CN201107399Y - 低压台区负荷校准仪接收装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种低压台区负荷校准仪接收装置。它包括变压器单元、工频电压过零检测单元、工频过零调制电压信号检测单元、信号处理单元和显示单元，变压器单元接线端分别接到负荷侧的火线与零线，变压器单元的输出端分别连接工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元，工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元连接信号处理单元，信号处理单元连接显示单元。本实用新型具有测量精度高、传输距离远、适合城网复杂低压配电线路的优点，能够快速、准确、方便、直观的确定变压器所带负荷及始末两端电源相位。
Description
(一)技术领域
本实用新型涉及一种校准技术，具体涉及一种变压器低压台区负荷校准仪。
(二)背景技术
城网低压配电线普遍存在交叉和跨越现象，比如包括架空线、地埋电缆等。在日常维护作业中，时常会发生台区间导负荷情况，即由于某些现场原因，将变压器甲所带负荷转移到变压器乙，由变压器乙对其供电，此种现象易造成运行变压器所带负荷不清和地埋电缆走向不明的运行弊端。因此需要校准仪低压台区负荷进行校准。
而目前市场上仅有一种采用高频载波信号进行信号的发送和接收的“校线仪”用于低压台区负荷校准，由于检测信号跨变压器传输，相邻台区间极易发生“窜扰现象”，发生检测错误现象；同时，低压配电网的网络阻抗时变性、网络衰减性和干扰噪声对传输信号的影响也非常严重，而且现有产品对远供负荷即与变压器线路距离较远的用电负荷的检测经常失准或失败，因此市场上亟需一种可以克服以上缺陷并进行低压台区负荷校准的校准仪。
(三)发明内容
本实用新型的目的在于提供一种测量精度高、传输距离远、适合城网复杂低压配电线路，能够快速、准确、方便、直观的确定变压器所带负荷及始末两端电源相位的低压台区负荷校准仪接收装置。
本实用新型的目的是这样实现的：它包括变压器单元、工频电压过零检测单元、工频过零调制电压信号检测单元、信号处理单元和显示单元，变压器单元接线端分别接到负荷侧的火线与零线，变压器单元的输出端分别连接工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元，工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元连接信号处理单元，信号处理单元连接显示单元。
本实用新型还有这样一些技术特征：
1、所述的变压器单元包括变压器A1、二极管D1-D4和稳压电源U1，变压器A1的接线端分别接到负荷侧的火线与零线，二极管D1-D4组成全波整流电路分别连接变压器A1和稳压电源U1，稳压电源U1的输出端连接工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元；
2、所述的工频电压过零检测单元包括低通滤波器U2、运放器U3、三极管T1、电阻R1-R2、电容C1和二极管D5-D6，电阻R1、电容C1分别连接低通滤波器U2，低通滤波器U2连接运放器U3，二极管D5、D6并联连接低通滤波器U2和运放器U3，运放器U3的输出端连接三极管T1基极，低通滤波器U2连接变压器A1，三极管T1的集电极连接电阻R2连接变压器单元，三极管T1连接信号处理单元；
3、所述的工频过零调制电压信号检测单元包括二极管D7-D10、运放U4-U5、模拟开关U7-U12、电阻R3-R16和异或门U6，二极管D7-D10组成全波整流电路连接变压器单元，电阻R3、电容C2组成阻容滤波电路连接全波整流电路，运放U5、电阻R7-R8组成滞回电压比较器，运放U4的输入端连接阻容滤波电路，输出端连接滞回电压比较器电路；电阻R4、电阻R5分别连接运放U5的输入端；模拟开关U7-U12输入端B分别连接信号处理单元，一端分别与电阻R11-R16连接，另一端连接电阻R6，异或门U6的输出端C、输入端D分别连接信号处理单元，二极管D11连接电阻R9和运放U5，电阻R10连接异或门U6；
4、所述的工频过零调制电压信号检测单元包括滤波器U13和A/D转换器U14，滤波器U13的输入端接变压器A1的一个端子，输出端接A/D转换器U14，A/D转换器U14连接信号处理单元；
5、所述的信号处理单元包括单片机、连接单片机的I/O总线和译码器，三极管T1的输出端A连接单片机的外部中断端，模拟开关U7～U12输入端B分别接单片机的一个I/O输出口，异或门U6输入端D接单片机的一个I/O输出口，输出端C接单片机的定时器；
6、所述的信号处理单元包括单片机和连接单片机的译码器，三极管T1的输出端A连接单片机的外部中断端，A/D转换器U14连接单片机的一个I/O输入口；
7、所述的显示单元为发光二极管或LCD模块。
本实用新型的接线端分别接到负荷侧的火线与零线，在位于用户变压器侧的发送装置发出工频过零调制电压信号后，接收装置根据所接收的信号中的相位信息，显示接收装置接线端相位。本实用新型适用于变压器所带负荷的核对、地埋电源电缆走向及所带负荷的校准，同时亦可用于电缆的安装、架设、检修，属于判别电力线线路始末两端电源相位是否一致的检测、指示装置。本实用新型设计的工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元可以有效克服相邻台区间易发生“窜扰现象”以及低压配电网的网络阻抗时变性、网络衰减性和干扰噪声对传输信号的影响，对远供负荷的检测精度高，具有传输距离远、适合城网复杂低压配电线路的优点，能够快速、方便、直观的确定变压器所带负荷及始末两端电源相位，是新一代低压台区负荷校准仪。
(四)附图说明
图1为本实用新型接收装置电路框图；
图2为变压器单元的电路原理图；
图3为工频电压过零检测单元的电路原理图；
图4为工频过零调制电压信号检测单元第一种实施方式的电路原理图；
图5为工频过零调制电压信号检测单元第二种实施方式的电路原理图；
图6为本实用新型接收装置第一种实施方式的电路原理图；
图7为本实用新型接收装置第二种实施方式的电路原理图。
(五)具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明：
实施例1：
结合图1，本实施例包括变压器单元、工频电压过零检测单元、工频过零调制电压信号检测单元、信号处理单元和显示单元，变压器单元接线端分别接到负荷侧的火线与零线，变压器单元的输出端分别连接工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元，工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元连接信号处理单元，信号处理单元连接显示单元。
结合图2，本实施例变压器单元主要由变压器A1、二极管D1-D4和稳压电源U1组成，二极管D1-D4组成全波整流电路和稳压电源U1为整个工作电路提供电源。变压器单元的目的是：为整个工作电路提供电源，为工频电压过零检测单元提供工频信号，为工频过零调制电压信号检测单元提供工频过零调制电压信号。
结合图3，工频电压过零检测单元主要由低通滤波器U2，和运放器U3，三极管T1组成。R1、C1设置滤波器U2的中心频率和截至频率。运放器U3接成比较器形式，采用同相端接地的方法进行工频电压过零检测，二极管D5、D6起限幅作用。三极管T1用来调节比较电路输出电平。工频信号过零检测单元的输入端IN1接变压器A1一个端子，输出端A输出工频同步脉冲，连接到单片机外部中断。工频信号过零检测单元目的是保证同步信号的准确性，减少误码率。
结合图4和图6，工频过零调制电压信号检测单元主要由二极管D7～D10，运放U4、U5，模拟开关U7～U12，电阻R3～R16，异或门U6，组成。二极管D7～D10组成全波整流电路为工频过零调制电压信号检测单元提供全波整流电压输入；R3、C2组成阻容滤波电路，将全波整流电压信号变成直流电压信号；运放U4接成射随电路形式，隔离了阻容滤波电路与滞回电压比较器电路；运放U5、电阻R7、R8组成滞回电压比较器，电阻R4、R5对运放U5的输入起分压作用；模拟开关U7～U12输入端B分别接单片机的一个I/O输出口，在单片机的驱动下控制与R6串接的分压电阻阻值，从而形成所需的比较电平；信号处理单元包括单片机、连接单片机的I/O总线和译码器，三极管T1的输出端A连接单片机的外部中断端，模拟开关U7～U12输入端B分别接单片机的一个I/O输出口，异或门U6输入端D接单片机的一个I/O输出口，输出端C接单片机定时器，控制D点电平高低，可以满足单片机的低电平中断条件。二极管D11与电阻R9、R10起分压作用，解决运放U5的+8V输出与CMOS电路的接口问题。工频过零调制电压信号检测单元的目的是：保证工频过零调制电压信号的可靠接收，其优点是运放U4有效的隔离了阻容滤波电路与滞回电压比较器电路提高工频过零调制电压信号检测单元的可靠性，运放U5的输入采用动态分压方法解决电网用电高低峰不同的动态特性带来的相关问题，同时算法简单，硬件实施容易。
本实施例信号处理单元包括单片机、I/O总线、译码器，显示单元采用发光二极管，接线端分别接到负荷侧的火线与零线。在位于用户变压器侧的发送装置发出工频过零调制电压信号后，接收装置根据所接收的信号中的相位信息，显示接收装置接线端相位。
实施例2：
结合图5和图7，本实施例基本结构同实施例1，不同在于工频过零调制电压信号检测单元主要由滤波器U13和A/D转换器组成，滤波器U13的输入端接变压器A1的一个端子，输出接A/D转换器U14，A/D转换器U14的接线端E、
(F)、
(G)分别接单片机的一个I/O输入口。工频过零调制电压信号检测单元的目的是：保证工频过零调制电压信号的可靠接收，其优点是增加了信号处理的方法，在时域和频域都可以对信号进行处理。本实施例显示单元采用LCD模块。
Claims (8)
1、一种低压台区负荷校准仪接收装置，它包括变压器单元、信号处理单元和显示单元，其特征在于它还包括工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元，变压器单元接线端分别接到负荷侧的火线与零线，变压器单元的输出端分别连接工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元，工频电压过零检测单元和工频过零调制电压信号检测单元连接信号处理单元，信号处理单元连接显示单元。
2、根据权利要求1所述的低压台区负荷校准仪接收装置，其特征在于所述的变压器单元包括变压器A1、二极管D1-D4和稳压电源U1，变压器A1的接线端分别接到负荷侧的火线与零线，二极管D1-D4组成全波整流电路分别连接变压器A1和稳压电源U1，稳压电源U1分别连接其他单元。
3、根据权利要求1或2所述的低压台区负荷校准仪接收装置，其特征在于所述的工频电压过零检测单元包括低通滤波器U2、运放器U3、三极管T1、电阻R1-R2、电容C1和二极管D5-D6，电阻R1、电容C1分别连接低通滤波器U2，低通滤波器U2连接运放器U3，二极管D5、D6并联连接低通滤波器U2和运放器U3，运放器U3的输出端连接三极管T1基极，低通滤波器U2连接变压器A1，三极管T1的集电极连接电阻R2连接变压器单元，三极管T1连接信号处理单元。
4、根据权利要求1或2所述的低压台区负荷校准仪接收装置，其特征在于所述的工频过零调制电压信号检测单元包括二极管D7-D10、运放U4-U5、模拟开关U7-U12、电阻R3-R16和异或门U6，二极管D7-D10组成全波整流电路连接变压器单元，电阻R3、电容C2组成阻容滤波电路连接全波整流电路，运放U5、电阻R7-R8组成滞回电压比较器，运放U4的输入端连接阻容滤波电路，输出端连接滞回电压比较器电路；电阻R4-R5分别连接电阻R7，电阻R7连接运放U5的输入端；模拟开关U7-U12输入端B分别连接信号处理单元，一端分别与电阻R11-R16连接，另一端连接电阻R6，异或门U6的输出端C、输入端D分别连接信号处理单元，二极管D11连接电阻R9和运放U5，电阻R10连接异或门U6。
5、根据权利要求1或2所述的低压台区负荷校准仪接收装置，其特征在于所述的工频过零调制电压信号检测单元包括滤波器U13和A/D转换器U14，滤波器U13的输入端接变压器A1的一个端子，输出端接A/D转换器U14，A/D转换器U14连接信号处理单元。
6、根据权利要求4所述的低压台区负荷校准仪接收装置，其特征在于所述的信号处理单元包括单片机、连接单片机的I/O总线和译码器，三极管T1的输出端A连接单片机的外部中断端，模拟开关U7～U12输入端B分别接单片机的一个I/O输出口，异或门U6输入端D接单片机的一个I/O输出口，输出端C接单片机的定时器。
7、根据权利要求5所述的低压台区负荷校准仪接收装置，其特征在于所述的信号处理单元包括单片机和连接单片机的译码器，三极管T1的输出端A连接单片机的外部中断端，A/D转换器U14连接单片机的一个I/O输入口。
8、根据权利要求1或2所述的低压台区负荷校准仪接收装置，其特征在于所述的显示单元为发光二极管或LCD模块。
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| CN103698643A (zh) * | 2013-12-25 | 2014-04-02 | 浙江图维电力科技有限公司 | 一种低压台区识别方法及台区识别仪 |
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