CN103077816A - 智能电压互感器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种智能电压互感器，电压互感器是电力设备中不可缺少的部分，属于电力设备技术领域，本发明通过在互感器中设置信号检测单元、信号处理单元、执行单元，当检测单元检测到短路信号时，执行单元立即切断短路源，保证互感器不受损毁，当短路故障排除时，检测单元确认不在短路状态下，执行单元立即解锁，恢复互感器正常工作。本发明打破了现有教科书中所说电压互感器二次电压短路时必然会发生爆炸或烧毁现象的说法，变成电压互感器二次电压在发生短路时会有效免受毁损，对于电力产业的发展具有重大的意义，同时具有显著的经济效益和社会效益。

Description

智能电压互感器
技术领域
本发明涉及一种智能电压互感器，电压互感器是电力设备中不可缺少的部分，属于电力设备技术领域。
背景技术
现有电磁式电压互感器的二次输出电压端不允许处于短路状态下工作，一旦发生短路就会发生爆炸或烧毁现象，无法保证电力设备正常运行。现有传统的电压互感器主要由铁芯、一次高压线圈、二次标准100伏输出线圈和外壳等组成。当一次线圈接入高压时，二次线圈输出100伏电压供保护、测量、计量、指示等用，一旦发生二次电压短路时就会发生烧毁，造成很大的经济损失。此外，现有技术用于保护电压互感器的方法只有安装保险丝或空气开关，但保护精度差，操作烦琐。
发明内容
本发明的目的是提供一种智能电压互感器，解决现有电磁式电压互感器因结构因素，存在当二次电压短路时就会发生烧毁，从而造成很大经济损失的缺陷，通过本发明实现在互感器的二次100伏短路时不发生损坏，有利于保证电力设备的安全运行。
本发明的目的是通过如下技术方案实现的，一种智能电压互感器，包括外壳、铁芯、铁芯上的一次高压线圈、二次工作电压线圈，其特征是，所述的互感器中还设置信号采集单元、信号处理单元、执行单元、复位信号单元以及为这些单元提供电源的低压线圈和电源电路；并接在二次工作电压线圈输出端的信号采集单元的输出接信号处理单元中运算放大器的输入端，信号处理单元中比较器的输出接执行单元中三极管的基极，执行单元中继电器的常闭接点串接在二次工作电压线圈的输出回路中，串接在二次工作电压线圈输出回路中继电器的常闭接点和跨接在常闭接点两端的电子元器件构成复位信号单元；低压线圈为6伏绕组，6伏绕组的输出接电源电路。
所述信号采集单元由并接在二次工作电压线圈输出端的两串联电阻和一端与串接点连接的电阻构成。
所述信号处理单元由运算放大器U1A和进比较器U1B和相关器件构成，U1A和U1B采用LM358。
所述执行单元由三极管和其集电极连接的继电器线圈及相关器件构成。
所述跨接在继电器常闭接点两端的电子元器件为电阻或电感或电容。
所述电阻阻值为7.5-15K。
本发明通过在互感器上设置信号检测单元、信号处理单元、执行单元，当检测单元检测到短路信号时，执行单元立即切断短路源，保证互感器不受损毁，当短路故障排除时，检测单元确认不在短路状态下，执行单元立即解锁，恢复互感器正常工作。本发明打破了现有教科书中所说电压互感器二次电压短路时必然会发生爆炸或烧毁现象的说法，变成电压互感器二次电压在发生短路时会有效免受毁损，对于电力产业的发展具有重大的意义，同时具有显著的经济效益和社会效益。
附图说明
图1为本发明不包括外壳时的结构示意图；
图2为本发明框图；
图3为本发明中的电路图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例进一步说明本发明，如图1、2所示，本发明由外壳，铁芯，铁芯上的一次高压线圈、二次工作电压线圈和包括信号采集单元、信号处理单元、执行单元、复位信号单元的控制板以及为这些单元提供电源的工作电压线圈和电源电路构成；并接在二次工作电压线圈输出端的信号采集单元的输出接信号处理单元中运算放大器的输入端，信号处理单元中比较器的输出接执行单元中三极管的基极，执行单元中继电器的常闭接点串接在二次工作电压线圈的输出回路中，串接在二次工作电压线圈输出回路中继电器的常闭接点和跨接在常闭接点两端的电子元器件构成复位信号电路，跨接在继电器常闭接点两端的电子元器件为电阻或电感或电容，所述电阻阻值为7.5-15K；低压线圈为6伏绕组，6伏绕组的输出接电源电路。
如图3所示，当电压互感器一次接入10kV或35kV电压时，二次侧感应出100V的交流电压，与设置的上述控制单元相连接，二次侧6V电压与控制单元的整流电路相连接。由电阻R1与R2组成的信号采集单元通过电阻R3送入信号处理单元中运算放大器U1A进行整流放大，放大后的信号送入U1B的比较器进行比较，由于U1B 5脚电位高于6脚电位，U1B无输出电压，执行电路中的三极管Q1截止，继电器J1线圈没有电流通过，继电器不动作，互感器正常工作。U1A和U1B采用LM358。
电压互感器二次100V负载发生短路时，由电阻R1与R2组成的信号采集单元采集信号为零，信号处理单元中运算放大器U1A无信号输出，比较器U1B5脚电位低于6脚电位时，比较器U1B输出高电平，三极管Q1饱和，继电器J1动作，继电器常闭接点动作，切断100V输出，从而保护了电压互感器。
当短路故障排除后，通过电阻R8提供给信号采集单元，电阻R1与R2分压后得到信号通过电阻R3送入信号处理单元中运算放大器U1A，放大器有输出，比较器U1B5脚电位高于6脚电位，比较器U1B无输出，三极管Q1截止，继电器恢复到常闭状态，互感器正常工作。
本发明中6伏绕组输出连接的电源电路可采用现有成熟电路。
在上述具体实施方式中所描述的各个具体特征，可以通过任何合适的方法进行任意组合，其同样落入本发明所公开的范围之内。同时，本发明的各种不同的实施方式之间可以任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视本发明所公开的内容。此外，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单的变型，这些简单的变型均属于本发明的保护范围。本发明的保护范围由权利要求限定。

Claims (6)

1.一种智能电压互感器，包括外壳、铁芯、铁芯上的一次高压线圈、二次工作电压线圈，其特征是，所述的互感器中还设置信号采集单元、信号处理单元、执行单元、复位信号单元以及为这些单元提供电源的低压线圈和电源电路；并接在二次工作电压线圈输出端的信号采集单元的输出接信号处理单元中运算放大器的输入端，信号处理单元中比较器的输出接执行单元中三极管的基极，执行单元中继电器的常闭接点串接在二次工作电压线圈的输出回路中，串接在二次工作电压线圈输出回路中继电器的常闭接点和跨接在常闭接点两端的电子元器件构成复位信号电路；低压线圈为6伏绕组，6伏绕组的输出接电源电路。
2.根据权利要求1所述的智能电压互感器，其特征是，所述信号采集单元由并接在二次工作电压线圈输出端的两串联电阻和一端与串接点连接的电阻构成。
3.根据权利要求1所述的智能电压互感器，其特征是，所述信号处理单元由运算放大器U1A和进比较器U1B和相关器件构成，U1A和U1B采用LM358。
4.根据权利要求1所述的智能电压互感器，其特征是，所述执行单元由三极管和其集电极连接的继电器线圈及相关器件构成。
5.根据权利要求1所述的智能电压互感器，其特征是，所述跨接在继电器常闭接点两端的电子元器件为电阻或电感或电容。
6.根据权利要求5所述的智能电压互感器，其特征是，所述电阻阻值为7.5-15K。
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