CN1252639A

CN1252639A - 微电脑数字化智能漏电保护器

Info

Publication number: CN1252639A
Application number: CN 98118285
Authority: CN
Inventors: 丁文军
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1998-10-22
Filing date: 1998-10-22
Publication date: 2000-05-10

Abstract

本发明是一种用于电力系统中,对电网进行漏电保护的装置,属于电力系统中安全保护的技术领域。本发明包括信号采集部分、信号处理部分、显示操作部分及控制部分。其特征在于信号采集部分采用电流互感器、滤波放大电路,将漏电信号经滤波放大后送入信号处理部分。信号处理部分采用微型计算机,将漏电信号经分析计算后,输出信号至控制部分。控制部分由中间继电器构成。微型计算机还与显示操作部分相连,控制其进行有关参数显示和设置过程。本发明实现了漏电保护的智能化,消除了以往漏电保护装置存在的动作死区,提高了保护的可靠性和安全性。

Description

微电脑数字化智能漏电保护器

本发明是一种用于电力系统中，对电网进行漏电保护的装置，属于电力系统中安全保护的技术领域。

目前在农村电网为了保护设备和人身安全，大量使用了漏电保护器，这些保护器主要有空气开关型，简易电流型、普通脉冲型、鉴相鉴幅型等。除鉴相鉴幅型外，其它几类存在着只能鉴别漏电信号的有效值的变化，不能真实反应漏电脉冲的矢量大小，存在着动作死区。脉冲型(包括普通脉冲型和鉴相鉴幅无声运行漏电继电器)存在着一个很大的缺点：线路的固有的漏电电流是随气候、季节等因素变化的，不同季节的漏电电流差异很大，而漏电动作值是固定不变的，这样就造成了在一段时间(如雨季)内漏电动作值过小保护投运率下降，另一段时间(如旱季)内，漏电动作值过大，保护作用下降，这些类型的保护器保护的可靠性、安全性都不同程度存在着问题，因此有必要提出一种性能良好、无动作死区、对线路状况有良好适应性的漏电保护器。本发明的目的是提供一种由微机为核心的微电脑数字化智能漏电保护器，以数字信号处理和软件的方法解决目前漏电保护器存在的动作死区、对线路适应性差的缺点，提高动作的可靠性。

本发明的目的是通过如下途径实现的：它包括信号采集部分(A)、信号处理部分(B)、显示操作部分(C)及控制部分(D)构成。信号采集部分(A)采用电流互感器(1)、滤波放大电路(2)，将漏电信号经滤波放大后送入信号处理部分(B)。信号处理部分(B)采用微型计算机(3)，由微型计算机分析其波形计算得漏电、触电电流的相位、幅度及谐波参数，正确区分漏电、触电和干扰，并输出信号至控制部分(D)。控制部分由中间继电器(7)构成。微型计算机还与显示操作部分(C)相连，控制其进行有关参数显示和设置过程。

本发明的优点：

1.实现了漏电保护的智能化，消除了以往漏电保护装置存在的动作死区，提高了保护的可靠性和安全性。

2.一改过去保护器的动作值固定不变的方式，在软件设计上采用浮动动作值，根据线路状况自动调节动作值，从而大大提高了对线路的适应性。在提高投运率的同时，增加安全性。

3.由于核心采用了微机，可实现对单路/多路线路的漏电保护，对降低成本有利。

下面结合附图对本发明原理及实施例作一详细说明。

图1为本发明的原理框图

图2为本发明的实施例电气原理图

图3为本发明的接触器节能无声运行电路的实施例图

本发明它包括信号采集部分(A)、信号处理部分(B)、显示操作部分(C)及控制部分(D)构成。信号采集部分采用电流互感器(1)、滤波放大电路(2)，将漏电信号经滤波放大后送入信号处理部分。信号处理部分采用微型计算机(3)，将漏电信号经分析计算后，输出信号至控制部分。控制部分(D)由继电器(7)构成。微型计算机还与显示操作部分(C)相连，控制其进行有关参数显示和设置过程。信号处理部分的微型计算机(3)由模数转换器(AD)、单片机(MCU)、串行EEPROM存储器(EEPROM)构成，显示操作部分(C)由数码管(5)、数码管驱动电路(4)、按键(6)构成

图2：本发明实施例。

由于微型计算机的I/O接口方式的多样性，本使用新型的实现有多种方式，本实施例为其中一种(2路)，对电路稍加改变可实现1～8路的漏电保护。

信号采集部分由电流互感器(TA1、TA2)，运放A1、A2、电阻R1～R10、电容C1～C4构成。TA1、TA2的漏电信号经由运放A1、A2、电阻R1～R10、电容C1～C4构成的滤波放大电路进行信号整形，而后通过模拟开关IC1(4051)送入单片机MCU(PIC16C7X)I/O口RA0。晶振CR2、电容C5、C6组成振荡器，为单片机MCU提供时钟信号。单片机MCU(PIC16C7X)为内置模数转换器、ROM的小型单片机，RA0为AD输入口。MCU将漏电信号转换成数字信号后进行分析计算，串行EEPROM存储器IC2(24C01)用于存储有关计算参数。中间继电器J1、J2、三极管T2、T3、二极管D2、D3、D4、D5、电阻R11、R12构成控制部分，与单片机MCU的I/O口RB6、RB7相连，在MCU的控制下通过继电器吸合、释放驱动外部接触器实现线路跳合闸。串行显示驱动器IC3(7218)、数码管LEDS、按键AN1、AN2、AN3、电阻R13、R14、R14′构成显示操作部分。单片机MCU的I/O口RB0、RB1串行送出显示码，由IC3译码后驱动数码管LEDS进行显示。按键AN1、AN2、AN3与MCU的I/O口RB2、RB3、RB4相连，通过不同的按键组合、次序实现对显示功能的选择和参数修改。

运放A3、A4、电阻R15～R20、二极管D8、D9、电容C11构成脉冲形成电路，为提供MCU进行计算及延时所需要的脉冲信号。电源变压器的输出交流电经D8、D9、A3整形成方波，经C11、R15、R16、R17、A4整形放大成为周期脉冲波送入MCU的I/O口RA3。

电源变压器B、整流桥B2、电容C7～C10、7805、7905构成直流电源为装置提供电源。

本发明还可接入一接触器节能无声运行电路。参考图3。

该电路由驱动电路(T1’～T3’、R1’～R4’、C1’、D1’、D2’)、启动继电器J1、保持继电器J1’构成。T1’与单片机的I/O相连。当单片机输出吸合信号时，继电器J1吸合，继电器J1短暂吸合后释放。交流电压通过J1常开触点经电阻R、二极管D与接触器CJ线包相连使接触器启动，而后该电压消失转入低压保持阶段。变压器B1、整流桥B2通过J1’常开触点向CJ提供保持电压。

Claims

1.一种微电脑数字化智能漏电保护器，包括信号采集部分、信号处理部分、显示操作部分及控制部分。其特征在于：信号采集部分采用电流互感器、滤波放大电路，将漏电信号经滤波放大后送入信号处理部分。信号处理部分采用微型计算机，将漏电信号经分析计算后，输出信号至控制部分。控制部分由中间继电器构成，驱动外部的接触器实现线路跳合闸。

2.根据权利要求1所述的微电脑数字化智能漏电保护器，其特征在于：所述的微型计算机由模数转换器、单片机、串行EEPROM存储器构成。

3.根据权利要求1所述的微电脑数字化智能漏电保护器，其特征在于：所述的微型计算机可由内置模数转换器的单片机构成。

4.根据权利要求1所述的微电脑数字化智能漏电保护器，其特征在于：所述的微型计算机的I/O口上挂有由数码管、按键及数码管驱动器构成的显示操作部分。

5.根据权利要求1所述的微电脑数字化智能漏电保护器，其特征在于：所述的控制部分还接有接触器节能无声运行电路，由驱动电路(T1’～T3’、R1’～R4’、C1’、D1’、D2’)、启动继电器J1、保持继电器J1’构成。交流电压通过J1常开触点经电阻R、二极管D与接触器CJ线包相连，变压器B1、整流桥B2通过J1’常开触点向CJ提供保持电压。