CN220732351U - 电压互感器二次侧短路自动保护装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种电压互感器二次侧短路自动保护装置，属于配电设备防护装置领域，特征是：包括测量单元、带通滤波单元和差动保护箱，所述差动保护箱包括绝缘外壳、空气断路器、24V电源、数据处理机构、通信报警机构、显示屏和保护继电器，所述测量单元设置在电压互感器二次侧，所述带通滤波单元设置在所述测量单元右侧，所述测量单元、带通滤波单元、通信报警机构、显示屏和保护继电器均与所述数据处理机构电性连接，所述通信报警机构包括通信芯片和蜂鸣器。本电压互感器二次侧短路自动保护装置通信芯片可以在单片机控制器检测到短路信号的情况下，拨打电话通知值班人员及时到达现场处理可能存在的隐患。
Description
技术领域
本实用新型属于配电设备防护装置技术领域，具体涉及一种电压互感器二次侧短路自动保护装置。
背景技术
电压互感器是测量高压电网中电压的重要设备，二次侧短路保护可以保护电压互感器免受二次侧短路电流的损坏。在短路情况下，二次侧电流会迅速增加，可能导致电压互感器的绕组过热、烧毁或损坏；在二次侧短路情况下，电压互感器的二次侧电压会减小，导致测量误差增大。二次侧短路保护可以及时切断电路，保证电压互感器正常工作，提高电网测量的稳定性和准确性，但二次侧短路保护过程中仍有可能造成较大安全隐患，因此需要通知值班人员到场处理隐患。
如CN205029311U涉及到一种电压互感器防短路保护装置，包括电压互感器、延时报警装置、可控硅开关，电压互感器与整流桥和负载连接，负载与电压互感器之间设置有可控硅开关，整流桥与延时报警装置连接，延时报警装置与可控硅开关连接，延时报警装置与可控硅开关之间设置有光电隔离装置，延时报警装置包括定时器和蜂鸣器，定时器为555芯片，蜂鸣器与定时器之间设置有三极管，但此实用新型不能远程通知值班人员及时处理现场问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是二次侧短路保护过程中仍有可能造成较大安全隐患，需要通知值班人员到场处理隐患，针对现有技术的不足，提供一种电压互感器二次侧短路自动保护装置。
为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：
一种电压互感器二次侧短路自动保护装置，其包括测量单元、带通滤波单元和差动保护箱，所述差动保护箱包括绝缘外壳、空气断路器、24V电源、数据处理机构、通信报警机构、显示屏和保护继电器，所述测量单元设置在电压互感器二次侧，所述带通滤波单元设置在所述测量单元右侧，所述测量单元、带通滤波单元、通信报警机构、显示屏和保护继电器均与所述数据处理机构电性连接，所述通信报警机构包括通信芯片和蜂鸣器，所述保护继电器常闭触电串联在电压互感器二次侧上端。
进一步的，所述空气断路器与所述24V电源电性连接，所述数据处理机构、所述通信报警机构、所述显示屏均与所述24V电源电性连接。
进一步的，所述测量单元包括第一电流表和第二电流表，所述第一电流表设置在电压互感器二次侧上端，所述第二电流表设置在电压互感器二次侧下端。
进一步的，所述数据处理机构包括同相放大电路和单片机控制器，所述单片机控制器设置在所述同相放大电路右侧，所述单片机控制器信号输入端与所述同相放大电路输出端电性连接。
进一步的，所述带通滤波单元包括高通滤波结构、低通滤波结构和运算放大器，所述高通滤波结构和所述低通滤波结构设置在所述运算放大器左侧。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果如下：
本电压互感器二次侧短路自动保护装置通信芯片可以在单片机控制器检测到短路信号的情况下，拨打电话通知值班人员及时到达现场处理可能存在的隐患；本电压互感器二次侧短路自动保护装置采用差动保护箱，采用差动保护原理，通过比较电压互感器二次侧的电流信号，可以检测微小的电流差异，可以快速检测出二次侧短路和其他故障，从而及时切断电路，保护电压互感器不受损坏；本电压互感器二次侧短路自动保护装置带通滤波单元可以滤除噪声和其他不需要的频率信号，在保留所需信号的同时，降低噪声干扰的影响，提高信号的可靠性，带通滤波电路可以根据需要选择不同的通带宽度和中心频率，带通滤波电路的实现相对简单，成本较低；本电压互感器二次侧短路自动保护装置同相放大电路输入信号与输出信号具有相同的相位，因此不会引入相位差，从而可以减少失真。
附图说明
下面结合附图对本实用新型做进一步的详细说明。
图1：本实用新型实施例1电压互感器二次侧短路自动保护装置的结构示意图；
图2：本实用新型实施例1差动保护箱的外部结构示意图；
图3：本实用新型实施例1差动保护箱的内部结构示意图；
图4：本实用新型实施例1带通滤波电路的结构示意图；
图5：本实用新型实施例1同相放大电路的结构示意图；
其中，1、第二电流表；2、继电器线圈；3、第一电流表；4、差动保护箱；5、带通滤波单元；6、绝缘外壳；7、显示屏；8、空气断路器；9、24V电源；10、数据处理机构；11、通信报警机构；12、保护继电器。
具体实施方式
为了更好地理解本实用新型，下面结合实施例进一步清楚阐述本实用新型的内容，但本实用新型的保护内容不仅仅局限于下面的实施例。在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员来说显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。
实施例1
参阅图1-5，一种电压互感器二次侧短路自动保护装置，其包括测量单元、带通滤波单元5和差动保护箱4，所述差动保护箱4包括绝缘外壳6、空气断路器8、24V电源9、数据处理机构10、通信报警机构11、显示屏7和保护继电器12，所述测量单元设置在电压互感器13二次侧，所述带通滤波单元5设置在所述测量单元右侧，所述测量单元、带通滤波单元5、通信报警机构11、显示屏7和保护继电器12均与所述数据处理机构10电性连接，所述通信报警机构11包括通信芯片和蜂鸣器，所述保护继电器12常闭触电串联在电压互感器13二次侧上端。
具体的，所述空气断路器8与所述24V电源9电性连接，所述数据处理机构10、所述通信报警机构11、所述显示屏7均与所述24V电源9电性连接。
具体的，所述测量单元包括第一电流表3和第二电流表1，所述第一电流表设置在电压互感器13二次侧上端，所述第二电流表设置在电压互感器13二次侧下端。
具体的，所述数据处理机构10包括同相放大电路和单片机控制器，所述单片机控制器设置在所述同相放大电路右侧，所述单片机控制器信号输入端与所述同相放大电路输出端电性连接。
具体的，所述带通滤波单元5包括高通滤波结构、低通滤波结构和运算放大器，所述高通滤波结构和所述低通滤波结构设置在所述运算放大器左侧。
本实施例中，所述单片机控制器选用STM32F103C8T6，所述通信芯片选用SIM900A。
本电压互感器二次侧短路自动保护装置保护流程如下：
第一电流表和第二电流表检测的电流信号经带通滤波单元进入单片机控制器后，单片机控制器对两电流信号进行作差处理，若差动电流等于零，保护功能启动，单片机控制器控制蜂鸣器报警、控制通信芯片通过电话通知值班人员到达现场排查隐患，同时单片机控制器控制继电器通过继电器线圈断开电压互感器二次侧电路。
本电压互感器二次侧短路自动保护装置通信芯片可以在单片机控制器检测到短路信号的情况下，拨打电话通知值班人员及时到达现场处理可能存在的隐患；
本电压互感器二次侧短路自动保护装置采用差动保护箱，采用差动保护原理，通过比较电压互感器二次侧的电流信号，可以检测微小的电流差异，可以快速检测出二次侧短路和其他故障，从而及时切断电路，保护电压互感器不受损坏；
本电压互感器二次侧短路自动保护装置带通滤波单元可以滤除噪声和其他不需要的频率信号，在保留所需信号的同时，降低噪声干扰的影响，提高信号的可靠性，带通滤波电路可以根据需要选择不同的通带宽度和中心频率，带通滤波电路的实现相对简单，成本较低；
本电压互感器二次侧短路自动保护装置同相放大电路输入信号与输出信号具有相同的相位，因此不会引入相位差，从而可以减少失真。
以上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。
Claims (5)
1.一种电压互感器二次侧短路自动保护装置，其特征是：包括测量单元、带通滤波单元和差动保护箱，所述差动保护箱包括绝缘外壳、空气断路器、24V电源、数据处理机构、通信报警机构、显示屏和保护继电器，所述测量单元设置在电压互感器二次侧，所述带通滤波单元设置在所述测量单元右侧，所述测量单元、带通滤波单元、通信报警机构、显示屏和保护继电器均与所述数据处理机构电性连接，所述通信报警机构包括通信芯片和蜂鸣器，所述保护继电器常闭触电串联在电压互感器二次侧上端。
2.根据权利要求1所述的电压互感器二次侧短路自动保护装置，其特征是：所述空气断路器与所述24V电源电性连接，所述数据处理机构、所述通信报警机构、所述显示屏均与所述24V电源电性连接。
3.根据权利要求1所述的电压互感器二次侧短路自动保护装置，其特征是：所述测量单元包括第一电流表和第二电流表，所述第一电流表设置在电压互感器二次侧上端，所述第二电流表设置在电压互感器二次侧下端。
4.根据权利要求1所述的电压互感器二次侧短路自动保护装置，其特征是：所述数据处理机构包括同相放大电路和单片机控制器，所述单片机控制器设置在所述同相放大电路右侧，所述单片机控制器信号输入端与所述同相放大电路输出端电性连接。
5.根据权利要求1所述的电压互感器二次侧短路自动保护装置，其特征是：所述带通滤波单元包括高通滤波结构、低通滤波结构和运算放大器，所述高通滤波结构和所述低通滤波结构设置在所述运算放大器左侧。
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