一种基于模拟输入电路的供电电源切换装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电源切换装置，具体涉及一种基于模拟输入电路的供电电源切换
目.0
【背景技术】
[0002]目前企业大多使用备有电源自投装置简称“备自投”(BZT)。即当工作电源开关非保护跳闸时，备用电源开关需自动合闸；备用电源自投装置，作为完成这一功能的自动装置，其对于电力系统的安全运行于企业的生产发挥了巨大的作用，目前不失为最有效的自动装置之一，但备自投装置动作时间比较过长，已经不适应企业对电源安全和自动化提高的要求？主要原因有五，一是装置判断起动太迟；二是装置起动后将备用电源投入的时间太长；三是不能准确判断合闸时机时的相位；四是切换方式单一，选择性差；五是切换时对整个电网的冲击过大，容易出现重大安全事故，引起系统震荡，造成系统大面积停电。追根溯源，主要是我国工业企业的网络结构特点所决定的，工业企业总降和中低压变电站目前使用的备自投装置几乎百分之百套用电网变电站的备自投装置工作原理，并没有针对工业企业的需求和技术特点进行原理、功能、性能的专门性设计和开发但这又是两个完全不同的系统。
[0003]另外，由于我国电力系统的现状，普遍大、中型企业时常面临系统“晃电”的困扰，一、二次的系统“晃电”严重时候造成全厂大面积的停电或运行设备瘫痪。经济损失难以估计，这些问题困扰着企业的生产者和管理者，也对备自投装置的功能革新提出了迫切的要求，急需要一种全新的装置来代替备用电源切换装置。
【实用新型内容】
[0004]本实用新型针对上述问题，提供一种基于模拟输入电路的供电电源切换装置。
[0005]本实用新型解决上述问题所采用的技术方案是:一种基于模拟输入电路的供电电源切换装置，包括模拟输入电路、互感器隔离电路、过零比较电路、中央处理器、开关量信号输入电路、光电隔离电路、PLD逻辑器件电路、动作断路器电路、打印输出电路、液晶显示、键盘输入电路及通信管理电路；所述中央处理器分别连接过零比较电路、光电隔离电路、打印输出电路、液晶显示、键盘输入电路及通信管理电路；所述模拟输入电路输出端连接互感器隔离电路；所述互感器隔离电路输出端连接过零比较电路；所述开关量信号输入电路输出端连接光电隔离电路；所述光电隔离电路输出端分贝连接中央处理器和PLD逻辑器件电路；所述PLD逻辑器件电路输出端连接动作断路器电路；所述动作断路器电路输入/输出端连接上位机。
[0006]所述模拟输入电路包括用于将非电模拟信号转化为电信号的信号变换器、与信号变换器连接的A/D转换器、对输入模拟信号进行采样、保持的采样保持器。
[0007]所述开关量信号输入电路由信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路组成。
[0008]本实用新型的优点:使用上述装置后，判断起动切换时间快，达到1ms ;判断起动后将备用电源投入的时间快，达到50ms以内；除过断路器故障原因；事实检测系统相位，准确判断合闸时机时的相位；企业电网保证在在30°以内合闸；切换方式灵活，根据现场实际需要，菜单多种可供选择，安全可靠性高；切换时对整个电网的冲击小，不会出现重大安全事故，防止系统震荡，绝对避免系统大面积停电以及“晃电”影响；在装置上可实现人为系统正常倒闸操作，完全消除或避免以前传统倒闸方式带来的安全隐患，保证电网运行安全；完全替代现有备用电源自投装置或快速切换装置，接线简单，安装方便；实现安全自动切换，达到无人值班，智能化运行；多种通讯方式与规约转换，可迅速介入互联网，实施远程监控。
【附图说明】
[0009]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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0010]图1为本实用新型的原理框图。
[0011]图2为本实用新型中电网单母线分段系统图
【具体实施方式】
[0012]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作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。
[0013]参考图1，如图1所示的一种基于模拟输入电路的供电电源切换装置，包括模拟输入电路、互感器隔离电路、过零比较电路、32位中央处理器、开关量信号输入电路、光电隔离电路、PLD逻辑器件电路、动作断路器电路、打印输出电路、液晶显示、键盘输入电路及通信管理电路；所述32位中央处理器分别连接过零比较电路、光电隔离电路、打印输出电路、液晶显示、键盘输入电路及通信管理电路；所述模拟输入电路输出端连接互感器隔离电路；所述互感器隔离电路输出端连接过零比较电路；所述开关量信号输入电路输出端连接光电隔离电路；所述光电隔离电路输出端分贝连接32位中央处理器和PLD逻辑器件电路；所述PLD逻辑器件电路输出端连接动作断路器电路；所述动作断路器电路输入/输出端连接上位机。
[0014]—、模拟量信号输入回路叙述
[0015]模拟量主要是指来自电气设备的电流、电压、有功功率、无功功率、等都属于模拟量。
[0016]模拟量输入通道由信号变换器、多路模拟开关、采样保持器、A/D转换器等部分组成。
[0017]I)隔离变换器
[0018]隔离变换器的功能，是把各种非电模拟信号变换为A/D转换器能够接受的电信号，如电流信号、电压信号等，还可以根据需要对这些输出信号值的变化范围进行规范化，以便A/D转换器处理。
[0019]2)多路模拟开关
[0020]在本装置中，采用十几路模拟信号共用一只A/D转换器，可以降低通道及系统的成本，提高A/D转换器的利用率，这种情况下，必须利用多路模拟开关轮流切换各路被测控的模拟信号。
[0021]3)采样保持器
[0022]模拟量输入通道的核心功能，就是对输入的模拟量进行A/D转换。在输入模拟量值确定的情况下，A/D转换器输出的数字量也是确定的，但当A/D转换器接收的模拟量随时间变化，称为模拟输入信号，且变化很快时，则在A/D转换的过程中，被转换的信号量值就是不确定的，这种不确定性，会引起一定的孔径误差，为了减小孔径误差的影响，可在A/D转换之前，利用采样保持电路构成采样保持器对输入模拟信号进行采样、保持操作。
[0023]LF398是采样保持器集成电路芯片。
[0024]4)A/D 转换器
[0025]A/D转换器是模拟量输入通道的核心部件，也是必不可少的部件。
[0026]二、开关量信号输入回路叙述
[0027]I)开关量的输入电路由信号调节电路、控制逻辑电路、驱动电路、地址译码电路、隔离电路组成。开关量的输入电路比较多，大致可分两类:一类是装在装置面板上的各种触点的输入，如用于装置调试或运行中定期检查的键盘触点；另一类是从装置外部经过端子排引入装置的触点，如断路器和隔离开关的辅助触点、用于运行切换的各种压板、连接片等。
[0028]2)开关量的隔呙分为
[0029]1.光电隔离
[0030]2.继电器隔离断路器、隔离开关、继电器的辅助触点和变压器分接头开关位置等开关信号，输入至微机时，可通过继电器隔离。
[0031]3.继电器和光电耦合器双重隔离在线路比较长、干扰比较严重的场合，可以同时采用继电器和光电耦合器双重隔离，以曾强隔离的效果，即现场开关的辅助触点先经过继电器隔离，继电器的辅助触点再经过光电耦合器隔离，然后输入至微机。这种双中隔离对提高抗干扰能力和消除开关动作时的抖动具有很好的效果。
[0032]3)开关量采集的抗干扰有硬件和软件两种措施:
[0033]1.硬件抗干扰措施称为去抖电路，是为了消除开关操作时产生的抖动。去抖电路有多种形式，最常用的是采用双稳态触发断路，利用正反馈作用使状态迅速翻转达到去抖目的。
[0034]2.软件抗干扰措施主要是适当的增加延时，以都开触点抖动的影响。开关量的采集方式，可以采用定时查询方式，也可采用中断方式。
[0035]4)开关变为的识别开关量的状态通常用二进制数来表示，例如用“O”表示“断开”，用“I”代表“闭合”。而变电所得开关量数目通常很多，要确定某一开关是否产生变位，就需要用开关原来的状态和现在的状态进行某种逻辑运算，从而筛选出产生变位的开关。
[0036]三、CPU中央处理器
[0037]微型计算机的CPU (Central Processing Unit，中央处理器)是单片机的核心部件，由控制单元、算术逻辑单元和寄存器单元等部分组成，实现逻辑运算。根据数据总线的宽度和一次可处理的数据字节长度可分为8位CPU、16位CPU和32位CPU等。本装置采用32位中央处理器。
[0038]CPU从存储器或高速缓冲存储器中取出指令，放入指令寄存器，并对指令译码。它把指令分解成一系列的微操作，然后发出各种控制命令，执行微操作系列，从而完成一条指令的执行。
[0039]实现本装置的主要部件是把中央微处理器、存储器和I/O接口电路等大规模电路芯片及必要的外围电路组装在一块印刷电路板上的微型计算机系统，实现其各自的切换功會K。
[0040]四、输入电路
[0041]输入设备是用来将程序和数据输入到微型计算机的内存储器，也可以用来在微型计算机运行程序时实现人机对话，本装置指键盘和通讯管理模块。
[0042]I)键盘
[0043]键盘电路非编码矩阵式键盘，设有16个按键，按照4行4列构成，在