单相双采样变压器电压遥测采集板的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电子元器件，特别是一种单相双采样变压器电压遥测采集板。
【背景技术】
[0002]目前变电站综合自动化装置中的遥测板所采用的电压采样变压器的线性输入范围通常为-120V至+120V，而当电网发生谐振时，遥测板输入的电压幅值将达到或超过250V，由于谐振电压远远超出了遥测板的线性采集范围而发生饱和溢出，导致变电站监控后台机和调度主站端的谐振母线电压遥测显示值为O或满值，从而失去了母线电压的正确监控，容易导致调控员或变电站值班员的误判断，进而延误事故处理，导致发生大面积电网停电和一次设备损坏的严重后果。另一方面，要同时保证较宽的线性采集范围(如-250V~+250V)和0.2%精度等级的单体采样变压器的尺寸较大，由于它超出了遥测板所能容纳的空间，因而难以得到应用。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种宽电压线性采集范围的单相双采样变压器电压遥测采集板。
[0004]本发明的目的是这样实现的:一种单相双采样变压器电压遥测采集板，由采样变压器、限流电阻、采样电阻、单片机及其外围电路组成，其特征在于每相电压并接有两个采样变压器，不同参数的限流电阻串接于采样变压器的原边和相电压端子之间；采样变压器的副边与相同参数的采样电阻连接，采样电阻一端与单片机连接，另一端接地；单片机与总线相连接。
[0005]所述的采样变压器的规格型号全部相同。
[0006]所述的单片机还连接有振荡电路和稳压电源。
[0007]单片机可以为多个，可以将其中一个作为主单片机，或单设一个主单片机，其它负责电压量测采集功能的单片机为从单片机，主单片机通过中断方式实现从单片机的精确同步电压量测采集功能。
[0008]每相电压信号有两个独立的采集回路，两个独立的采集回路的A/D转换及其处理工作须由同一个单片机完成，每相电压信号经A/D转换后形成两个数据源。
[0009]单片机根据同一相电压信号的两路采集回路的线性工作范围设定切换阀值，由单片机自动选择一路作为主数据源，单片机在切换数据源期间进行必要的电压数据连续性补偿处理。
[0010]单片机根据采样变压器的特性曲线通过软件进行相位差的自动补偿处理，在单片机的EEPROM中还存有高精度稳压电源的精确值用于A/D转换结果的计算。
[0011]主单片机还与上位机通信，上传实时电压量测数据，接收上位机的数据采集同步信息和参数配置命令。
[0012]本发明采用两组常用的采样变压器通过不同的限流电阻实现宽电压线性采集范围，满足了电网正常运行和谐振事故下的母线电压正确采集，结构简单，工作可靠。
【附图说明】
[0013]图1是本发明的电路原理图；
图2是本发明的工作原理图。
【具体实施方式】
[0014]下面结合附图对本发明作进一步说明:
如图1所示:母线电压信号Ua、Ub、Uc、Un通过变电站的一次设备电压互感器的接线端子排JPl接入。限流电阻Rl (56kD )和限流电阻R2 (124kΩ)的一端并列连接于Ua，Rl的另一端连接于采样变压器TFl的原边，TFl的副边连接于采样电阻RlO (2.5kQ ),R10 一端连接于单片机ICl的第3脚(ADCO)，RlO另一端接地，ADCO用于电网额定运行状态下的A相电压电压采集；R2的另一端连接于采样变压器TF2的原边，TF2的副边连接于采样电阻R20 (2.5kQ ), R20 一端连接于单片机ICl的第4脚(ADC1)，R20另一端接地，ADCl用于电网谐振状态下的A相电压采集，单片机ICl向上位机输出A相电压测量值的数据源选择阀值为4.8V，即当RlO输出电压小于4.8V时选择ADCO的A/D转换结果作为A相电压测量值，当RlO输出电压大于等于4.8V时选择ADCl的A/D转换结果作为A相电压测量值。
[0015]限流电阻R3 (56kD )和限流电阻R4 (124kΩ )的一端并列连接于Ub，R3的另一端连接于采样变压器TF3的原边，TF3的副边连接于采样电阻R30 (2.5kQ ),R30 一端连接于单片机ICl的第5脚(ADC2)，R30另一端接地，ADC2用于电网额定运行状态下的B相电压采集；R4的另一端连接于采样变压器TF2的原边，TF2的副边连接于采样电阻R40 (2.5kQ ),R40 —端连接于单片机ICl的第6脚(ADC3)，R20另一端接地，ADC3用于电网谐振状态下的B相电压电压采集，单片机ICl向上位机输出B相电压测量值数据源选择阀值为4.8V,即当R20输出电压小于4.8V时选择ADC2的A/D转换结果作为B相电压测量值，当R20输出电压大于等于4.8V时选择ADC3的A/D转换结果作为B相电压测量值。
[0016]限流电阻R5 (56kD )和限流电阻R6 (124kΩ )的一端并列连接于Uc，R5的另一端连接于采样变压器TF5的原边，TF5的副边连接于采样电阻R50 (2.5kQ ),R50 一端连接于单片机ICl的第7脚(ADC4)，R50另一端接地，ADC4用于电网额定运行状态下的C相电压采集；R6的另一端连接于采样变压器TF6的原边，TF6的副边连接于采样电阻R60 (2.5kQ ),R60 一端连接于单片机ICl的第7脚(ADC5)，R60另一端接地，ADC5用于电网谐振状态下的C相电压电压采集，单片机ICl向上位机输出C相电压测量值数据源选择阀值为4.8V,即当R50输出电压小于4.8V时选择ADC4的A/D转换结果作为C相电压测量值，当R50输出电压大于等于4.8V时选择ADC5的A/D转换结果作为C相电压测量值。
[0017]ICl为STC15F408AD单片机，该单片机共有28个引脚，其中第I脚、第2脚、第11脚、第13脚、第19脚(P3.4)、第20脚(P3.5)、第23脚(P2.0)、第28脚(P2.5)为普通1口，本实施例未用悬空(对外绝缘)，并在软件上屏蔽这些1 口的使用，以减少1 口操作对A/D转换过程的影响；第3脚(ADC0)、第4脚(ADC1)、第5脚(ADC2)、第6脚(ADC3)、第7脚(ADC4)、第8脚(ADC5)分别连接通道I至通道6的电压采集回路的采样电阻R10、R20、R30、R40、R50、R60相连，其中ADCO和ADCl用于A相电压信号的A/D转换、ADC2和ADC3用于B相电压信号的A/D转换、ADC4和ADC5用于C相电压信号的A/D转换；第9脚(XTAL2