單相雙采樣變壓器電壓遙測采集板的制作方法
【技術(shù)領域】
[0001]本實用新型涉及一種電子元器件，特別是一種單相雙采樣變壓器電壓遙測采集板。
【背景技術(shù)】
[0002]目前變電站綜合自動化裝置中的遙測板所采用的電壓采樣變壓器的線性輸入范圍通常為-120V至+120V，而當電網(wǎng)發(fā)生諧振時，遙測板輸入的電壓幅值將達到或超過250V，由于諧振電壓遠遠超出了遙測板的線性采集范圍而發(fā)生飽和溢出，導致變電站監(jiān)控后臺機和調(diào)度主站端的諧振母線電壓遙測顯示值為O或滿值，從而失去了母線電壓的正確監(jiān)控，容易導致調(diào)控員或變電站值班員的誤判斷，進而延誤事故處理，導致發(fā)生大面積電網(wǎng)停電和一次設備損壞的嚴重后果。另一方面，要同時保證較寬的線性采集范圍(如-250V~+250V)和0.2%精度等級的單體采樣變壓器的尺寸較大，由于它超出了遙測板所能容納的空間，因而難以得到應用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種寬電壓線性采集范圍的單相雙采樣變壓器電壓遙測采集板。
[0004]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:一種單相雙采樣變壓器電壓遙測采集板，由采樣變壓器、限流電阻、采樣電阻、單片機及其外圍電路組成，其特征在于每相電壓并接有兩個采樣變壓器，不同參數(shù)的限流電阻串接于采樣變壓器的原邊和相電壓端子之間；采樣變壓器的副邊與相同參數(shù)的采樣電阻連接，采樣電阻一端與單片機連接，另一端接地；單片機與總線相連接。
[0005]所述的采樣變壓器的規(guī)格型號全部相同。
[0006]所述的單片機還連接有振蕩電路和穩(wěn)壓電源。
[0007]單片機可以為多個，可以將其中一個作為主單片機，或單設一個主單片機，其它負責電壓量測采集功能的單片機為從單片機，主單片機通過中斷方式實現(xiàn)從單片機的精確同步電壓量測采集功能。
[0008]每相電壓信號有兩個獨立的采集回路，兩個獨立的采集回路的A/D轉(zhuǎn)換及其處理工作須由同一個單片機完成，每相電壓信號經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換后形成兩個數(shù)據(jù)源。
[0009]單片機根據(jù)同一相電壓信號的兩路采集回路的線性工作范圍設定切換閥值，由單片機自動選擇一路作為主數(shù)據(jù)源，單片機在切換數(shù)據(jù)源期間進行必要的電壓數(shù)據(jù)連續(xù)性補償處理。
[0010]單片機根據(jù)采樣變壓器的特性曲線通過軟件進行相位差的自動補償處理，在單片機的EEPROM中還存有高精度穩(wěn)壓電源的精確值用于A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果的計算。
[0011]主單片機還與上位機通信，上傳實時電壓量測數(shù)據(jù)，接收上位機的數(shù)據(jù)采集同步信息和參數(shù)配置命令。
[0012]本實用新型采用兩組常用的采樣變壓器通過不同的限流電阻實現(xiàn)寬電壓線性采集范圍，滿足了電網(wǎng)正常運行和諧振事故下的母線電壓正確采集，結(jié)構(gòu)簡單，工作可靠。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型的電路原理圖；
[0014]圖2是本實用新型的工作原理圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步說明:
[0016]如圖1所示:母線電壓信號Ua、Ub、Uc、Un通過變電站的一次設備電壓互感器的接線端子排JPl接入。限流電阻Rl (56kD)和限流電阻R2 (124k Ω)的一端并列連接于Ua，Rl的另一端連接于采樣變壓器TFl的原邊，TFl的副邊連接于采樣電阻RlO (2.5kQ ),R10一端連接于單片機ICl的第3腳(ADCO)，RlO另一端接地，ADCO用于電網(wǎng)額定運行狀態(tài)下的A相電壓電壓采集；R2的另一端連接于采樣變壓器TF2的原邊，TF2的副邊連接于采樣電阻R20 (2.5kQ ),R20 一端連接于單片機ICl的第4腳(ADC1 )，R20另一端接地，ADCl用于電網(wǎng)諧振狀態(tài)下的A相電壓采集，單片機ICl向上位機輸出A相電壓測量值的數(shù)據(jù)源選擇閥值為4.8V，即當RlO輸出電壓小于4.8V時選擇ADCO的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果作為A相電壓測量值，當RlO輸出電壓大于等于4.8V時選擇ADCl的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果作為A相電壓測量值。
[0017]限流電阻R3 (56kD )和限流電阻R4 (124kΩ )的一端并列連接于Ub，R3的另一端連接于采樣變壓器TF3的原邊，TF3的副邊連接于采樣電阻R30 (2.5kQ ),R30 一端連接于單片機ICl的第5腳(ADC2)，R30另一端接地，ADC2用于電網(wǎng)額定運行狀態(tài)下的B相電壓采集；R4的另一端連接于采樣變壓器TF2的原邊，TF2的副邊連接于采樣電阻R40 (2.5kQ ),R40 —端連接于單片機ICl的第6腳(ADC3)，R20另一端接地，ADC3用于電網(wǎng)諧振狀態(tài)下的B相電壓電壓采集，單片機ICl向上位機輸出B相電壓測量值數(shù)據(jù)源選擇閥值為4.8V,即當R20輸出電壓小于4.8V時選擇ADC2的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果作為B相電壓測量值，當R20輸出電壓大于等于4.8V時選擇ADC3的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果作為B相電壓測量值。
[0018]限流電阻R5 (56kD )和限流電阻R6 (124kΩ )的一端并列連接于Uc，R5的另一端連接于采樣變壓器TF5的原邊，TF5的副邊連接于采樣電阻R50 (2.5kQ ),R50 一端連接于單片機ICl的第7腳(ADC4)，R50另一端接地，ADC4用于電網(wǎng)額定運行狀態(tài)下的C相電壓采集；R6的另一端連接于采樣變壓器TF6的原邊，TF6的副邊連接于采樣電阻R60 (2.5kQ ),R60 一端連接于單片機ICl的第7腳(ADC5)，R60另一端接地，ADC5用于電網(wǎng)諧振狀態(tài)下的C相電壓電壓采集，單片機ICl向上位機輸出C相電壓測量值數(shù)據(jù)源選擇閥值為4.8V,即當R50輸出電壓小于4.8V時選擇ADC4的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果作為C相電壓測量值，當R50輸出電壓大于等于4.8V時選擇ADC5的A/D轉(zhuǎn)換結(jié)果作為C相電壓測量值。
[0019]ICl為STC15F408AD單片機，該單片機共有28個引腳，其中第I腳、第2腳、第11腳、第13腳、第19腳(P3.4)、第20腳(P3.5)、第23腳(P2.0)、第28腳(P2.5)為普通1口，本實施例未用懸空(對外絕緣)，并在軟件上屏蔽這些1 口的使用，以減少1 口操作對A/D轉(zhuǎn)換過程的影響；第3腳(ADC0)、第4腳(ADC1)、第5腳(ADC2)、第6腳(ADC3)、第7腳(ADC4)、第8腳(ADC5)分別連接通道I至通道6的電壓采集回路的采樣電阻R10、R20、R30、R40、R50、R60相連，其中ADCO和ADCl用于A相電壓信號的A/D轉(zhuǎn)換、ADC2和ADC3用于B相電壓信號的A/D轉(zhuǎn)換、ADC4和ADC5用于C相電壓信號的A/D轉(zhuǎn)換