電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，屬于勵磁特性測試【技術(shù)領(lǐng)域】；解決的技術(shù)問題是：提供一種效率高并且精度高的電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置；采用的技術(shù)方案是：電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，包括：控制面板、中央數(shù)據(jù)處理電路、驅(qū)動電路、功率電路和電壓電流采樣電路，所述控制面板與中央數(shù)據(jù)處理電路相連，所述中央數(shù)據(jù)處理電路分別與驅(qū)動電路和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路分別與驅(qū)動電路和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路的輸出端與電壓互感器的二次端子相連；本實用新型適用于電力部門。
【專利說明】電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，屬于勵磁特性測試【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種方便對電壓互感器勵磁特性測試的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電網(wǎng)規(guī)模日漸龐大，輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修工作的進一步深入，電氣設(shè)備狀態(tài)檢修試驗的要求也更加嚴格；對設(shè)備試驗的效率、測試數(shù)據(jù)的精度、試驗儀器的容量以及智能化程度都提出了更高的要求，電壓互感器作為變電站電壓檢測及二次保護的重要設(shè)備，對其進行準確的狀態(tài)評價至關(guān)重要；電壓互感器的勵磁特性測試項目是《輸變電設(shè)備狀態(tài)檢修試驗規(guī)程》中5.4.2條規(guī)定的對電磁式電壓互感器進行診斷性試驗的必要項目。
[0003]目前，市場缺乏專業(yè)的、高智能化程度的勵磁特性測試裝置，在試驗中，依舊采用最原始的調(diào)壓器+電壓表+電流表的手動試驗方法，試驗時需要攜帶調(diào)壓器、電壓表、電流表、試驗線等一系列試驗工具，設(shè)備體積大、重量沉重、試驗數(shù)據(jù)精度低、操作繁瑣、接線麻煩、數(shù)據(jù)處理費時，嚴重浪費時間和人力。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型克服現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，所要解決的技術(shù)問題是:提供一種效率高并且精度高的電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型所采用的技術(shù)方案是:電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，包括:控制面板、中央數(shù)據(jù)處理電路、驅(qū)動電路、功率電路和電壓電流采樣電路，所述控制面板與中央數(shù)據(jù)處理電路相連，所述中央數(shù)據(jù)處理電路分別與驅(qū)動電路和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路分別與驅(qū)動電路和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路的輸出端與電壓互感器的二次端子相連。
[0006]所述功率電路包括:整流橋、穩(wěn)壓電容Cl、IGBT逆變器和濾波電路，所述濾波電路包括濾波電感LI和濾波電容C2 ；
[0007]所述整流橋的交流輸入端接220V交流電源，整流橋的直流輸出端并接穩(wěn)壓電容Cl后與上述IGBT逆變器的輸入端相連，所述IGBT逆變器的一個輸出端串接濾波電感LI后與濾波電容C2的一端相連，IGBT逆變器的另一個輸出端與濾波電容C2的另一端相連，濾波電容C2的兩端為功率電路的輸出端與上述電壓互感器的二次端子相連。
[0008]所述電壓電流采樣電路包括兩個電壓霍爾傳感器和一個電流霍爾傳感器；所述第一電壓霍爾傳感器并接在穩(wěn)壓電容Cl的兩端，所述第二電壓霍爾傳感器并接在濾波電容C2的兩端，所述電流霍爾傳感器串接在濾波電容C2與電壓互感器之間的連線上，上述電壓霍爾傳感器和電流霍爾傳感器的信號輸出端均與中央數(shù)據(jù)處理電路相連。
[0009]所述中央數(shù)據(jù)處理電路包括:DSP控制模塊、CPLD控制模塊、晶振電路模塊、電壓電流采樣調(diào)理電路模塊、開入/開出模塊和電源模塊，所述DSP控制模塊分別與上述CPLD控制模塊、晶振電路模塊、電壓電流采樣調(diào)理電路模塊和開入/開出模塊相連，所述電源模塊為整個中央數(shù)據(jù)處理電路供電；所述DSP控制模塊與上述控制面板相連，所述CPLD控制模塊與上述驅(qū)動電路相連，所述電壓電流采樣調(diào)理電路模塊與上述電壓電流采樣電路相連。
[0010]所述驅(qū)動電路采用型號為2SD315A的驅(qū)動芯片。
[0011]所述DSP控制模塊采用型號為TMS320F28335的浮點型DSP電路單元。
[0012]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有的有益效果是:
[0013]一、本實用新型利用高性能浮點型數(shù)字信號處理芯片實現(xiàn)試驗裝置的控制，很大程度上提高控制的速度和精度，使整個控制系統(tǒng)具有很好的調(diào)節(jié)性能和可靠性；
[0014]二、本實用新型采用DSP控制模塊加CPLD控制模塊組成控制系統(tǒng)，硬件電路簡單、輸出觸發(fā)脈沖安全可靠、實時控制精度高，裝置具有較高的穩(wěn)定性和可靠性；
[0015]三、本實用新型功率電路采用IGBT模塊作為主電路，可提高裝置容量以及補償電壓，改善輸出電壓的諧波特性，增強輸出電壓的穩(wěn)定性；
[0016]四、本實用新型采用2SD315A驅(qū)動芯片作為驅(qū)動脈沖的觸發(fā)芯片，具有驅(qū)動能力強、控制方便、并具有過壓、過流的保護功能。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細的說明:
[0018]圖1是本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0019]圖2是本實用新型中央數(shù)據(jù)處理電路2的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖3是本實用新型中驅(qū)動電路3的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖中:1為控制面板、2為中央數(shù)據(jù)處理電路、3為驅(qū)動電路、4為電壓互感器、5為整流橋、6為IGBT逆變器、7為第一電壓霍爾傳感器、8為第二電壓霍爾傳感器、9為電流霍爾傳感器、10為DSP控制模塊、11為CPLD控制模塊、12為晶振電路模塊、13為電壓電流采樣調(diào)理電路模塊、14為開入/開出模塊、15為電源模塊。
【具體實施方式】
[0022]如圖1所示，本實用新型電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，包括:控制面板1、中央數(shù)據(jù)處理電路2、驅(qū)動電路3、功率電路和電壓電流采樣電路，所述控制面板I與中央數(shù)據(jù)處理電路2相連，所述中央數(shù)據(jù)處理電路2分別與驅(qū)動電路3和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路分別與驅(qū)動電路3和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路的輸出端與電壓互感器4的二次端子相連。
[0023]所述功率電路包括:整流橋5、穩(wěn)壓電容Cl、IGBT逆變器6和濾波電路，所述濾波電路包括濾波電感LI和濾波電容C2 ;所述整流橋5的交流輸入端接220V交流電源，整流橋5的直流輸出端并接穩(wěn)壓電容Cl后與上述IGBT逆變器6的輸入端相連，所述IGBT逆變器6的一個輸出端串接濾波電感LI后與濾波電容C2的一端相連，IGBT逆變器6的另一個輸出端與濾波電容C2的另一端相連，濾波電容C2的兩端為功率電路的輸出端與上述電壓互感器4的二次端子相連。
[0024]上述整流橋5由4個二極管采用兩并兩串方式連接，兩支橋臂中間引腳接入220V交流電，用于將220V交流電通過整流橋轉(zhuǎn)化為脈動直流電壓；所述的穩(wěn)壓電容CI并接于整流橋5和IGBT逆變器6之間，將脈動直流電壓變成穩(wěn)定的直流電壓；所述IGBT逆變器6由4個含續(xù)流二極管的IGBT主管采用兩并兩串方式連接，其一端連接到穩(wěn)壓電容Cl的正相端，另一端連接到穩(wěn)壓電容Cl的負相端，IGBT逆變器6將直流電壓轉(zhuǎn)化為可變的脈動交流電壓；所述濾波電路由濾波電感LI和濾波電容C2組成，其輸入端與IGBT逆變器6的兩支橋臂中間引腳的中點連接，其作用將脈動交流電壓進行濾波得到穩(wěn)定的可變交流電壓。
[0025]所述電壓電流采樣電路包括兩個電壓霍爾傳感器和一個電流霍爾傳感器；所述第一電壓霍爾傳感器7并接在穩(wěn)壓電容Cl的兩端，所述第二電壓霍爾傳感器8并接在濾波電容C2的兩端，所述電流霍爾傳感器9串接在濾波電容C2與電壓互感器4之間的連線上，上述電壓霍爾傳感器和電流霍爾傳感器的信號輸出端均與中央數(shù)據(jù)處理電路2相連，將采集的主電路的電壓電流值發(fā)送至中央數(shù)據(jù)處理電路2。
[0026]如圖2所示，所述中央數(shù)據(jù)處理電路2包括:DSP控制模塊10、CPLD控制模塊11、晶振電路模塊12、電壓電流采樣調(diào)理電路模塊13、開入/開出模塊14和電源模塊15，所述DSP控制模塊10分別與上述CPLD控制模塊11、晶振電路模塊12、電壓電流采樣調(diào)理電路模塊13和開入/開出模塊14相連，所述DSP控制模塊10與CPLD控制模塊11呈雙向連接，所述的晶振電路模塊12的輸出端與DSP控制模塊10的輸入引腳連接，為DSP控制模塊10提供穩(wěn)定的晶振頻率，所述的電壓電流采樣調(diào)理電路模塊13與DSP控制模塊10的A/D引腳相連，所述的開入/開出模塊14由中央數(shù)據(jù)處理電路2的一塊姐妹電路構(gòu)成，且與中央數(shù)據(jù)處理電路2呈雙向連接，所述電源模塊15為整個中央數(shù)據(jù)處理電路2供電。
[0027]所述DSP控制模塊10采用型號為TMS320F28335的浮點型DSP電路單元，所述DSP控制模塊10與上述控制面板I雙向相連，所述CPLD控制模塊11與上述驅(qū)動電路3雙向相連，所述電壓電流采樣調(diào)理電路模塊13與上述電壓電流采樣電路相連。
[0028]如圖3所示，所述驅(qū)動電路3采用型號為2SD315A的驅(qū)動芯片，其主要作用是將CPLD控制模塊11發(fā)出的控制脈沖進行功率放大，用于控制IGBT逆變器6的通斷，其中驅(qū)動芯片的輸入端接收由CPLD控制模塊11發(fā)出的4路控制脈沖，所述的2路反饋信號是將驅(qū)動電路3的工作狀態(tài)反饋給CPLD控制模塊11，所述驅(qū)動電路3將輸出的4路驅(qū)動脈沖輸出給IGBT逆變器6的電路。
[0029]上述中央數(shù)據(jù)處理電路2根據(jù)用戶輸入的值以及電壓電流采樣電路采集的數(shù)值進行綜合計算，得出相應(yīng)的正弦調(diào)制波形，由DSP控制模塊10計算生成對應(yīng)的控制信號，傳輸給CPLD控制模塊11進行處理，CPLD控制模塊11將控制信號轉(zhuǎn)化為4路對應(yīng)與IGBT逆變器6的控制脈沖，CPLD控制模塊11將4路控制脈沖發(fā)送到驅(qū)動電路3，驅(qū)動電路3對控制脈沖進行功率放大后，接入IGBT逆變器6的4支IGBT元器件，通過驅(qū)動脈沖控制逆變器的工作，將穩(wěn)壓電容器Cl的直流電壓變?yōu)榭勺兊慕涣麟妷?，再?jīng)過濾波器濾除高次諧波后輸出穩(wěn)定的交流電壓。
[0030]上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施例作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施例，在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下做出各種變化。
【權(quán)利要求】
1.電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，其特征在于:包括:控制面板(I)、中央數(shù)據(jù)處理電路(2 )、驅(qū)動電路(3 )、功率電路和電壓電流采樣電路，所述控制面板(I)與中央數(shù)據(jù)處理電路(2 )相連，所述中央數(shù)據(jù)處理電路(2 )分別與驅(qū)動電路(3 )和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路分別與驅(qū)動電路(3)和電壓電流采樣電路相連，所述功率電路的輸出端與電壓互感器(4)的二次端子相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，其特征在于:所述功率電路包括:整流橋(5 )、穩(wěn)壓電容C1、IGBT逆變器(6 )和濾波電路，所述濾波電路包括濾波電感LI和濾波電容C2 ； 所述整流橋(5)的交流輸入端接220V交流電源，整流橋(5)的直流輸出端并接穩(wěn)壓電容Cl后與上述IGBT逆變器(6)的輸入端相連，所述IGBT逆變器(6)的一個輸出端串接濾波電感LI后與濾波電容C2的一端相連，IGBT逆變器(6)的另一個輸出端與濾波電容C2的另一端相連，濾波電容C2的兩端為功率電路的輸出端與上述電壓互感器(4)的二次端子相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，其特征在于:所述電壓電流采樣電路包括兩個電壓霍爾傳感器和一個電流霍爾傳感器； 所述第一電壓霍爾傳感器(7)并接在穩(wěn)壓電容Cl的兩端，所述第二電壓霍爾傳感器(8)并接在濾波電容C2的兩端，所述電流霍爾傳感器(9)串接在濾波電容C2與電壓互感器(4)之間的連線上，上述電壓霍爾傳感器和電流霍爾傳感器的信號輸出端均與中央數(shù)據(jù)處理電路(2)相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3任一權(quán)利要求所述的電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，其特征在于:所述中央數(shù)據(jù)處理電路(2)包括:DSP控制模塊(10)、CPLD控制模塊(11)、晶振電路模塊(12)、電壓電流采樣調(diào)理電路模塊(13)、開入/開出模塊(14)和電源模塊(15)，所述DSP控制模塊(10)分別與上述CPLD控制模塊(11)、晶振電路模塊(12)、電壓電流采樣調(diào)理電路模塊(13)和開入/開出模塊(14)相連，所述電源模塊(15)為整個中央數(shù)據(jù)處理電路(2)供電； 所述DSP控制模塊(10 )與上述控制面板(I)相連，所述CPLD控制模塊(11)與上述驅(qū)動電路(3 )相連，所述電壓電流采樣調(diào)理電路模塊(13 )與上述電壓電流采樣電路相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，其特征在于:所述驅(qū)動電路(3)采用型號為2SD315A的驅(qū)動芯片。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的電壓互感器勵磁特性測試儀控制裝置，其特征在于:所述DSP控制模塊(10)采用型號為TMS320F28335的浮點型DSP電路單元。
【文檔編號】G05B19/042GK203606657SQ201320806560
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2013年12月10日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月10日
【發(fā)明者】何杰, 史亞東, 劉小紅, 許捷, 趙彥麗, 王春偉, 崔晨辰 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山西省電力公司長治供電公司