一种三相电压相序记忆及报警装置的制作方法

1.本实用新型涉及三相电压相序记忆技术领域，尤其涉及一种三相电压相序记忆及报警装置。


背景技术：

2.目前，隔离开关、变压器等是变电站常见的一次设备，普遍采用电动机构进行分合闸或档位调整操作。其电机采用三相电压供电，通过调整三相电压的相序实现电机的正转或反转，从而通过连杆实现隔离开关的分合闸及主变档位的升降。
3.隔离开关三相电源取自变电站主控室或保护室的交流电源屏柜，变电站站用交直流系统和隔离开关等一次设备使用寿命不一致。在对站用交直流系统进行改造或遇到其他情况时，三相电压相序可能发生变化，此时将导致变电站的隔离开关不能操作，甚至损坏操作机构。现有技术中并没有三相电压相序记忆及报警装置，能在隔离开关投运前的调试阶段，确定正确的相序并记忆，投运后电源相序发生改变时并不能被及时发现和报警。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的是提供一种三相电压相序记忆及报警装置，能够实现隔离开关三相电源相序采集、记忆及报警，且电路简单、性能可靠。
5.本实用新型采用的技术方案为：
6.一种三相电压相序记忆及报警装置，包括微分电路、第一、第二、第三、第四、第五电压比较器、50vdc、工作电源、相序继电器、五输入与门电路和报警器，其中微分电路的输入端连接ua，输出端连接第五电压比较器的正极，第五电压比较器的负极接地，第一电压比较器的输入端分别连接ua和uc，第二电压比较器的输入端分别连接ub和ua，第三电压比较器的输入端分别与ua和地连接；第四电压比较器的输入端分别与ua和50vdc连接，工作电源分别为上述各个原件进行供电，第一、第二、第三、第四、第五电压比较器的输出端分别与五输入与门电路的输入端连接，五输入与门电路的输出端与相序继电器控制输入端连接，相序继电器的输出端控制报警器的控制输入端，其中ua、ub、uc分别为三相电机电源的三相电压。
7.还包括有相序复位电路，所述的相序复位电路包括告警保持继电器、单刀双掷开关和复位按钮，所述的单刀双掷开关的第一动触点与 相序继电器的常开触点的一端连接，第二动触点与相序继电器的常开闭点的一端连接，静触点依次与告警保持继电器线圈和复位开关串联，所述告警保持继电器的常开触点的一端分别与相序继电器的常开触点的另一端和常开闭点的另一端连接，常开触点的另一端与静触点连接。
8.所述的微分电路采用芯片lm393。
9.所述的芯片lm393。
10.所述的第一、第二、第三和第四电压比较器集成芯片可选芯片lm339，
11.所述的四输入与门芯片为74ls21。
12.本实用新型通过设置多个比较器和微分电路，根据相序变化的电平原理，实现得到了可以代表三相电压相序的电压输出，从而可以实现三相电压相序记忆及变动报警，而且本实用新型的电路简单、性能稳定可靠。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1为本实用新型的电路原理图；
15.图2为本实用新型三相电压为正序时波形图；
16.图3为本实用新型三相电压为负序时波形图；
17.图4为本实用新型所述的相序复位电路。
具体实施方式
18.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
19.如图1所示，本实用新型包括三相电压相序记忆及报警装置，其特征在于：包括微分电路、第一、第二、第三、第四、第五电压比较器、50vdc、工作电源、相序继电器、五输入与门电路和报警器，其中微分电路的输入端连接u
a
，输出端连接第五电压比较器的正极，第五电压比较器的负极接地，第一电压比较器的输入端分别连接u
a
和u
c
，第二电压比较器的输入端分别连接u
b
和u
a
，第三电压比较器的输入端分别与u
a
和地连接；第四电压比较器的输入端分别与u
a
和50vdc连接，工作电源分别为上述各个原件进行供电，第一、第二、第三、第四、第五电压比较器的输出端分别与五输入与门电路(图中字母＆)的输入端连接，五输入与门电路的输出端与相序继电器控制输入端连接，相序继电器的输出端控制报警器的控制输入端，其中u
a
、u
b
、u
c
分别为三相电机电源的三相电压。
20.所述的u
a
经过微分电路后得到电压记为u
a1
，第一、第二、第三、第四、第五电压比较器的输出分别记为v1、v2、v3、v4、v5，五输入与门电路的输出为v6，则当同时满足u
a <u
c
（得到v1）、u
a
>u
b
（得到v2）、u
a
>0（得到v3）、u
a
<50（得到v4）、u
a1
<0（得到v5）时，v6为高电平，否则为低电平。
21.在三相电源的一个周期内，可分为
①
至
⑥
区，在每个区域内三相电压幅值的大小顺序是固定的，均可作为相序判断的依据。
22.由于当任意两项电压幅值相等时，此时电压幅值约为155v。无论三相电压如何让波动，参考相过零点不会波动。因此只需要选择参考相的过零点附近，便可以不受电压波动的影响。
23.如图2和图3所示，选择三相电机a相电压作为参考相，u
a
经过微分电路后得到电压u
a1
，由微分电路可知：i
c
= i
r
=c*(du
a
/dt)=
‑
u
a1
/r
24.从而有：u
a1
=
‑
rc*(du
a
/dt)，其中r为电阻的阻值，c为电容的电容值，i为电流值。
25.同时满足u
a <u
c
（得到v1）、u
a
>u
b
（得到v2）、u
a
>0（得到v3）、u
a
<50（得到v4）、u
a1
<0（得到v5）时，v6为高电平，否则为低电平。由图2和图3可见，只有在三相电压为正序时，每个周期均存在v6为高电平的情况，因此将v6作为电压正相序的标记电压即可实现对相序的记忆，再根据v6的电平变化情况，即可知道相序是否产生变化，进而实现相序变化的报警。
26.实现上述技术方案，所述的微分电路采用芯片lm393。所述的芯片lm393具有两路比较器电路。所述的第一、第二、第三和第四电压比较器集成芯片可选芯片lm339，所述的芯片lm339上集成设置有思路比较电路，所述的四输入与门芯片为74ls21。具体使用时可以根据实际的需求进行合理的选择。
27.本装置实际使用时，将三相电压相序记忆及告警装置安装至隔离开关或者变压器等设备的机构箱内部。隔离开关投运前调试阶段，确定正确的三相电源相序具体为：隔离开关有合位和分位，隔离开关调试时，把动触头手动摇至中间位置，此时既不是合位，也不是分位。按下合闸按钮，观察隔离开关动触头是否向合闸位置移动，如果不是则调整电源相序；如果是则为正确相序，手动拨片（即刀）定位后，相序继电器有两个节点，一个常开节点即常开触头，一个常闭节点即常闭触头，不论相序继电器是否带电，两个节点均不可能同时导通，此时相序继电器应仅有一对节点导通，选择不导通的节点作为相序异常告警使用。隔离开关运行后如果三相电源相序发生改变，相位异常告警节点导通，可以驱动声光报警或者其他形式的报警。
28.实际使用中，如图4所示，还包括有相序复位电路，所述的相序复位电路包括告警保持继电器、单刀双掷开关和复位按钮，所述的单刀双掷开关的第一动触点与 相序继电器的常开触点的一端连接，第二动触点与相序继电器的常开闭点的一端连接，静触点依次与告警保持继电器线圈和复位开关串联，所述告警保持继电器的常开触点的一端分别与相序继电器的常开触点的另一端和常开闭点的另一端连接，常开触点的另一端与静触点连接。
29.接到报警后，检修人员调整相序后，按一下复归按钮，应不再报警，若果仍然报警，则继续调整相序，直至复归后不再告警。
30.举例说明：某变电站隔离开关经过实际调试，确定了电源的正确接线方法（假定负序为正确接线）。然后将电源如图所示接入三相电压相位记忆及告警装置，测量手动拨片位置1和位置2的电压，此时位置2应为正电，将手动拨片拨至位置1。
31.运行中，如果电压相序发生改变，则电源相序由负序变为正序，继电器xxj动作，xxj
‑
1导通，手动拨片的位置1带正电，告警保持继电器gjbj动作，其常开节点gjbj
‑
1导通，之后继电器gjbj通过其常开节点持续动作从而产生相序异常报警。
32.检修人员接到报警后，调整电源接线。调整后，电源相序由正序变为负序，继电器xxj复归，其常开接点xxj
‑
1断开。检修人员按下复归按钮后，继电器gjbj回路断开后复归，gjbj
‑
1断开，手动拨片位置1不带电，相序异常告警复归，完成检修工作。
33.在本实用新型的描述中，需要说明的是，对于方位词，如有术语
“ꢀ
中心”，
“ꢀ
横向”、
“ꢀ
纵向”、
“ꢀ
长度”、
“ꢀ
宽度”、
“ꢀ
厚度”、
“ꢀ
上”、
“ꢀ
下”、
“ꢀ
前”、
“ꢀ
后”、
“ꢀ
左”、
“ꢀ
右”、 竖直”、
“ꢀ
水平”、
“ꢀ
顶”、
“ꢀ
底”、
“ꢀ
内”、
“ꢀ
外”、
“ꢀ
顺时针”、
“ꢀ
逆时针”等指示方位和位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于叙述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定方位构造和操作，不能理解为限制本实用
新型的具体保护范围。
34.需要说明的是，本技术的说明书和权利要求书中的术语
“ꢀ
第一”、
“ꢀ
第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例。此外，术语
“ꢀ
包括”和
“ꢀ
具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
35.注意，上述仅为本实用新型的较佳实施例及运用技术原理。本领域技术人员会理解，本实用新型不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本实用新型的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本实用新型进行较详细的说明，但本实用新型不限于这里所述的特定实施例，在不脱离本实用新型构思的情况下，还可以包括更多其他等有效实施例，而本实用新型的范围由所附的权利要求范围决定。