[实用新型]一种内嵌于开关的谐振取电兼零序电压测量系统

说明书

技术领域

本实用新型属于感应取电技术、电力电子技术、能量管理、传感测量技术领域，具体涉及一种内嵌于开关的谐振取电兼零序电压测量系统。

背景技术

当前，随着智能断路器和断路器智能化概念的不断引导和现代电子技术及计算机技术的发展，使得断路器的智能化取得了突破性进展。智能配电设备成套应该是指将微处理技术、电力电子技术、传感器技术、网络技术、通信技术和新型开关制造技术有机融合，相对于传统开关应具备如下特点：1)高性能、高可靠性；2)免维护；3)硬件软件化；4)具备在线监测和自诊断功能；5) 具备丰富的通信接口；6)功能自适应，接口安全防护，即插即用。可以预见随着智能配电网的建设和发展，将会有更多的新成套技术和设备应用到智能配电网中，他们将更环保、节能、绿色、体积更小、绝缘更高、能效更高。

从目前的开发和市场形势来看，10kV智能开关的技术发展主要是体现在对传统设备进行的动态在线检测接口以及新的开关制造技术，传统的功能单一的一次配电开关设备将逐渐被淘汰。因此从配电系统的全局着眼，开发智能一体化开关已经势在必行：一次设备加上内嵌的智能组件，实现一体化智能设备，融合在线监测、保护、测量、控制、计量等功能，将是最终趋势。

实用新型内容

本实用新型的目的在于针对现有技术中的上述问题，提供一种内嵌于开关的谐振取电兼零序电压测量系统，实现一体化智能开关，融合在线监测、保护、测量、控制、计量等功能。

为实现上述实用新型目的，本实用新型采用了如下技术方案：

一种内嵌于开关的谐振取电兼零序电压测量系统，包括感应取电系统和零序电压测量系统；

所述感应取电系统包括能量管理模块和三组并联的LC谐振电路；所述LC 谐振电路包括串联连接的电容C1和变压器T原边；每组LC谐振电路的电容C1分别连接三相中的一相，变压器T原边均连接到中性点；三组变压器T副边并联后两端分别连接能量管理模块的输入端；

所述零序电压测量系统包括电流互感器CT、电阻R1和零序电压测量模块；中性点经电流互感器CT原边接地，电流互感器CT副边与电阻R1并联后两端分别连接零序电压测量模块的输入端。

上述能量管理模块包括全波整流电路、分合闸储能单元、晶闸管VT、二极管D1、电解电容C2、过功率防护监控单元和能量搜集单元；所述全波整流电路的管脚1和管脚3为输入端，且分别与变压器T副边的两端连接，全波整流电路的管脚2和管脚4分别为正极和负极输出端，管脚2分别与分合闸储能单元的阳极输入端以及晶闸管VT的阳极连接，管脚4分别与分合闸储能单元的阴极输入端、晶闸管VT的阴极以及大地连接；所述电解电容C2、过功率防护监控单元和能量搜集单元并联，且管脚2经正向连接的二极管D1与电解电容C2的阳极连接，管脚4与电解电容C2的阴极连接；过功率防护监控单元的控制信号输出端与晶闸管VT的门极连接；能量搜集单元的输出端连接控制单元负载。

上述分合闸储能单元包括倍压整流电路、分闸脱扣电容C3、超级电容C4、稳压管ZD1、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4、稳压管ZD5、二极管D2 和CPU控制单元；所述全波整流电路的管脚2和管脚4分别连接倍压整流电路的阳极和阴极输入端，倍压整流电路的阳极输出端连接稳压管ZD1的阴极，稳压管ZD1、稳压管ZD2、稳压管ZD3、稳压管ZD4和稳压管ZD5均同向串联，二极管D2反向串联于稳压管ZD3与稳压管ZD4之间，稳压管ZD5的阳极连接倍压整流电路的阴极输出端；分闸脱扣电容C3的一端接入稳压管ZD1与稳压管ZD2之间，另一端连接倍压整流电路的阴极输出端；超级电容C4的一端接入二极管D2与稳压管ZD4之间，另一端连接倍压整流电路的阴极输出端；接在稳压管ZD2与稳压管ZD3之间的电容充电信号输出端与CPU控制单元的输入端连接。

上述超级电容C4由三个电容串联而成。

上述过功率防护监控单元包括电阻R2、电阻R3、电阻R4、电压比较监视芯片和MOS管；所述电阻R2和电阻R3串联后与电解电容C2并联，电阻R2 连接电解电容C2的阳极，电阻R3连接电解电容C2的阴极，接在电阻R2和电阻R3之间的分压信号输出端与电压比较监视芯片信号输入端连接；电压比较监视芯片信号输出端与MOS管的门极连接，MOS管的漏极经电阻R4连接电解电容C2的阳极，MOS管的源极连接晶闸管VT的门极。