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中壓接地電阻柜操縱系統(tǒng)設計

中壓接地電阻柜操縱系統(tǒng)設計1前言發(fā)電設備，在運行過程中，往往會發(fā)生單相接地或不對稱等故障，從而導致電機定子繞組絕緣或電機鐵芯受到損傷，假設不實時處理，將進一步導致電機繞組的相間或匝間短路，造成更大的災難。為制止此類現(xiàn)象的發(fā)生，傳統(tǒng)的工業(yè)技術(shù)，一般采用用電設備中性點高阻接地方式，即在電網(wǎng)中性點與地之間，串聯(lián)接入某一可變電阻器，通過變更該電阻器的阻值，來限制故障點電流、防止電網(wǎng)等各類過壓，從而保證發(fā)電設備的安好運行和提高電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性和穩(wěn)當性。與此同時，隨著電力電子產(chǎn)品種類和用量的不斷增加，電網(wǎng)系統(tǒng)污染問題也變得更加嚴重，電網(wǎng)電流諧波分量也加倍繁雜，除了有大量的奇次諧波外，還有增加了大量的偶次諧波和分數(shù)諧波，這也對用電設備和電網(wǎng)安好造成了很大的要挾，需要采用特意設備對電網(wǎng)諧波等污染舉行檢測與處理，導致設備投資變大?；诖耍驹O計對傳統(tǒng)的接地電阻柜的操縱電路舉行了提升，添加了多項養(yǎng)護、檢測和監(jiān)視功能，從而使得操縱系統(tǒng)功能更加完善，有利于對電網(wǎng)故障舉行分析以及采取相應的養(yǎng)護措施，并降低設備總體投資。以下本文就改進的電阻柜操縱系統(tǒng)電路設計舉行介紹。

2電阻柜操縱系統(tǒng)的設計本接地電阻柜操縱系統(tǒng)設計采用微處理器+單片機，主從復合操縱模式，其中微處理器為主控芯片，采用TI公司型號為DSP微處理器，用于完成接地電阻電流諧波的檢測與計算等繁雜算法，從而使接地柜操縱系統(tǒng)具有較高的測量的精度和運算速度，而單片機那么作為輔控芯片，在操縱系統(tǒng)中，用于充分發(fā)揮其操縱生動的特點，主要從事操縱系統(tǒng)相關(guān)的規(guī)律操縱和采集數(shù)據(jù)的LCD和上位機通信作用。

3接地柜操縱系統(tǒng)工作原理當發(fā)電機系統(tǒng)展現(xiàn)不對稱運行、單相故障接地、或諧波分量過大，導致接地電阻R1上流過的電流i1超過設定值時，由電流互感器CT1產(chǎn)生的電流檢測信號AN0，AN0信號經(jīng)過系統(tǒng)中電流檢測與養(yǎng)護電路的處理，產(chǎn)生接地電阻過流養(yǎng)護信號AN1和接地電阻電流檢測信號AN2和，分別送入單片機，引發(fā)操縱系統(tǒng)的過流養(yǎng)護。接地電阻R1上的電流互感器CT1的副邊電流通過圖1中的電阻R15，變成電壓信號Van0，當接地電阻R1的電流i1過大，會使得Van0上的電壓超過預先在對比器LM339的負極設定電壓值Van4，導致對比器LM339輸出端產(chǎn)生上升沿脈沖信號Van2，脈沖信號Van2送入單片機，引發(fā)單片機過流中斷，從而使單片機通過光耦隔離驅(qū)動電路，操縱真空斷路器KV1斷開，切斷主回路，并舉行聲光報警。與此同時，Van0上的電壓，經(jīng)過運放LM324的放大作用變成電壓信號Van1,也送入單片機，經(jīng)過單片機內(nèi)部的A/D轉(zhuǎn)換后，變成數(shù)字量。單片機把此時（接地電阻過流時），接地電阻上流過的電流i1的大小值，接地電電流過流次數(shù)，接地電阻過流持續(xù)時間等值，在LCD上顯示出來。當接地電阻電流i1超過設定值時，接地電阻操縱系統(tǒng)的信號調(diào)理電路對電流互感器CT1電流檢測信號AN0舉行調(diào)理，輸出穩(wěn)定的電壓信號AN3，便于微處理器檢測和采樣。信號調(diào)理電路圖，其作用是將電流互感器CT1采樣接地電阻電流信號i1而得到的AN0信號變?yōu)榉€(wěn)定，能被微處理器采集的電壓信號AN3，便于微處理器舉行信號采集和A/D轉(zhuǎn)換。與此同時，信號調(diào)理電路輸出的穩(wěn)定電壓信號Van3，通過過零對比電路和鎖相倍頻電路，產(chǎn)生一個同步采樣信號Vout2,送入微處理器，以便微處理器對接地電阻電流i1信號舉行同步采樣。微處理器對接地電阻過流信號i1舉行同步采樣，A/D轉(zhuǎn)換后，變成數(shù)字量，通過進行FFT（傅立葉算法）的處理分析，得到接地電阻過流時，各次諧波的次數(shù)和電流數(shù)值大小的數(shù)字量，此數(shù)字量通過通信連接線進入單片機，經(jīng)過單片機處理后，系統(tǒng)各次諧波的次數(shù)和電流數(shù)值大小，通過單片機在LCD上舉行顯示。過零對比電路和鎖相倍頻電路，當接地電阻電流i1信號頻率與微處理器的采樣頻率不一致時，計算出來的各個測量參數(shù)將不可能切實，必將導致誤差，為此，本系統(tǒng)利用過零對比器和鎖相倍頻電路，使得接地電阻電流頻率與微處理器的采樣頻率同步。過零對比器采用滯回對比器形式，滯回對比器輸出側(cè)的穩(wěn)壓管ZD1和ZD2都采用穩(wěn)壓值為5V的穩(wěn)壓管，滯回對比器輸出上限值為+5.6V，下限值為-5.6V，零點門限電壓上限值為+0.5V，下限值為-0.5V，滯回對比器的作用是將信號調(diào)理電路采集到的接地電阻電流信號AN3，轉(zhuǎn)變成與接地電阻電流信號同步的方波信號Vout1，送入鎖相倍頻電路。鎖相倍頻電路將接地電阻電流i1的頻率放大256倍，并把它作為微處理器對接地電阻電流i1信號舉行A/D轉(zhuǎn)換的采樣啟動和讀信號，以實現(xiàn)微處理器對接地電阻電流i1信號的同步采樣。

4結(jié)語本文中壓接地電阻柜