[实用新型]利用发电机残压测量交流电压参数的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电位参数测量装置，特别是涉及一种利用发电机残压测量电压频率、相序和相位差的装置。

背景技术

当前励磁系统都是采用PID控制方式，这种控制方式通过发电机电压偏差信号，对应于同步电压信号产生用于控制可控硅的脉冲序列，控制可控硅的导通角达到励磁调节的目的。在控制流程中，机端电压反馈信号与同步电压信号非常重要，必须保证其相序和相位差正确，否则将可能导致可控硅失控以及空载误强励等严重的电气事故。

然而在励磁系统投入运行的试验过程中，经常会存在着一些问题：一、在某些小电站里，试验设备不齐全，造成了无法检测相关相序相位；二、一些型号的相序表只能测量相序而不能测量相位；三、一些测量表计虽然可以同时测量相序和相位，但是由于开机前残压过低而无法测量，只能把电压升高以后再进行测量，在升高电压的过程中可能存在危险。因此，有必要设计一种方便、简单、便携的系统用于测量机端电压反馈信号与同步电压信号的相序和相位，方便在现场使用。

实用新型内容

本实用新型目的在于提供一种利用发电机残压测量交流电压参数的装置，能够在工频低电压的情况下准确测量电压频率、相序和相位差。

本实用新型的目的可通过以下的技术方案来实现：一种利用发电机残压测量电压频率、相序和相位差的装置，包括单片机控制电路，采样电路，测量结果显示电路和电源电路，电源电路的工作电压输出端连接上述各电路工作电压输入端，其特征在于，所述的采样电路由两路相同的发电机机端二次侧电压采样回路和励磁变二次侧电压采样回路组成，每个采用回路包括多档位可调电路和电压隔离转换电路连接而成，每个采用回路转换的方波信号输出端连接单片机控制电路的相应采样信号输入中断端口，单片机控制电路处理后转换成的电压频率、相序和相位差信号经各自的输出端口连接测量结果显示电路依次分别显示。

本实用新型单片机控制电路与测量结果显示电路之间连接光耦隔离电路；用于增强单片机对显示电路的驱动能力。

本实用新型多档位可调电路分四档选择回路，分别为3V以下；3V～7V；7V～48V；48V～270V。

本实用新型与现有技术相比，具有的优点：由于档位可调以及电路参数选择合理，所以能够在工频低电压的情况下准确测量电压频率、相序和相位差。能在电压低于5伏、高于0.1伏范围内进行相序测量判断；对两个电压系统进行相位差测量；测量电压频率。另外还弥补了常规相序测量仪器适用于高电压而在发电机残压情况下无法准确测量的缺点。

附图说明

图1是本实用新型的采样回路原理图。

图2是本实用新型的单片机控制回路原理图。

图3是本实用新型的测量结果显示回路原理图。

图4是本实用新型的电源回路原理图。

图5是本实用新型的监测回路原理图。

图6是本实用新型的程序流程图。

具体实施方式

如图1所示，采样电路由两路相同的发电机机端二次侧电压采样回路和励磁变二次侧电压采样回路组成，两路输入两个电压信号相比较；进入单片机时接入两个中断端口。每个采样回路中包括了档位切换电路和电压隔离转换回路。在使用本装置前，先需要通过万用表测量输入电压大小进行档位选择。档位选择的目的就是限制电压输入回路的电流，使隔离变压器T1的磁路工作在线性区，避免由于磁路饱和使电压波形失真而产生错误，可以使测量结果更加准确。同时也满足了电压在大范围内进行测量的要求。档位切换电路由四档选择回路组成，由选择开关可降压电阻串接，分别为3V以下；3V～7V；7V～48V；48V～270V四个档位，四档选择回路并联后接入无源交流电压隔离变压器。无源交流电压隔离变压器T1、T2是V413B0，频率响应为25Hz～5kHz，特别适合于工频交流采样，线形度很好。输入采样电压经过隔离变压器后，由集成运算放大器OP1A和OP1B根据正弦波过零点将正弦波转换为方波信号。该方波信号用于单片机控制系统产生中断信号。二极管D1～D4的作用是保护运算放大器，当采样电压高于0.7V时，可以将运算放大器的电位钳制在0.7V。