专利名称：相角监测仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种发电厂用的监测装置，特别是一种对发电厂自用电的相角监测装置。
背景技术：
发电厂自身用电的可靠性，在很大程度上决定着发电厂运行的可靠性，如果发电厂自身用电中断，可能引起机组停运，严重时会扩大事故范围，甚至发生设备损坏等严重后果，因此，在任何情况下，发电厂自身用电都是最重要的负荷，必须保证高度的供电可靠性和连续性。
在发电厂自身用电保障系统中，为了保证供电的可靠性，常采用两个或两个以上的电源供电，供电母线应当分段，每一段母线电源应有独立的工作电源和备用电源，当工作电源因某种原因失去电压时，备用电源通过自动装置立即投入，从而保证供电的连续性，要使备用电源能完成自动投入，基本的条件是要求两段电源的电压相等并且同频、同相。另外，对于发电厂不同的运行情况，常需要对发电厂的自身用电在不同的段和不同的电源之间进行切换，在两段电压同频同相时可以先投后切，即先投入备用电源再切除工作电源，使发电厂自身用电不发生供电中断。以上都需要对两段电源之间的电压进行相角监测。
目前，这种先投后切的操作主要是靠工人用常规表计目测两段母线的电压，相位等参数，凭经验进行合闸，这样很难保证两段母线的同期并列，如果不能保证两段母线的同期并列，会影响设备的寿命，严重时还可能造成设备的损坏或造成停电事故。
发明内容
本实用新型的目的在于，提供一种相角监测仪。它可以对发电厂自身用电的不同电源段之间的相角差进行监测，保证在不同电源段进行先投后切的操作时，防止相角差过大或非同期并列。
本实用新型的技术方案一种相角监测仪，构成包括壳体、电源，还包括单片机1，串接在单片机1的一个信号输入端上的输入回路2、隔离电路3和滤波整形电路4，串接在单片机1的另一个信号输入端上的输入回路5、隔离电路6和滤波整形电路7；还包括与单片机1输入端相接的标定电路8和自恢复电路9，与单片机1输出端相接的输出电路11。
上述的相角监测仪中，还包括与单片机1输出端相接的显示电路10。
上述的相角监测仪中，输入回路2由变压器T1、电阻R1、R2、选频电路RC1构成；隔离电路3由光电隔离器IC1构成；滤波整形电路4由运算放大集成电路IC2、电容C1、C2、C3和电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8构成；输入回路5由变压器T2、电阻R9、R10、选频电路RC2构成、隔离电路6由光电隔离器IC3构成；滤波整形电路7由运算放大集成电路IC4、电容C4、C5和电阻R11、R12、R13、R14、R15构成；标定电路8由信号发生器IC5和一组按钮构成；输出电路11由D/A转换电路和信号放大电路构成。
与现有技术相比，本实用新型提供了一种相角监测仪。该装置通过对发电厂自身用电的不同电源段之间的相角差进行监测，然后提供给对应的控制装置，可以使得控制装置在对不同电源段进行先投后切的操作时，不会出现相角差过大或非同期并列情况，确保操作的安全性。该装置具有使用效果好、结构简单、制作成本低、体积小、安装方便、抗干扰能力强、工作可靠的优点。本装置可与各种控制备用电源投入装置配合使用，也可通过显示的方式供人工操作使用。
附图1是本实用新型的总体结构示意图；附图2是本实用新型的电气原理图；附图3是本实用新型的工作流程图；附图中的符号标记为1-单片机，2-输入回路，3-隔离电路，4-滤波整形电路，5-输入回路，6-隔离电路，7-滤波整形电路，8-标定电路，9-自恢复电路，10-显示电路，11-输出电路，PT1-工作段电源的电压互感器，PT2-备用段电源的电压互感器。
具体实施方式
实施例。相角监测仪的构成，如附图1所示，包括壳体、电源Vcc，还包括单片机1，串接在单片机1的一个信号输入端上的输入回路2、隔离电路3和滤波整形电路4，串接在单片机1的另一个信号输入端上的输入回路5、隔离电路6和滤波整形电路7，还包括与单片机1输入端相接的标定电路8和自恢复电路9。与单片机1输出端相接的显示电路10和信号输出电路11。
相角监测仪的电气原理图，如附图2所示，工作段电源的电压互感器PT1连接到输入回路2，输入回路2由变压器T1、电阻R1、R2、选频电路RC1构成；隔离电路3由专用的集成电路IC1构成；滤波整形电路4由运算放大集成电路IC2、电容C1、C2、C3和电阻R3、R4、R5、R6、R7、R8构成。备用段电源的电压互感器PT2连接到输入回路5，输入回路5由电阻变压器T2、R9、R10、选频电路RC2构成、隔离电路6由专用的集成电路IC3构成；滤波整形电路7由运算放大集成电路IC4、电容C4、C5和电阻R11、R12、R13、R14、R15构成。标定电路8由信号发生器IC5、和一组按钮构成；自恢复电路9可用“看门狗”构成。显示电路10由数码驱动集成电路IC6和一组数码管LED构成；输出电路11由D/A转换电路和信号放大电路构成。
工作原理来自工作段的正弦交流电源的电压经电压互感器PT1、变压器T1、通过选频电路RC1，送入光电隔离器IC1，将电网的交流电进行隔离。隔离后的信号通过滤波整形电路7，把正弦交流电转换成标准的脉冲信号，并以此信号作为基准。来自备用电源的正弦交流电也经过同样的电路，把正弦交流电转换成标准的脉冲信号，这一路信号作为比较信号。两路脉冲信号同时送到单片机(单片机可选用MCS系列或其它系列的产品)，单片机将来自工作电源的基准信号与来自备用电源的比较信号进行对比，计算出备用信号脉冲与基准信号脉冲之间的时间差，根据交流电的频率或是周期计算出相角差，通过显示电路进行实时显示，并将结果送到输出电路11。输出电路11与电厂的DCS(分散自动控制系统)系统的数采装置(DAS)连接，供记录、控制或报警用。
相角监测仪的工作过程，如附图3所示。打开电源后，装置的自恢复电路工作，将电路恢复到初始状态，然后程序自动启动，进入主菜单，装置自动开始自检。如果自检没有被通过，说明本装置工作不正常或有故障，显示电路会显示故障信号，然后装置自动退出，等待故障排除后继续使用。如果通过了自检，说明装置工作正常，则开始进行实时检测，经过数字滤波后，装置会自动判断有无标定指令，如果没有标定指令，就直接进行数据处理，对检测结果进行判断并显示和输出信号。如果经过数字滤波后，装置判断有标定指令，则会根据标定指令进行分析和处理。然后将结果通过显示电路，用数码管显示出备用电源与工作段电源之间的相角差。在显示的同时并输出控制信号。然后又开始进行下一轮监测，重复上以过程，重新显示新的数值。
标定电路的作用是当仪器与电厂的DCS系统(分散自动控制系统)的数采装置(DAS)连接后，按下标定电路的不同键，通过对标定电路的输出信号分频，模拟出不同相角的输出电流值(例如对应于+45°、0°、-45°等相角的输出电流值)，数采装置则记录下这些标准值，完成现场标定过程。通过标定，仪器的输出电路就可以适应不同的现场条件，正确地反映相角差以及超前或滞后关系。
权利要求1.相角监测仪，构成包括壳体、电源，其特征在于还包括单片机(1)，串接在单片机(1)的一个信号输入端上的输入回路(2)、隔离电路(3)和滤波整形电路(4)，串接在单片机(1)的另一个信号输入端上的输入回路(5)、隔离电路(6)和滤波整形电路(7)；还包括与单片机(1)输入端相接的标定电路(8)和自恢复电路(9)，与单片机(1)输出端相接的输出电路(11)。
2.根据权利要求1所述的相角监测仪，其特征在于还包括与单片机(1)输出端相接的显示电路(10)。
3.根据权利要求1或2所述的相角监测仪，其特征在于输入回路(2)由变压器(T1)、电阻(R1、R2)、选频电路(RC1)构成；隔离电路(3)由光电隔离器(IC1)构成；滤波整形电路(4)由运算放大集成电路(IC2)、电容(C1、C2、C3)和电阻(R3、R4、R5、R6、R7、R8)构成；输入回路(5)由变压器(T2)、电阻(R9、R10)、选频电路(RC2)构成、隔离电路(6)由光电隔离器(IC3)构成；滤波整形电路(7)由运算放大集成电路(IC4)、电容(C4、C5)和电阻(R11、R12、R13、R14、R15)构成；标定电路(8)由信号发生器(IC5)和一组按钮构成；输出电路(11)由D/A转换电路和信号放大电路构成。
专利摘要本实用新型公开了一种相角监测仪。构成包括壳体、电源，还包括单片机(1)，串接在单片机(1)的一个信号输入端上的输入回路(2)、隔离电路(3)和滤波整形电路(4)，串接在单片机(1)的另一个信号输入端上的输入回路(5)、隔离电路(6)和滤波整形电路(7)；还包括与单片机(1)输入端相接的标定电路(8)和自恢复电路(9)，与单片机(1)输出端相接的显示电路(10)和输出电路(11)。本实用新型通过对发电厂自身用电的不同电源段之间的相角差进行监测，然后提供给对应的控制装置，可以使得控制装置在对不同电源段进行先投后切的操作时，不会出现相角差过大或非同期并列情况，确保操作的安全性。
文档编号G01R25/00GK2893720SQ20062020036
公开日2007年4月25日 申请日期2006年4月14日 优先权日2006年4月14日
发明者邵红梅 申请人:邵红梅