专利名称：差动相量检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型应用于供电系统、继电保护生产厂家以及科研、院校等，特别是对电力系统变电站(所)、主电室、发电厂的维护检测电气安装以及利用电力作为能源动力的工矿企业。
背景技术：
冶金、自动化铁路、油田、化工企业的供电系统，现场条件恶劣，检验测试时间较紧，影响面大。目前，虽有相位检测装置等方面的专利，但都存在不能检验测试二次回路和继电保护装置出口压板之间、对地，以及测量、监视回路，控制、信号回路的直流电压，给生产现场实际工况带来诸多不便。如生产工作现场差动保护出口压板在未做相量检测，即差动保护接线正确性检查，压板是断开的；通过相量检测，确保接线正确后才能联接出口压板，使差动保护装置投入运行；但生产工作现场情况千变万化，由于某种原因一次设备大修更换、二次设备检修或变更差动保护二次小线回路等，都必须相量检测。设备带负荷运行才能做相量检测，相量正确连接出口压板前，必须检测出口压板之间、对地直流电压判断差动保护装置是否出口动作；反之，就有可能造成跳闸停电事故。在继电保护差动相量检测中包括“变压器差动保护、发电机差动保护、电动机差动保护、线路差动保护、母线差动保护、线路距离、功率方向保护等”。水利电力部电力生产司编“保护继电器检验”规程，差动继电器向量检测按图⑴六角图法检测电流相位。但是， 由于检测时需要负荷大、时间长，存在不安全因素较多。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是提供一种差动相量检测装置，确保继电保护差动相量检测准确、稳定、安全可靠。本实用新型为解决上述技术问题所采取的技术方案为一种差动相量检测装置， 其特征在于它包括模数转换电路、数数转换电路、测相电路和显示单元；对交流信号采样后经模数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示；对直流信号采样后经数数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示；对一次变压信号和二次变压信号分别采样后经测相电路得到相位数据在显示单元进行显示；所述的测相电路包括对一次变压信号处理的顺次电连接的第一测相放大器、第一比较器、第一光电耦合器，对二次变压信号处理的顺次电连接的第二测相放大器、第二比较器、第二光电耦合器，以及对第一光电耦合器和第二光电耦合器的输出信号进行处理的D 触发器，D触发器的输出端与显示单元连接。按上述方案，所述的交流信号为一次变压交流电压信号、一次变压交流电流信号、 二次变压交流电压信号或二次变压交流电流信号；所述的直流信号为一次变压直流电压信号或二次变压直流电压信号；所述的一次变压信号为一次变压交流电压信号、一次变压交流电流信号或一次变压直流电压信号；所述的二次变压信号为二次变压交流电压信号、二次变压交流电流信号或二次变压直流电压信号；以上各信号的选择由转换开关实现。所述的一次变压交流电流信号和二次变压交流电流信号由钳形电流互感器采样得到。按上述方案，所述的显示单元为2V表头。本实用新型的工作原理为对一次变压的各信号和二次变压的各信号进行采样， 选取需要显示的信号经模数转换电路或数数转换电路后在显示单元显示；选取一次变压信号和对应的二次变压信号通过测相电路得到差动相量。在测相电路中，对一次变压信号和二次变压信号的处理电路相同，在测量相位时， 将一次变压信号与二次变压信号分别送至测相电路，输出直流信号表示其相位差，最后将得到的信号用D触发器输出经稳压管稳幅，确保读数稳定性；D触发器输出端的调零电路， 克服D触发器低电平不为零时对零相位的影响。本实用新型的有益效果为1、突破传统的六角图法检测电流相位，采用本实用新型装置只需对交流、直流信号进行采样，即可显示出信号的数值以及相位信息，无需外围辅助设备，成本低，结构简单， 检测方便，运行可靠，快速满足生产现场继电保护检验检测的要求。2、选用钳形电流互感器采样电流信号更加可靠方便。3、数据全部转换为数值显示在显示单元，读取数据直观、明了、准确，不受任何生产现场环境条件的影响。4、110KV大型主变压器做差动保护检测试验，用六角图法检测电流相位，要求电流负荷大时间长，一般需要八小时；而使用本实用新型装置只需二小时，效果明显，具有突出的经济效益。
图1为本实用新型一实施例的原理框图。[0017]图2为测相电路的电路原理图。
具体实施方式
图1为本实用新型一实施例的原理框图，包括模数转换电路、数数转换电路、测相电路和显示单元；对交流信号采样后经模数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示；对直流信号采样后经数数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示；对一次变压信号和二次变压信号分别采样后经测相电路得到相位数据在显示单元进行显示。所述的交流信号为一次变压交流电压信号 仏、一次变压交流电流信号 I1、二次变压交流电压信号 队或二次变压交流电流信号 I2 ；所述的直流信号为一次变压直流电压信号-U1或二次变压直流电压信号-U2 ；所述的一次变压信号为一次变压交流电压信号 仏、一次变压交流电流信号 I1或一次变压直流电压信号-U1 ；所述的二次变压信号为二次变压交流电压信号 队、二次变压交流电流信号 I2或二次变压直流电压信号-U2 ；以上各信号的选择由转换开关实现，其中一次变压信号为一组，二次变压信号为一组。图2为测相电路的电路原理图，包括对一次变压信号处理的顺次电连接的第一测相放大器IC1、第一比较器IC2、第一光电耦合器IC3，对二次变压信号处理的顺次电连接的第二测相放大器IC4、第二比较器IC5、第二光电耦合器IC6,以及对第一光电耦合器IC3和第二光电耦合器IC6的输出信号进行处理的D触发器IC7，D触发器IC7的输出端与显示单元连接。第一测相放大器IC1输入端正极与一次变压信号连接，输入端负极与第一比较器 IC2输入端负极连接，第一测相放大器IC1输出端与第一比较器IC2输入端正极连接，第一比较器IC2的输出端与第一光电耦合器IC3的发光二极管负极连接；第一测相放大器IC1输出端引出COM1端，COM1端为公共端并与一次变压信号之间连接两个方向相反的二极管；采用 9V电池供电E1,经两个3V稳压管Dp D2使放大器、比较器工作于士 3V电源。对二次变压信号处理的电路(以下称为II路)与对一次变压信号处理的电路(以下称为I路)相同。IC4为第二测相放大器，IC5为第二比较器，IC6为第二光电耦合器。IC3与IC6的输出正极相连接并接入IC7的第7管脚，IC6的输出正极通过第一开关 S1与第二开关S2连接；第二开关包括S2-I和S2-O,其中S2-O与IC7的第4管脚连接，S2-I 与IC7的第1管脚连接；第一开关S1包括校准位C和空位MoIC7的第9管脚为输出端，第9管脚由稳压管D5稳幅，并由第四滑变电阻P4与正电压相连；IC7的第9管脚还与由民6、R35、第三滑变电阻P3构成的调零电路连接。为了防止干扰采取光电相互隔离，当S1在置校准位C时，&置1，调P4,使相位信号为0.36V，送给显示装置即2V表头，即为360°。D触发器IC7带有预置、清零输入、上跳沿触发的边沿触发器，用I路输出的脉冲前沿置为1，用II路输出的脉冲前沿置为0，其输出脉冲宽度对应于I路信号超前于II路信号的相角。
权利要求1.一种差动相量检测装置，其特征在于它包括模数转换电路、数数转换电路、测相电路和显示单元；对交流信号采样后经模数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示； 对直流信号采样后经数数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示；对一次变压信号和二次变压信号分别采样后经测相电路得到相位数据在显示单元进行显示；所述的测相电路包括对一次变压信号处理的顺次电连接的第一测相放大器、第一比较器、第一光电耦合器，对二次变压信号处理的顺次电连接的第二测相放大器、第二比较器、 第二光电耦合器，以及对第一光电耦合器和第二光电耦合器的输出信号进行处理的D触发器，D触发器的输出端与显示单元连接。
2.根据权利要求1所述的差动相量检测装置，其特征在于所述的交流信号为一次变压交流电压信号、一次变压交流电流信号、二次变压交流电压信号或二次变压交流电流信号；所述的直流信号为一次变压直流电压信号或二次变压直流电压信号；所述的一次变压信号为一次变压交流电压信号、一次变压交流电流信号或一次变压直流电压信号；所述的二次变压信号为二次变压交流电压信号、二次变压交流电流信号或二次变压直流电压信号；以上各信号的选择由转换开关实现。
3.根据权利要求2所述的差动相量检测装置，其特征在于所述的显示单元为2V表头。
专利摘要本实用新型提供一种差动相量检测装置，包括模数转换电路、数数转换电路、测相电路和显示单元；对交流信号采样后经模数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示；对直流信号采样后经数数转换电路转换成数字信号在显示单元进行显示；对一次变压信号和二次变压信号分别采样后经测相电路得到相位数据在显示单元进行显示。突破传统的六角图法检测电流相位，采用本实用新型装置只需对交流、直流信号进行采样，即可显示出信号的数值以及相位信息，无需外围辅助设备，成本低，结构简单，检测方便，运行可靠，快速满足生产现场继电保护检验检测的要求。
文档编号G01R25/00GK202153239SQ20112025261
公开日2012年2月29日 申请日期2011年7月18日 优先权日2011年7月18日
发明者陈建军, 陈辉 申请人:武汉钢铁(集团)公司