工频变压器的激磁涌流抑制电路的制作方法_2

文档序号:10119510阅读:来源:国知局
算放大器;CMP1是第一比较器,CMP2是第二比较器;J是时间继电器,由线包和触点组成;AND1是第一与门,AND2是第二与门;L0G是由三极管和二极管构成的逻辑电路;Vg表示电网,K0表示用户的开关,L表示变压器。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步的详细描述。
[0029]参见图1所示,本实用新型实施例提供一种工频变压器的激磁涌流抑制电路,用于将变压器L接入电网Vg,该激磁涌流抑制电路包括主电路和控制电路,主电路的一端与电网Vg连接,另一端与变压器L连接。主电路包括功率绕线电阻R、控制开关K1、电压传感器PT、电流传感器CT,功率绕线电阻R的两端并接到控制开关K1的主触点上,功率绕线电阻R和控制开关K1共同构成变压器L的外置可调阻抗;功率绕线电阻R的一端与电网连接,另一端与电压传感器PT连接,电压传感器PT通过电流传感器CT与变压器L连接。
[0030]控制电路包括模拟信号接收电路、模拟信号比较电路、逻辑电平转换电路、时间继电器J、开关量输入输出电路,电压传感器PT、电流传感器CT均与模拟信号接收电路相连,模拟信号接收电路与模拟信号比较电路相连,模拟信号比较电路、时间继电器J均与逻辑电平转换电路相连,逻辑电平转换电路与开关量输入输出电路相连,开关量输入输出电路通过6根电缆与控制开关K1相连。
[0031]模拟信号接收电路包括第一运算放大器0P1、第二运算放大器0P2,电压传感器PT的输出端通过电缆连接到第一运算放大器0P1的同相输入端,第一运算放大器0P1接收电压传感器PT输出的电压信号V,第一运算放大器0P1输出的电压信号为V0 ;电流传感器CT的输出端通过电缆连接到第二运算放大器0P2的同相输入端,第二运算放大器0P2接收电流传感器CT输出的电流信号A,第二运算放大器0P2输出的电流信号为A0。
[0032]模拟信号比较电路包括电压基准源、电流基准源、第一比较器CMP1和第二比较器CMP2,电压基准源的电平值是额定电压*80%,电流基准源的电平值是额定电流*80%,第一比较器CMP1的反相输入端与电压基准源相连,第一比较器CMP1的同相输入端连接到第一运算放大器OP 1的输出端,CMP 1接收OP 1输出的电压信号V0,第一比较器CMP 1输出的电压信号为VI ;第二比较器CMP2的反相输入端与电流基准源相连,第二比较器CMP2的同相输入端与第二运算放大器0P2的输出端相连,CMP2接收0P2输出的电流信号A0,CMP2输出的电流信号为A1。
[0033]控制开关K1包括3个控制接口:反馈接口、分闸接口、合闸接口,每个接口连接2根电缆。
[0034]开关量输入输出电路包括第一光耦IN1、第二光耦IN2、第三光耦IN3、中间继电器0C,第一光耦IN1的输入端连接到用户的起动命令,输出引脚信号为Start ;第二光耦IN2的输入端连接到用户的停止命令,输出引脚信号为Stop,第三光耦IN3的输入端连接到主电路中控制开关K1的反馈接口,输出引脚信号为State冲间继电器0C由线包、第一触点0U1、第二触点0U2组成,线包的控制引脚连接到逻辑电平转换电路,第一触点0U1是常闭点,连接到主电路中控制开关K1的分闸接口,第二触点0U2是常开点,连接到主电路中控制开关K1的合闸接口。
[0035]逻辑电平转换电路包括第一与门AND1、第二与门AND2、逻辑电路LOG,AND1和AND2是两个逻辑门,功能是实现“逻辑与”,其中AND1是个“三输入”与门,AND2是个“双输入”与门;L0G是由三极管和二极管构成的逻辑电路;AND1的三个输入端分别连接到CMP1的输出端、CMP2的输出端、时间继电器J的输出端,其信号分别为V1、A1和T1,AND1输出的信号为SI ;ADN2的两个输入端分别连接到AND1的输出端、第二光耦IN2的输出端,其信号分别为S1和S2,AND2输出的信号为S3 ;逻辑电路LOG的输入端包括State、Stop、Start,分别连接到第三光耦IN3的输出端、第二光耦IN2的输出端、第一光耦IN1的输出端,LOG输出的控制信号为0N/0FF。
[0036]时间继电器J包括线包控制引脚1、延迟时间设置引脚2、输出端,线包控制引脚1连接到LOG的输出端,接收LOG输出的控制信号0N/0FF,延迟时间设置引脚2的输入是用户设置的延时时间,时间继电器J的输出端与第一与门AND1的输入端连接,时间继电器J输出的信号为高电平T1。
[0037]本实用新型实施例中的电缆均采用KVVP2.5 (单芯2.5mm2铜芯聚氯乙烯绝缘护套编织屏蔽控制电缆)电缆。
[0038]本实用新型的工作原理详细阐述如下:
[0039]控制电路监测变压器上的电压和激磁涌流,同时设置功率绕线电阻的并接开关K1的延时闭合时间。
[0040]控制电路发出K1闭合命令必须同时满足下列3个条件:
[0041](1)变压器电压接近额定值,
[0042](2)变压器励磁电流接近额定值;
[0043](3)延时时间到达。
[0044]模拟信号接收电路主要由运算放大器来接收PT和CT的信号V和A,按比例衰减后为V0和A0,送到模拟信号比较电路中;模拟信号比较电路中有两个比较器CMP1和CMP2,CMP1用来判断V0是否达到80%额定电压,其比较结果送到逻辑电平转换电路中的AND1的输入端,CMP2用来判断A0是否达到80%额定电流,其比较结果送到逻辑电平转换电路中的AND1的输入端;时间继电器J输出的信号送到逻辑电平转换电路中的AND1的输入端;此3个引脚经AND1做“逻辑与”处理后,将判断结果送到AND2的引脚,AND2的另一引脚接收来自用户的停止信号,AND2对这两个信号进行“逻辑与”运算,运算结果送到开关量输入输出电路的0C中,控制0U1和0U2的输出,0U1和0U2各通过两根KVVP2.5电缆控制主电路K1的分断和闭合;为了保证K1工作正常,K1的闭合反馈状态通过两根KVVP2.5电缆经IN3送到开关量输入输出电路中,通过IN3可以判断K1是否正常动作。
[0045]控制电路运行逻辑描述如下:
[0046](1)模拟信号接收电路将PT和CT的输出信号V和A转换到合适的幅值V0和A0 ;分别送到模拟信号比较电路的CMP1和CMP2上。
[0047](2)模拟信号比较电路中,CMP1对V0进行判断,没有达到80%额定电压,VI输出低电平,反之输出高电平;CMP2对A0进行判断,没有达到80%额定电压,A1输出低电平,反之输出高电平。VI和A1分别送到逻辑电平转换电路中的AND1上。
[0048](3)时间继电器J内部接收两个信号,一个是用户设置的延时时间,一个信号是来自逻辑电平转换电路中LOG的输出信号0N/0FF,当0N/0FF为高电平时,时间继电器J起动,按照用户设置的时间延时闭合,T1输出高电平,延时时间未到,T1输出低电平;如果0N/0FF为低电平,T1 一直为低电平,时间继电器J停止工作。V1、A1、T1送到逻辑电平转换电路中AND1的输入端上。
[0049](4)逻辑电平转换电路中AND1对V1、A1、T1进行“逻辑与”运算,只要这三者有一个信号为低电平,AND1的输出信号S1为低电平,只有当三者全部为高电平时,S1才为高电平,S1送到逻辑电平转换电路中的AND2上。
[0050](5)逻辑电平转换电路中的AND2对来自AND1的S1和用户停止命令S2进行“逻辑与”运算,只要这二者有一个信号为低电平,AND2的输出信号S3为低电平,只有当二者全部为高电平时,S3才为高电平,S3送到开关量输入输出电路中的0C上。
[0051](6)开关量输入输出电路由0C(输出K1分断命令和K1闭合命令)、IN3、IN1和IN2组成。当S3为低电平时,0C的输出0U1保持常闭,通过2根KVVP2.5电缆送到主电路中的K1开关的分断命令接口上,使K1保持分断;而0U2保持常开,通过2根KVVP2.5电缆送到主电路的K2开关的闭合命令接口上,由于保持常开,所以K2不会闭合,因此在S3为低电平时,K1保持断开;当S3为高电平时,0C的输出0U1断开,K1开关的分断命令接口没有信号,0U2闭合,K1开关的闭合命令接口得到信号,然后使K1闭合,因此,当S3为高电平时,K1会闭合。
[0052](7)为了保证K1动作可靠,开关量输入输出电路引入了 IN3,其目的是:如果发出了 K1闭合命令,但是从IN3上没有检测到它闭合,那么控制电路就会马上发出K1分断命令,从而保护K1。其动作逻辑是:IN1、IN2、IN3经过开关量输入输出电路处理后,送到逻辑电平转换电路中的LOG,LOG电路按照
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