另一端接地；三相电压输入端CIN与电压保护器件YC的一端以及一次线圈TC1的一端连接，电压保护器件YC的另一端以及一次线圈TC1的另一端均与零线端N连接，同线圈组的TC2的一端与数字信号控制器的引脚4端连接，其另一端接地；所述的数字信号控制器的引脚5以及引脚24均接地，引脚17、引脚25与+5V电压端连接，引脚16与-5V电压端连接，引脚23依次与电阻R3、R4串联后与模拟电压输出端口ADO连接，电阻R4两端分别连接有电容C4、C5，电容C4、C5均与-5V电压端连接，引脚21依次与电阻R5、R6串联后与模拟电压输出端口BDO连接，电阻R6两端分别连接有电容C6、C7，电容C6、C7均与-5V电压端连接，引脚19依次与电阻R7、R8串联后与模拟电压输出端口CDO连接，电阻R8两端分别连接有电容C8、C9，电容C8、C9均与-5V电压端连接，引脚14、15分别与端口SDI、SDO连接，引脚8、9分别与通讯端口TX、RX连接；所述的上电复位电路包括电容C1、电阻R1，电容C1和电阻R1的一端均与5V电压源连接，电容C1的另一端接地，电阻R1的另一端与数字信号控制器的引脚26连接；所述的主振频率提供电路包括电容C2、C2、晶振XT，电容C2、C2的一端均接地，其另一端分别于数字信号控制器的引脚6、7连接，该引脚6、7之间连接有晶振XT；所述的工作状态指示电路包括电阻R2、LED指示灯，电阻R2的一端与数字信号控制器的引脚11连接，其另一端与LED指示灯连接后接地；所述的电压保护器件采用压敏电阻；所述的磁芯采用超微晶材料，磁芯采用环氧树脂封装。

其中：

1.电压变换部分由YA，YB，YC及T组成。YA，YB，YC为电压保护器件，保护本模块不受超电压的损坏。T为专门设计制作的变换器，将工业电网中三相电压按比例变换成可供芯片处理的低电压信号。

变换器T的磁芯采用超微晶材料制成。超微晶材料制作变换器有着独特的优异性：

a)非常低的铁损，非常高的饱和磁通密度，足够高的磁导率。

b)工作温度高，在-40℃～+120℃范围内，特性不随温度变化。

c)磁芯由环氧树脂封装，具有较高的机械强度。

变换器T的线圈参数经过优化设计。一次线圈具有良好的绝缘性能，最佳的电流密度，较小的占用体积；一次线圈和二次线圈具有良好的匹配。

这样保证了在环境温度变化并电压大幅度、急剧变化时输出信号不失真、无滞后。

2.信号运算、处理和输出部分，由IC、C1～C9，R1～R8、XT和LED组成。其中IC为16位数字信号控制器(DSC)，对输入的模拟信号进行A/D转换，变化率du/dt运算和转换输出。其输出方式有三种：

a)通过SDI、SDO口将变化率du/dt的数字信号串行输出给其它器件。

b)通过TX、RX口与其它设备进行通讯。

c)经D/A变换输出模拟电压信号。

IC具有12位A/D转换能力，其分辨率为1/4096；最小50ns运算时间，16位数字处理能力，高阶数字滤波器，保证了足够高的精度。IC具有足够多的EEPROM，即使停电，数据仍可保存。

其中变化率du/dt运算采用基于泰勒级数的离散数值微分。

电容C1、电阻R1为上电复位电路，电容C2、C3和晶振XT供给IC主振频率。

电阻R2和发光二极管LED指示工作状态。

高精度电压变化率检测模块封装成一个整体器件，引脚为标准2.54mm脚距，以便于使用。

Claims

1.一种用于自动重合闸控制器的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)重合闸控制器初始化；

3)控制器中的微处理器从其停电记忆装置中读取指令；

6)微处理器指令重合闸动作执行电路执行重合闸动作；

8)写入故障标志到停电记忆装置中，并执行步骤10)；

9)清除停电记忆装置中的标志，并执行步骤10)；

12)写入闭锁指令到停电记忆装置中，执行步骤15)；

14)写入重合闸指令到停电记忆装置中，返回步骤2)；

16)清除停电记忆装置中的闭锁指令，返回步骤7)。

2.根据权利要求1所述的一种用于自动重合闸控制器的控制方法，其特征在于，所述的自动重合闸控制器包括信号输入单元、信号处理单元、信号输出单元、供电单元；所述的信号输入单元与低压断路器相连接，所述的信号处理单元与信号输入单元、信号输出单元相连接，所述的供电单元与信号输入单元、信号处理单元相连接。

3.根据权利要求1所述的一种用于自动重合闸控制器的控制方法，其特征在于，所述的电压变化率检测模块包括输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元、输出端口，所述的输入端口、电压变换单元、信号处理输出单元和输出端口依次连接；三相电压经输入端口给电压变换单元，电压变换单元将电压按比例变换成可供信号处理输出单元处理的低电压信号，由信号处理输出单元对信号进行处理运算后，将电压变化率信号经输出端口输出。