CN109030923A - 一种智能型变电站预警装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能型变电站预警装置，包括参照信号采集电路、电压信号采集电路和比较校准电路以及报警电路，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入比较校准电路内，所述参照信号采集电路接收型号为E8247C的信号发生器发送的电压对比信号，所述比较校准电路运用运放器AR1和运放器AR2以及可变电阻RW1组成的比较电路接收电压信号和电压对比信号，并且设计了三极管Q2、三极管Q3和电容C4、电容C5组成的校准电路对信号校准，设计了三极管Q6、三极管Q4对校准后的信号进行反馈调节，所述比较校准电路输出信号为报警电路的驱动信号，实时检测智能型变电站的电压，且能对信号自动校准。

Description

一种智能型变电站预警装置
技术领域
本发明涉及警示牌技术领域，特别是涉及一种智能型变电站预警装置。
背景技术
智能变电站是采用先进、可靠、集成和环保的智能设备，以全站信息数字化、通信平台网络化、信息共享标准化为基本要求，自动完成信息采集、测量、控制、保护、计量和检测等基本功能，同时，具备支持电网实时自动控制、智能调节、在线分析决策和协同互动等高级功能的变电站。
智能电网建设是根据我国能源分布与负荷消费地域分布特点，适应我国当前和未来社会发展所采取的电网发展方式，对各类能源，尤其是大规模风电和太阳能发电的计入和送出适应性强，能够实现能源资源的大范围、高效率配置。我国智能电网的建设已经上升至国家战略层面的高度。智能变电站是坚强智能电网建设中实现能源转化和控制的核心平台之一，前景依然广阔。
然而智能变电站由于功率较大，时不时会发生漏电或放电现象，如果不能及时发现进行检修，就会造成难以想象的损失，而一般的电压检测，在信息传递过程中往往会受到智能变电站的电磁干扰，导致信号失真。
所以本发明提供一种新的方案来解决此问题。
发明内容
针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本发明之目的在于提供一种智能型变电站预警装置，具有构思巧妙、人性化设计的特性，实时检测智能型变电站的电压，且能对信号自动校准，防止信号失真。
其解决的技术方案是，一种智能型变电站预警装置，包括参照信号采集电路、电压信号采集电路和比较校准电路以及报警电路，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入比较校准电路内，所述参照信号采集电路接收型号为E8247C的信号发生器发送的电压对比信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入比较校准电路内，所述比较校准电路运用运放器AR1和运放器AR2以及可变电阻RW1组成的比较电路接收电压信号和电压对比信号，并且设计了三极管Q2、三极管Q3和电容C4、电容C5组成的校准电路对信号校准，为了进一步提高信号的稳定性，设计了三极管Q6、三极管Q4对校准后的信号进行反馈调节，最后经运放器AR3同相放大后输入报警电路内，所述比较校准电路输出信号为报警电路的驱动信号，驱动报警电路工作；
所述比较校准电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端接可变电阻RW1的触点1、触点2，可变电阻RW1的触点3接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的输出端接二极管D3的正极，二极管D3的负极接电阻R6-R8的一端和二极管D2的负极以及稳压管D5的负极，电阻R6的另一端接地，二极管D2的正极接运放器AR1的输出端，电阻R7的另一端接电容C4的一端和三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接电阻R9的一端，三极管Q2的基极接电容C5的一端，电阻R8的另一端接电容C5的另一端和三极管Q6的发射极、三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极接电容C4的另一端，三极管Q3的发射极接电阻R12的一端、电阻R14的一端和三极管Q4的发射极，稳压管D5的正极和电阻R9的另一端以及电阻R12的另一端接地，三极管Q4的基极接电阻R14的另一端、电阻R15的一端和三极管Q6的基极，三极管Q4的集电极接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电阻R15的另一端和运放器AR3的同相输入端，三极管Q6的集电极接电阻R13的一端，运放器AR3的反相输入端接电阻R17、电阻R18的一端，电阻R17的另一端接地，电阻R18的另一端接运放器AR3的输出端和电阻R19的一端，电阻R13的另一端和电阻R19的另一端接电源+10V。
由于以上技术方案的采用，本发明与现有技术相比具有如下优点；
1，运用运放器AR1和运放器AR2以及可变电阻RW1组成的比较电路接收电压信号和电压对比信号，电压信号和电压对比信号进行比较处理，可以消除寄生在信号上的干扰，为了防止信号失真，并且设计了三极管Q2、三极管Q3和电容C4、电容C5组成的校准电路对信号校准，调整信号的波形，稳压管D5起到稳压的作用，当信号波形异常时，此时三极管Q2导通，起到过滤低频异常信号的效果，三极管Q3导通时，将高频异常信号过滤，最后经运放器AR3同相放大后输入报警电路内，实现了信号的自动校准，提高了信号的稳定性，也即是防止了信号失真。
2. 为了进一步提高信号的稳定性，设计了三极管Q6、三极管Q4对校准后的信号进行反馈调节，当校准后的信号为异常高电平信号时，三极管Q6导通，提高了三极管Q3集电极电位，也即是降低了校准信号幅值，当校准后的信号为异常低电平信号时，三极管Q4导通，提高了运放器AR3同相输入端电位，也即是提高了运放器AR3输出信号电位，保证了信号强度，提高了该电路的可靠性。
附图说明
图1为本发明一种智能型变电站预警装置的模块图。
图2为本发明一种智能型变电站预警装置的原理图。
具体实施方式
有关本发明的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1至附图2对实施例的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。
实施例一，一种智能型变电站预警装置，包括参照信号采集电路、电压信号采集电路和比较校准电路以及报警电路，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入比较校准电路内，所述参照信号采集电路接收型号为E8247C的信号发生器发送的电压对比信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入比较校准电路内，所述比较校准电路运用运放器AR1和运放器AR2以及可变电阻RW1组成的比较电路接收电压信号和电压对比信号，并且设计了三极管Q2、三极管Q3和电容C4、电容C5组成的校准电路对信号校准，为了进一步提高信号的稳定性，设计了三极管Q6、三极管Q4对校准后的信号进行反馈调节，最后经运放器AR3同相放大后输入报警电路内，所述比较校准电路输出信号为报警电路的驱动信号，驱动报警电路工作；
所述比较校准电路运用运放器AR1和运放器AR2以及可变电阻RW1组成的比较电路接收电压信号和电压对比信号，电压信号和电压对比信号进行比较处理，可以消除寄生在信号上的干扰，为了防止信号失真，并且设计了三极管Q2、三极管Q3和电容C4、电容C5组成的校准电路对信号校准，调整信号的波形，稳压管D5起到稳压的作用，当信号波形异常时，此时三极管Q2导通，起到过滤低频异常信号的效果，三极管Q3导通时，将高频异常信号过滤，为了进一步提高信号的稳定性，设计了三极管Q6、三极管Q4对校准后的信号进行反馈调节，当校准后的信号为异常高电平信号时，三极管Q6导通，提高了三极管Q3集电极电位，也即是降低了校准信号幅值，当校准后的信号为异常低电平信号时，三极管Q4导通，提高了运放器AR3同相输入端电位，也即是提高了运放器AR3输出信号电位，保证了信号强度，最后经运放器AR3同相放大后输入报警电路内；
所述比较校准电路具体电路结构，运放器AR1的反相输入端接可变电阻RW1的触点1、触点2，可变电阻RW1的触点3接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的输出端接二极管D3的正极，二极管D3的负极接电阻R6-R8的一端和二极管D2的负极以及稳压管D5的负极，电阻R6的另一端接地，二极管D2的正极接运放器AR1的输出端，电阻R7的另一端接电容C4的一端和三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接电阻R9的一端，三极管Q2的基极接电容C5的一端，电阻R8的另一端接电容C5的另一端和三极管Q6的发射极、三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极接电容C4的另一端，三极管Q3的发射极接电阻R12的一端、电阻R14的一端和三极管Q4的发射极，稳压管D5的正极和电阻R9的另一端以及电阻R12的另一端接地，三极管Q4的基极接电阻R14的另一端、电阻R15的一端和三极管Q6的基极，三极管Q4的集电极接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电阻R15的另一端和运放器AR3的同相输入端，三极管Q6的集电极接电阻R13的一端，运放器AR3的反相输入端接电阻R17、电阻R18的一端，电阻R17的另一端接地，电阻R18的另一端接运放器AR3的输出端和电阻R19的一端，电阻R13的另一端和电阻R19的另一端接电源+10V。
实施例二，在实施例一的基础上，所述报警电路接收比较校准电路输出信号，当智能型变电站的电压信号信号异常时，比较校准电路输出高电平信号，此时MOS管Q5导通，继电器K1的触点1、2闭合变为继电器K1的触点1、3闭合，报警器LS1得电报警，提醒相关人员检修，当智能型变电站的电压信号正常时，此时MOS管Q5不导通，继电器K1的触点1、2闭合，报警器LS1不工作，MOS管Q5的栅极接运放器AR3的输出端， MOS管Q5的漏极接继电器K1的触点5和二极管D4的正极，二极管D4的负极接继电器K1的触点4和电源+10V，继电器K1的触点1接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电源+20V，继电器K1 的触点2接地，继电器K1 的触点3接报警器LS1的正极，报警器LS1的负极接电阻R11的一端，电阻R11的另一端和MOS管Q5的源极接地。
实施例三，在实施例一的基础上，所述参照信号采集电路接收型号为E8247C的信号发生器发送的电压对比信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入比较校准电路内，提高了信号的抗干扰性，电感L1的一端接电容C1的一端和信号输入端口，电容C1的另一端接地，电感L1的另一端接电容C2的一端和电阻R5的一端，电容C2的另一端接地，电阻R5的另一端接运放器AR1的同相输入端。
实施例四，在实施例一的基础上，所述电压信号采集电路选用型号为JDZ-1的电压互感器J1采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入比较校准电路内，提高了信号的稳定性，电压互感器J1的电源端接电阻R1的一端，电压互感器J1的接地端接地，电压互感器J1的输出端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C3、电阻R3的一端和三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端和电容C3的另一端接电源+5V，三极管Q1的基极接电阻R3的另一端和稳压管D1的负极，稳压管D1的正极接地，三极管Q1的发射极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接运放器AR2的的反相输入端。
本发明具体使用时，一种智能型变电站预警装置，包括参照信号采集电路、电压信号采集电路和比较校准电路以及报警电路，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入比较校准电路内，所述参照信号采集电路接收型号为E8247C的信号发生器发送的电压对比信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入比较校准电路内，所述比较校准电路运用运放器AR1和运放器AR2以及可变电阻RW1组成的比较电路接收电压信号和电压对比信号，电压信号和电压对比信号进行比较处理，可以消除寄生在信号上的干扰，为了防止信号失真，并且设计了三极管Q2、三极管Q3和电容C4、电容C5组成的校准电路对信号校准，调整信号的波形，稳压管D5起到稳压的作用，当信号波形异常时，此时三极管Q2导通，起到过滤低频异常信号的效果，三极管Q3导通时，将高频异常信号过滤，为了进一步提高信号的稳定性，设计了三极管Q6、三极管Q4对校准后的信号进行反馈调节，当校准后的信号为异常高电平信号时，三极管Q6导通，提高了三极管Q3集电极电位，也即是降低了校准信号幅值，当校准后的信号为异常低电平信号时，三极管Q4导通，提高了运放器AR3同相输入端电位，也即是提高了运放器AR3输出信号电位，保证了信号强度，最后经运放器AR3同相放大后输入报警电路内，所述报警电路接收比较校准电路输出信号，当智能型变电站的电压信号信号异常时，比较校准电路输出高电平信号，此时MOS管Q5导通，继电器K1的触点1、2闭合变为继电器K1的触点1、3闭合，报警器LS1得电报警，提醒相关人员检修，当智能型变电站的电压信号正常时，此时MOS管Q5不导通，继电器K1的触点1、2闭合，报警器LS1不工作。
以上所述是结合具体实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明具体实施仅局限于此；对于本发明所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本发明技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本发明保护范围之内。

Claims (4)

1.一种智能型变电站预警装置，包括参照信号采集电路、电压信号采集电路和比较校准电路以及报警电路，其特征在于，所述电压信号采集电路采集智能型变电站的电压信号，运用三极管Q1和稳压管D1组成三极管稳压电路稳压后输入比较校准电路内，所述参照信号采集电路接收型号为E8247C的信号发生器发送的电压对比信号，经电感L1和电容C1、电容C2组成π型滤波电路滤波后输入比较校准电路内，所述比较校准电路运用运放器AR1和运放器AR2以及可变电阻RW1组成的比较电路接收电压信号和电压对比信号，并且设计了三极管Q2、三极管Q3和电容C4、电容C5组成的校准电路对信号校准，为了进一步提高信号的稳定性，设计了三极管Q6、三极管Q4对校准后的信号进行反馈调节，最后经运放器AR3同相放大后输入报警电路内，所述比较校准电路输出信号为报警电路的驱动信号，驱动报警电路工作；
所述比较校准电路包括运放器AR1，运放器AR1的反相输入端接可变电阻RW1的触点1、触点2，可变电阻RW1的触点3接运放器AR2的同相输入端，运放器AR2的输出端接二极管D3的正极，二极管D3的负极接电阻R6-R8的一端和二极管D2的负极以及稳压管D5的负极，电阻R6的另一端接地，二极管D2的正极接运放器AR1的输出端，电阻R7的另一端接电容C4的一端和三极管Q2的集电极，三极管Q2的发射极接电阻R9的一端，三极管Q2的基极接电容C5的一端，电阻R8的另一端接电容C5的另一端和三极管Q6的发射极、三极管Q3的集电极，三极管Q3的基极接电容C4的另一端，三极管Q3的发射极接电阻R12的一端、电阻R14的一端和三极管Q4的发射极，稳压管D5的正极和电阻R9的另一端以及电阻R12的另一端接地，三极管Q4的基极接电阻R14的另一端、电阻R15的一端和三极管Q6的基极，三极管Q4的集电极接电阻R16的一端，电阻R16的另一端接电阻R15的另一端和运放器AR3的同相输入端，三极管Q6的集电极接电阻R13的一端，运放器AR3的反相输入端接电阻R17、电阻R18的一端，电阻R17的另一端接地，电阻R18的另一端接运放器AR3的输出端和电阻R19的一端，电阻R13的另一端和电阻R19的另一端接电源+10V。
2.如权利要求1所述一种智能型变电站预警装置，其特征在于，所述报警电路包括MOS管Q5，MOS管Q5的栅极接运放器AR3的输出端， MOS管Q5的漏极接继电器K1的触点5和二极管D4的正极，二极管D4的负极接继电器K1的触点4和电源+10V，继电器K1的触点1接电阻R10的一端，电阻R10的另一端接电源+20V，继电器K1 的触点2接地，继电器K1 的触点3接报警器LS1的正极，报警器LS1的负极接电阻R11的一端，电阻R11的另一端和MOS管Q5的源极接地。
3.如权利要求1或2所述一种智能型变电站预警装置，其特征在于，所述参照信号采集电路包括电感L1，电感L1的一端接电容C1的一端和信号输入端口，电容C1的另一端接地，电感L1的另一端接电容C2的一端和电阻R5的一端，电容C2的另一端接地，电阻R5的另一端接运放器AR1的同相输入端。
4.如权利要求1或2所述一种智能型变电站预警装置，其特征在于，所述电压信号采集电路1包括型号为JDZ-1的电压互感器J1，电压互感器J1的电源端接电阻R1的一端，电压互感器J1的接地端接地，电压互感器J1的输出端接电阻R2的一端，电阻R2的另一端接电容C3、电阻R3的一端和三极管Q1的集电极，电阻R1的另一端和电容C3的另一端接电源+5V，三极管Q1的基极接电阻R3的另一端和稳压管D1的负极，稳压管D1的正极接地，三极管Q1的发射极接电阻R4的一端，电阻R4的另一端接运放器AR2的的反相输入端。
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