CN214797082U - 可整定式零序电流互感器电路及可整定式零序电流互感器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了可整定式零序电流互感器电路及可整定式零序电流互感器。该可整定式零序电流互感器电路包括：单片机，所述单片机分别与电源模块、脱扣模块、零序CT模块、整定模块连接。
Description
技术领域
本实用新型属于电流互感器领域，具体涉及一种可整定式零序电流互感器电路及可整定式零序电流互感器。
背景技术
本部分的陈述仅仅是提供了与本实用新型相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。
400V PC柜及MCC柜大部分未配置专用零序保护装置，当电气设备自身故障或电缆故障后，会造成开关保护越级或拒动的可能。以现场400V抽屉开关为例，由于设计原因保护装置未配置零序电流保护，根据《DL/T1502-2016厂用电继电保护整定计算导则》整定原则，当下一级无零序电流保护时，零序保护按与相电流保护最大动作电流配合。由于配电用开关本身速断保护为固定值且数值很大，将会造成上级零序保护定值整定较大，同时造成在最末级保护到配置零序保护之间只能用速断保护进行级差配合。这样将有两方面影响：一方面对于400V末端动力设备发生经过渡电阻故障后，短路电流可能达不到开关本身的速断保护值，因无零序保护，此时需要靠短延时保护动作来切除故障，有可能发生设备烧毁，起不到保护作用；二方面由于末端设备速断保护定值(不可调节)，大于上级开关接地保护的最大值，有可能发生越级跳闸。
实用新型内容
本实用新型为了解决上述问题，提出了一种可整定式零序电流互感器电路及可整定式零序电流互感器。
根据一些实施例，本实用新型采用如下技术方案：
第一个方面，本实用新型提供了一种可整定式零序电流互感器电路。
可整定式零序电流互感器电路，包括单片机，所述单片机分别与电源模块、脱扣模块、零序CT模块、整定模块连接。
进一步的，所述单片机，包括：OSC-IN端口，OSC-IN端口通过晶振与单片机的OSC-OUT端口连接，单片机的OSC-IN端口通过电容15接地，单片机的OSC-OUT端口通过电容C16接地。
进一步的，单片机的VREF+端口通过电阻R9接3.3V电源端，单片机的VREF+端口通过二极管IC5 LM385+2.5V接地，单片机的VREF+端口通过电容C13接地。
进一步的，单片机的UBAT端口通过电容C11接地，单片机的BOOT0端口通过电阻R26接地，单片机的VDD-1端口通过电容C14接地，单片机的VDD-1端口通过电容C10接地，单片机的VDD-4端口通过电容C9接地。
第二个方面，本实用新型提供了一种可整定式零序电流互感器。
可整定式零序电流互感器，包括上述如第一个方面所述的可整定式零序电流互感器电路。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：
本实用新型兼备零序CT和零序保护功能。
附图说明
构成本实用新型的一部分的说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。
图1是本实用新型的可整定式零序电流互感器电路的整体电路图；
图2是本实用新型的可整定式零序电流互感器电路中单片机的结构图；
图3是本实用新型的可整定式零序电流互感器电路中电源模块的电路图；
图4是本实用新型的可整定式零序电流互感器电路中脱扣模块的电路图；
图5是本实用新型的可整定式零序电流互感器电路中零序CT模块模块的电路图；
图6是本实用新型的可整定式零序电流互感器电路中整定模块模块的电路图。
具体实施方式：
下面结合附图与实施例对本实用新型作进一步说明。
应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本实用新型提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本实用新型所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本实用新型的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
实施例一
本实施例提供了一种可整定式零序电流互感器电路。
如图1所示，可整定式零序电流互感器电路，包括单片机，所述单片机分别与电源模块、脱扣模块、零序CT模块、整定模块连接。
如图2所示，所述单片机，包括：OSC-IN端口，OSC-IN端口通过晶振与单片机的OSC-OUT端口连接，单片机的OSC-IN端口通过电容15接地，单片机的OSC-OUT端口通过电容C16接地。
单片机的VREF+端口通过电阻R9接3.3V电源端，单片机的VREF+端口通过二极管IC5 LM385+2.5V接地，单片机的VREF+端口通过电容C13接地。
单片机的UBAT端口通过电容C11接地，单片机的BOOT0端口通过电阻R26接地，单片机的VDD-1端口通过电容C14接地，单片机的VDD-1端口通过电容C10接地，单片机的VDD-4端口通过电容C9接地。
作为一种或多种实施方式，如图3所示：电源模块包括SPX1117M3；
其中，SPX1117M3的Vin端口通过电容C2接地，SPX1117M3的Vin端口通过电容C1接地，SPX1117M3的Vin端口连接5V电源端；SPX1117M3的GND端口接地，SPX1117M3的Vout端口通过电容C3接地，SPX1117M3的Vout端口通过电容C4接地，SPX1117M3的Vout端口、电容C3、电容C4接3.3V电源端，电源模块将接入的5V电压降压，得到3.3V电压。
作为一种或多种实施方式，如图4所示：脱扣模块包括继电器JZC33F-005-ZS3；
其中，继电器JZC33F-005-ZS3的1管脚通过二极管CD4148连接继电器JZC33F-005-ZS3的2管脚，继电器JZC33F-005-ZS3的1管脚连接三极管S9013的集电极，三极管S9013的发射极接地，三极管S9013的发射极通过电容C5接单片机的DO1端口，三极管S9013的基极通过电阻R2接单片机的DO1端口；
继电器JZC33F-005-ZS3的2管脚接5V电源端，继电器JZC33F-005-ZS3的2管脚通过电容C12接地。
作为一种或多种实施方式，如图5所示：零序CT模块包括零序CT；
其中，零序CT的1端口通过电阻R1与零序CT的2端口连接，零序CT的1端口通过电阻R1连接单片机的AD I1端口，单片机的AD I1端口通过电容C20接地，零序CT的2端口通过二极管IC1LM385+2.5V接地。
作为一种或多种实施方式，如图6所示：整定模块包括旋转编码开关TDR-16；
旋转编码开关TDR-16的1端口通过电阻R25接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的1端口通过开关K2连接单片机的PB13端口；
旋转编码开关TDR-16的2端口接地；
旋转编码开关TDR-16的3端口通过电阻R23接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的3端口通过开关K8连接单片机的PB15端口；
旋转编码开关TDR-16的4端口通过电阻R22接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的4端口通过开关K1连接单片机的PB12端口；
旋转编码开关TDR-16的5端口接地；
旋转编码开关TDR-16的6端口通过电阻R24接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的6端口通过开关K4连接单片机的PB14端口。
(1)单片机最小系统
本实施例采用的是STM32F100VBT6单片机芯片，我们所有的功能实现都是基于此单片机来实现的。此单片机最小系统就是由STM32F100VBT6和它的外围电路组成的。外围电路包括周围的电阻、电容、晶振等等，单片机最小系统如图2所示。
电源模块，如图3所示，本实施例设计的电路为5V供电，图中5V电源端为电源模块的输入端，通过SPX1117M3降压芯片，将5V转换成3.3V，从而给单片机以及各电路供电。
(2)具体工作原理
三相电流ia、ib、ic穿过零序电流互感器，根据“基尔霍夫定律”，iL＝ia+ib+ic,若三相电流ia、ib、ic平衡，则零序电流iL为0，否则零序电流iL大于0，并且在互感器2次侧线圈感应出2次电流iL'(iL'＝iL/CT变比)；
这个2次电流iL'接入单片机ADC输入端，单片机进行采样分析计算，得到对应的零序电流iL；
单片机同时从整定模块的拨盘上读取设定值ik，若零序电流iL大于设置值ik，则输出高电平，三极管导通，脱扣模块上的中间继电器动作，常闭接点将打开，串入到控制回路中，触发跳闸；常开接点进行信号远传，装置动作后同时发出动作报警信号。
若零序电流iL小于设置值ik，则输出低电平，三极管不导通，脱扣模块上的中间继电器复归。整个控制由高效率的32位单片机进行，由于采用半波计算法，在20毫秒内完成一次。上述计算分析，周而复始运行，达到快速保护目的。
实施例二
可整定式零序电流互感器，包括上述如实施例一所述的可整定式零序电流互感器电路。
以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
上述虽然结合附图对本实用新型的具体实施方式进行了描述，但并非对本实用新型保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本实用新型的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本实用新型的保护范围以内。
Claims (10)
1.可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，包括单片机，所述单片机分别与电源模块、脱扣模块、零序CT模块、整定模块连接。
2.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，所述单片机，包括：OSC-IN端口，OSC-IN端口通过晶振与单片机的OSC-OUT端口连接，单片机的OSC-IN端口通过电容C15接地，单片机的OSC-OUT端口通过电容C16接地。
3.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，单片机的VREF+端口通过电阻R9接3.3V电源端，单片机的VREF+端口通过二极管IC5 LM385+2.5V接地，单片机的VREF+端口通过电容C13接地。
4.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，单片机的UBAT端口通过电容C11接地，单片机的BOOT0端口通过电阻R26接地，单片机的VDD-1端口通过电容C14接地，单片机的VDD-1端口通过电容C10接地，单片机的VDD-4端口通过电容C9接地。
5.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，所述电源模块包括SPX1117M3；
其中，SPX1117M3的Vin端口通过电容C2接地，SPX1117M3的Vin端口通过电容C1接地，SPX1117M3的Vin端口连接5V电源端；SPX1117M3的GND端口接地，SPX1117M3的Vout端口通过电容C3接地，SPX1117M3的Vout端口通过电容C4接地，SPX1117M3的Vout端口、电容C3、电容C4接3.3V电源端，电源模块将接入的5V电压降压，得到3.3V电压。
6.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，所述脱扣模块包括继电器JZC33F-005-ZS3；
其中，继电器JZC33F-005-ZS3的1管脚通过二极管CD4148连接继电器JZC33F-005-ZS3的2管脚，继电器JZC33F-005-ZS3的1管脚连接三极管S9013的集电极，三极管S9013的发射极接地，三极管S9013的发射极通过电容C5接单片机的DO1端口，三极管S9013的基极通过电阻R2接单片机的DO1端口；
继电器JZC33F-005-ZS3的2管脚接5V电源端，继电器JZC33F-005-ZS3的2管脚通过电容C12接地。
7.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，所述零序CT模块包括零序CT；
其中，零序CT的1端口通过电阻R1与零序CT的2端口连接，零序CT的1端口通过电阻R1连接单片机的AD I1端口，单片机的AD I1端口通过电容C20接地，零序CT的2端口通过二极管IC1 LM385+2.5V接地。
8.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，所述整定模块包括旋转编码开关TDR-16；
旋转编码开关TDR-16的1端口通过电阻R25接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的1端口通过开关K2连接单片机的PB13端口；
旋转编码开关TDR-16的2端口接地；
旋转编码开关TDR-16的3端口通过电阻R23接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的3端口通过开关K8连接单片机的PB15端口；
旋转编码开关TDR-16的4端口通过电阻R22接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的4端口通过开关K1连接单片机的PB12端口；
旋转编码开关TDR-16的5端口接地；
旋转编码开关TDR-16的6端口通过电阻R24接3.3V电源端，旋转编码开关TDR-16的6端口通过开关K4连接单片机的PB14端口。
9.根据权利要求1所述的可整定式零序电流互感器电路，其特征在于，所述单片机采用STM32F100VBT6芯片。
10.可整定式零序电流互感器，其特征在于，包括权利要求1-9任一项所述的可整定式零序电流互感器电路。
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