专利名称：一种低压三相负荷控制装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种适用于实时准确地对电网负荷做全程监测的测量仪器。 本实用新型的
背景技术：
近年来，随着国民经济的不断发展，乡镇企业异军突起，用电负荷逐年增加， 农村用电不仅要求改造后的农网运行有良好的经济性，而且也对供电可靠性和供 电质量有了进一步要求。电力能源随着工业的发展不断地增多，人们对电力的依 赖性不断提出了更高的要求，全国电网都出现了 "电荒"现象。同时也出现如下 问题
1. 有户用电知识缺乏，元器件的选用不科学、配备不合理；
2. 用户安全意识薄弱、安装布局不合理、布线不规范；
3. 各用户对设备维护、对陈旧设备的更新意识淡薄，配电设备参差不齐；
4. 随着用电需求量的高涨，各用户不顾用电安全，不顾设备载流能力，随 意增加负荷，超负荷用电情况严重；
5. 随着个体私有经济加工用户的不断增多，80KV以下的专变用户和三相工 业用户与日俱增地发展，电力用户的增长对电力系统电网的安全运行带 来了严重的考验。
6. 用户大多出现了少申报使用现象，使电力需求和用电环境进一步恶化。 大容量少申报现象十分突出，造成我国城乡电网规划难以控制，难以跟 进发展要求。
以上问题不仅直接威胁用户的人身和设备安全，并影响到供电质量和电网运 行稳定和安全、降低配电设备的保护性能、使用寿命和供电效率，严重时烧毁变 压器、配电线路引起火灾等严重后果。本项目结合以上用电现状，开发一种低压 三相负荷控制装置，提出采用电子技术和过流脉冲计数型分段器相互配合的馈线 自动化系统来实现电网的馈线水平及用电公平交易。目前为止，以往的低压三相负荷控制装置存在以下几个问题-
1、 设备笨重，不能便携，不易在各变电站之间现场使用，仅采用直流电源生产 厂家使用。
2、 大多数负控装置抗干扰能力差，准确率低。
3、 进行线路保护时，需要人工干预进行，没有直接直接智能的保护仪器。
4、 采用多种设备合成，现场测量要采用电源供电，容易造成直交直流串接，安 全性差。
本实用新型的发明内容
本实用新型的目的
本实用新型的目的是在于为电网提供一种能方便的进行负荷控制的专用工 具，也可以使用于需要负荷控制的地方进行保护。 本实用新型技术方案
为了达到上述目的，本实用新型是这样实现的一种低压三相负荷控制装置包括 1、电流互感器采样模块，2、信号采样调理模块，3、 A/D转换模块，4、 CPU 处理模块，5、报警输出。三相电A、 B、 C过电流互感器采样模块(1)分别与信 号采样调理模块(2)的(1)输入端、(2)输入端、(3)输入端相接；信号采样 调理模块(2)的输出端与A/D转换模块(3)的输入端相接；A/D转换模块(3) 的输出端与CPU处理模块(4)的输入端相接；CPU处理模块(4)的输出端与报 警输出(5)相接。
本实用新型与现有技术中采用的测量设备相比具有以下的优点
1、 使用安全可靠，不需要带任何防护装置。
本装置使用时不需要交流电源供电，不会产生任何不良后果。它不会造成任 何的人身事故问题，不会对人身安全造成伤害，不会造成交直流串接现象，使用 安全。
2、 整个装置重量小于lkg，可以携带到任何现场使用。 本测试仪器结构简单、整体重量小于0.5kg，是一种便携式的仪器， 一个人
就可随时移动，可以在任何现场更换，解决了以前监测时设备繁重，接线复杂而 造成的使用不便。
3、 本仪器提出采用电子技术和过流脉冲计数型分段器相互配合的馈线自动化系统来实现电网的馈线水平及用电公平交易，全自动实时测量，不需要人工干预。
本实用新型
为了更好的进一步说明，下面附图予以详细说明。 图1是本实用新型提供的装置总结构图 图2是本实用新型提供的A相电压信号调理电路图
本实用新型的具体实施方式
以下结合附图对本实用新型予以详细的说明-
图l所示实施例是本装置总体结构图，主要包括1、电流互感器采样模块，
2、信号采样调理模块，3、 A/D转换模块，4、 CPU处理模块，5、报警输出。三 相电A、 B、 C过电流互感器采样模块(1)分别与信号采样调理模块(2)的(1) 输入端、(2)输入端、(3)输入端相接；信号采样调理模块(2)的输出端与A/D 转换模块(3)的输入端相接；A/D转换模块(3)的输出端与CPU处理模块(4) 的输入端相接；CPU处理模块(4)的输出端与报警输出(5)相接。A/D转换模 块(3)采用芯片TCL1543，品牌TCL，厂家Texas Instruments, TLC1543是由 TI公司开发的开关电容式AD转换器，IO位精度、ll通道、三种内建的自测模 式、提供E0C (转换完成)信号等。该芯片与单片机的接口采用串行接口方式， 引线很少，与单片机连接简单。CPU处理模块(4)釆用芯片AT89C2051，厂家 ATMEL公司。AT89C2051是一个低电压，高性能CMOS 8位单片机，片内含2k bytes 的可反复擦写的只读Flash程序存储器和128 bytes的随机存取数据存储器 (RAM)，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术生产，兼容标准MCS-51 指令系统，片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元。大致工作原理为三 相电A相、B相、C相经过电流互感器采样模块(1)采样到a相、b相、c相三 相电，采样到的a相、b相、c相三相电接到A/D转换模块进行模数转换，经过 模数转换后的信号引到CPU处理模块进行数据处理，数据处理后，若出现异常情 况，则报警输出。
图2所示实施例是本实用新型电压采集模块的原理图，主要包括电阻(Rl)、 电阻(R2)、电阻(R3)、电阻(R4)、电阻(R13)、电阻(R14)、电阻(R15)、 电阻(R16)， 二极管(D5)、 二极管(D6)，电容(C12)，电解电容(C9)、电解 电容(C13)，电位器(RP1)，运算放大器(U1A)、运算放大器(U1B)、运算放大器(U2A)，电位器(RP1)等。采样过来的a相电流与电阻(Rl)的一端相接， 电阻(Rl)的另一端与运算放大器(U1A)的负输入端相接；运算放大器(U1A) 的负输入端与二极管(D5)的正端、电阻(R2)的一端相并接，二极管(D5)负 端、电阻(R2)的另一端相并接到运算放大器(U1A)的输出端；运算放大器(U1A) 的正输入端与电阻(R3)的一端相接，电阻(R3)的另一端接地；运算放大器(U1A) 的第4脚与+12V相接，运算放大器U1A的第11脚与-12V相接；运算放大器(U1A) 的输出端与二极管(D6)的正端相接，二极管(D6)的负端并接电阻(R4)的一 端和电解电容(C9)的正端，电解电容(C9)的负端接地；电阻(R4)的另一端 和运算放大器(U1B)的负输入端相接；运算放大器(U1B)的负输入端并接电容
(C12)的一端、电阻(R13)的一端，电容(C12)的另一端和电阻(R13)的另 一端并联接到运算放大器(U1B)输出端；运算放大器(U1B)的正输入端和电阻
(R14)是一端相接，电阻(R14)的另一端接地；运算放大器U1B的输出端并接 电阻(R15)的一端、电解电容(C13)的正端，电解电容(C13)的负端接地， 电阻(R15)的另一端和运算放大器(U2A)的负输入端相接；运算放大器(U2A) 的负输入端并接电位器(RP1)的一端，电位器(RP1)的另一端并接运算放大器
(U2A)的输出端作为输出；运算放大器(U2A)的正输入端与电阻(R16)的一 端相接，电阻(R16)的另一端接地；运算放大器(:U2A)的第11脚接(-12V)电 压，运算放大器(U2A)的第4脚接(+12V)电压。其中二极管(D8)、 二极管D9采用 4148 二极管，运算放大器采用Li024，电位器采用3296系列10K电位器，电阻
(Rl)、电阻(R2)、电阻(R3)、电阻(R4)、电阻(R13)、电阻(R14)、电阻(R15)、 电阻(謹)，值分别为5. 1K、 30K、 5. 1K、 75K、 75K、 5. 1K、 5. 1K、 5. 1K的1/4 瓦金属膜精密电阻，电容(C7)电容值为104pf的瓷片电容。电解电容(C9)、电解 电容(C13)为16V/47纳法的铝电解电容。大致工作原理为测量到a相的信号经 过输入电阻(R1)后送到运算放大器(U1A)进行放大处理，经过运算放大器(U1A) 放大处理后的信号经电阻(R4)送到运算放大器(U1B)进行跟随处理，经过运算放 大器(U1B)进行跟随处理后的信号经过电阻(R15)送到运算放大器(U2A)进行放大 输出A/D转换模块中。
权利要求一种低压三相负控装置，本测试装置包括电流互感器采样模块(1)，信号采样调理模块(2)，A/D转换模块(3)，CPU处理模块(4)，报警输出(5)；其特性是三相电A相、B相、C相过电流互感器采样模块(1)分别与信号采样调理模块(2)的(1)输入端相接、(2)输入端相接、(3)输入端相接；信号采样调理模块(2)的输出端与A/D转换模块(3)的输入端相接；A/D转换模块(3)的输出端与CPU处理模块(4)的输入端相接；CPU处理模块(4)的输出端与报警输出(5)相接。
专利摘要本实用新型公开了一种低压三相负荷控制装置，本装置包括1.电流互感器采样模块，2.信号采样调理模块，3.A/D转换模块，4.CPU处理模块，5.报警输出。随着个体私有经济加工用户的不断增多，80kV以下的专变用户和三相工业用户与日俱增地发展，电力用户的增长对电力系统电网的安全运行带来了严重的考验。用户大多出现了少申报使用现象，使电力需求和用电环境进一步恶化。大容量少申报现象十分突出，造成我国城乡电网规划难以控制，本实用新型通过对比分析，提出采用电子技术和过流脉冲计数型分段器相互配合的馈线自动化系统来实现电网的馈线水平及用电公平交易。大大增加了电网的安全运行，降低事故的发生率。
文档编号H02J13/00GK201307780SQ20082013337
公开日2009年9月9日 申请日期2008年9月4日 优先权日2008年9月4日
发明者林厚飞, 蔡文隽, 陈为志, 陈书欣 申请人:苍南电力有限责任公司;温州市科星电子有限公司