CN204241599U - 静止无功发生器的检测电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电网技术领域，更具体地说，本实用新型涉及静止无功发生器的检测电路，用于向A/D转换器提供信号，所述检测电路包括电压互感器、电流互感器、过零比较器和锁相环同步采样电路。相对于现有技术，本实用新型通过在检测电路中采用锁相环同步采样电路，可以有效地控制采样速度和采样的定时，从而保证了采样的同步性，从根本上消除因采样不同步所造成的误差，提高静止无功发生器的实时性。
Description
技术领域
本实用新型属于电网技术领域，更具体地说，本实用新型涉及静止无功发生器的检测电路。
背景技术
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。
但是，如果电网中存在着大量的无功功率时，会对电网产生很多负面的影响。如线路和设备的损耗增加了，系统电压稳定性遭到了严重影响，线路压降相应增大了，功率因数被降低了，这就导致了设备容量的利用率被减少了。因此，无功补偿装置应运而生。目前，较为先进的是先进静止无功发生器（ASVG），其具有连续调节的性能且调节范围非常大、响应速度及其快、控制精度非常高、能够安全稳定运行、连接电抗小并且具有静止运行等诸多优点。
但是，现有技术中的ASVG的实时性不高，这是由于现有技术中的ASVG的采样不同步而导致的。因为电网的频率总是存在一定的变化，如果对电网信号进行采集时得到的N个等间隔样本点不是均匀地落在电网的一个整周波内，就会造成测量误差。
有鉴于此，确有必要提供一种实时性强的静止无功发生器的检测电路。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：针对现有技术的不足，而提供一种实时性强的静止无功发生器的检测电路。
为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：
静止无功发生器的检测电路，用于向A/D转换器提供信号，所述检测电路包括电压互感器、电流互感器、过零比较器和锁相环同步采样电路；
所述电流互感器的输入端与电网连接，输出端与所述A/D转换器的输入端连接；
所述电压互感器的输入端与整流电路连接，输出端与所述A/D转换器连接；
所述过零比较器的输入端连接电网，输出端与所述锁相环同步采样电路的输入端连接，并且所述锁相环同步采样电路的输出端与所述A/D转换器的输入端连接。
作为本实用新型静止无功发生器的检测电路的一种改进，所述锁相环同步采样电路包括依次电连接的第五电阻R5、发光二极管D、三极管Q、第一电阻R1、运算放大器U2A和倒相放大器U3A；
所述三极管Q的基极接电源，集电极与所述第一电阻R1连接，发射极通过第三电阻R3接地；
所述第一电阻R1与所述运算放大器U2A的负极输入端连接，所述运算放大器U2A的正极输入端通过第四电阻R4接地；
所述运算放大器U2A还并联有第二电阻R2。
作为本实用新型静止无功发生器的检测电路的一种改进，所述电流互感器的输出端和所述电压互感器的输出端均通过信号调理电路与所述A/D转换电路的输入端连接。
作为本实用新型静止无功发生器的检测电路的一种改进，所述信号调理电路设置为电流型的采样调理电路。
作为本实用新型静止无功发生器的检测电路的一种改进，所述电压互感器采用TVS1908-02电压互感器。
相对于现有技术，本实用新型通过在检测电路中采用锁相环同步采样电路，可以有效地控制采样速度和采样的定时，从而保证了采样的同步性，从根本上消除因采样不同步所造成的误差，提高静止无功发生器的实时性。
附图说明
图1为本实用新型的拓扑结构图。
图2为本实用新型中锁相环同步采样电路的电路结构示意图。
图3为本实用新型中电流型的采样调理电路的电路结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型提供的静止无功发生器的检测电路，用于向A/D转换器1提供信号，检测电路包括电压互感器2、电流互感器3、过零比较器4和锁相环同步采样电路5；
电流互感器3的输入端与电网连接，输出端与A/D转换器1的输入端连接；
电压互感器2的输入端与整流电路6连接，输出端与A/D转换器1连接；
过零比较器4的输入端连接电网，输出端与锁相环同步采样电路5的输入端连接，并且锁相环同步采样电路5的输出端与A/D转换器1的输入端连接。
电流互感器3的输出端和电压互感器2的输出端均通过信号调理电路7与A/D转换电路1的输入端连接。
电流互感器3的作用在于将高电流按比例转换成低电流，便于二次仪表的测量、供保护装置使用，此外，其还起到电气隔离的作用。
电压互感器2的作用在于把高电压按比例关系变换成100V或更低等级的标准二次电压，供保护、计量、仪表装置使用，同时，使用电压互感器2还可以将高电压与电气工作人员隔离。
由于电流互感器3和电压互感器2输出的是较小的电流和电压变化，因此，在变换为数字信号之前要进行调理（即放大、缓冲或定标模拟信号等），使其适合于A/D转换电路1的输入。
其中，如图2所示，锁相环同步采样电路5包括依次电连接的第五电阻R5、发光二极管D、三极管Q、第一电阻R1、运算放大器U2A和倒相放大器U3A；
三极管Q的基极接电源，集电极与第一电阻R1连接，发射极通过第三电阻R3接地；
第一电阻R1与运算放大器U2A的负极输入端连接，运算放大器U2A的正极输入端通过第四电阻R4接地；
运算放大器U2A还并联有第二电阻R2。
信号调理电路7设置为电流型的采样调理电路，如图3所示。
电压互感器2采用TVS1908-02电压互感器。该互感器是电子式电流型电压互感器，内置运算放大器、测量精度高、全封闭、使用安全可靠、机械和耐环境性能好。
本实用新型的工作原理是：电流互感器3将高电流按比例转换成低电流，电压互感器2将高电流按比例转换成低电流，锁相环同步采样电路5则保证采样的同步性，从而提高静止无功发生器的实时性。
根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行适当的变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制。
Claims (5)
1.静止无功发生器的检测电路，用于向A/D转换器提供信号，其特征在于：所述检测电路包括电压互感器、电流互感器、过零比较器和锁相环同步采样电路；
所述电流互感器的输入端与电网连接，输出端与所述A/D转换器的输入端连接；
所述电压互感器的输入端与整流电路连接，输出端与所述A/D转换器连接；
所述过零比较器的输入端连接电网，输出端与所述锁相环同步采样电路的输入端连接，并且所述锁相环同步采样电路的输出端与所述A/D转换器的输入端连接。
2.根据权利要求1所述的静止无功发生器的检测电路，其特征在于：所述锁相环同步采样电路包括依次电连接的第五电阻R5、发光二极管D、三极管Q、第一电阻R1、运算放大器U2A和倒相放大器U3A；
所述三极管Q的基极接电源，集电极与所述第一电阻R1连接，发射极通过第三电阻R3接地；
所述第一电阻R1与所述运算放大器U2A的负极输入端连接，所述运算放大器U2A的正极输入端通过第四电阻R4接地；
所述运算放大器U2A还并联有第二电阻R2。
3.根据权利要求1所述的静止无功发生器的检测电路，其特征在于：所述电流互感器的输出端和所述电压互感器的输出端均通过信号调理电路与所述A/D转换电路的输入端连接。
4.根据权利要求3所述的静止无功发生器的检测电路，其特征在于：所述信号调理电路设置为电流型的采样调理电路。
5.根据权利要求1所述的静止无功发生器的检测电路，其特征在于：所述电压互感器采用TVS1908-02电压互感器。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN110320414A (zh) * | 2018-12-14 | 2019-10-11 | 特变电工西安电气科技有限公司 | 一种应用于单相svg的预充电相序检测和保护方法及装置 |
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