[發(fā)明專(zhuān)利]一種高壓變頻繼電保護(hù)裝置的硬件測(cè)頻電路

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202011076926.0
• 申請(qǐng)日: 2020-10-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112269056A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-01-26
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋祥遠(yuǎn);李廣華;馬運(yùn)亮;吳戰(zhàn)偉;楊云鵬;王虎森;冉茂兵;常玉峰;閆玲玲;常帥;李志;齊光森;祁立
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 許繼電氣股份有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R23/02
• 分類(lèi)號(hào): G01R23/02
• 代理公司: 北京中政聯(lián)科專(zhuān)利代理事務(wù)所(普通合伙) 11489
• 代理人: 朱曉娟

本發(fā)明涉及一種高壓變頻繼電保護(hù)裝置的硬件測(cè)頻電路，包括單相測(cè)頻模塊，單相測(cè)頻模塊接收對(duì)應(yīng)電壓互感器采集的二次電壓信號(hào)，進(jìn)行頻率測(cè)量；降壓?jiǎn)卧獙㈦妷夯ジ衅鬏敵龅亩坞妷盒盘?hào)進(jìn)行降壓后輸入到整流單元，整流單元整流為直流信號(hào)輸出；經(jīng)濾波單元濾波，放大單元對(duì)波形放大后，經(jīng)光耦隔離后輸入到測(cè)量單元；測(cè)量單元進(jìn)行對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量。采用三種相同回路提高頻率測(cè)量的穩(wěn)定性、精度，而且還能在系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)準(zhǔn)確為處理器提供可靠的頻率計(jì)算信號(hào)源，能實(shí)時(shí)、可靠轉(zhuǎn)換電力系統(tǒng)的頻率變化。采用的模擬回路與數(shù)字回路的隔離方法，能進(jìn)一步提高電路運(yùn)行的穩(wěn)定性與可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種高壓變頻繼電保 護(hù)裝置的硬件測(cè)頻電路。

背景技術(shù)

目前，在電力系統(tǒng)繼電保護(hù)領(lǐng)域都使用微機(jī)型保護(hù)產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng) 的故障保護(hù)功能，其中系統(tǒng)的頻率測(cè)量對(duì)微機(jī)型保護(hù)產(chǎn)品至關(guān)重要，不僅關(guān) 系到繼電保護(hù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采樣計(jì)算，也影響到系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行監(jiān)測(cè)功能；同 時(shí)，對(duì)于目前的高壓電動(dòng)機(jī)一般都是采用變頻啟動(dòng)、運(yùn)行的方式，其最大的 特點(diǎn)為頻率變化范圍較寬，對(duì)頻率采樣要求較高。

目前，現(xiàn)有的電力系統(tǒng)的繼電保護(hù)裝置采用的頻率計(jì)算方法都是基于軟 件算法實(shí)現(xiàn)的。目前，使用軟件算法計(jì)算電力系統(tǒng)頻率的方法，容易受到采 樣波形上的干擾信號(hào)影響，尤其是在電力系統(tǒng)發(fā)生故障或高壓電動(dòng)機(jī)啟動(dòng)過(guò) 程、負(fù)載較大時(shí)，波形畸變較為嚴(yán)重，軟件算法不能預(yù)知波形的畸變程度， 造成頻率計(jì)算結(jié)果誤差較大，影響到繼電保護(hù)產(chǎn)品的功能。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決電力系統(tǒng)繼電保護(hù)產(chǎn)品頻率采樣不穩(wěn)定可靠的問(wèn)題，本發(fā)明提 供一種高壓變頻繼電保護(hù)裝置的硬件測(cè)頻電路，使繼電保護(hù)產(chǎn)品在系統(tǒng)發(fā)生 故障或運(yùn)行異常時(shí)，能正確計(jì)算出系統(tǒng)的頻率，提高繼電保護(hù)產(chǎn)品的數(shù)據(jù)采 樣精度、穩(wěn)定性，進(jìn)而改善產(chǎn)品的功能。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種高壓變頻繼電保護(hù)裝置的硬件測(cè)頻 電路，包括單相測(cè)頻模塊，單相測(cè)頻模塊接收對(duì)應(yīng)電壓互感器采集的二次電 壓信號(hào)，進(jìn)行頻率測(cè)量；

所述單相測(cè)頻模塊包括降壓?jiǎn)卧⒄鲉卧V波單元、放大單元、光 耦以及測(cè)量單元；

所述降壓?jiǎn)卧獙㈦妷夯ジ衅鬏敵龅亩坞妷盒盘?hào)進(jìn)行降壓后輸入到整流 單元，所述整流單元整流為直流信號(hào)輸出；所述濾波單元對(duì)所述直流信號(hào)進(jìn) 行濾波，所述放大單元對(duì)濾波后的信號(hào)進(jìn)行放大，經(jīng)光耦隔離后輸入到所述 測(cè)量單元；所述測(cè)量單元進(jìn)行對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行頻率測(cè)量。

進(jìn)一步地，單相測(cè)頻模塊為3個(gè)，分別連接到3相的電壓互感器。

進(jìn)一步地，所述降壓?jiǎn)卧獮榇?lián)電阻分壓。

進(jìn)一步地，整流單元為四個(gè)二極管構(gòu)成的全波整流橋。

進(jìn)一步地，所述濾波單元包括電阻R1、電阻R2、電容C1和電容C2；電 阻R1的一端連接全波整流橋的一個(gè)輸出端，電阻R1的另一端連接電容C1 的一端，電容C1的另一端全波整流橋的另一個(gè)輸出端并接地；電阻R2的一 端連接C1的一端，另一端連接電容C2的一端；電容C2的另一端接地。

進(jìn)一步地，所述放大單元包括運(yùn)算放大器、電阻R3和電阻R4；

電阻R3的一端連接電容C2的一端，電阻R3的另一端連接運(yùn)算放大器的 正輸入端，運(yùn)算放大器的負(fù)輸入端接地；所述電阻R4連接在運(yùn)算放大器的正 輸入端和輸出端之間。

進(jìn)一步地，還包括二極管D2和限流電阻R5；所述二極管D2的正極連接 運(yùn)算放大器的輸出端，負(fù)極連接限流電阻R5的一端，限流電阻R5的另一端 連接光耦的正輸入端。

進(jìn)一步地，所述光耦的負(fù)輸入端接地；所述光耦的正輸出端連接測(cè)量單 元的輸入端口，測(cè)量單元對(duì)輸入信號(hào)的頻率進(jìn)行測(cè)量。

本發(fā)明的上述技術(shù)方案具有如下有益的技術(shù)效果：