[发明专利]一种配电终端瞬时残压检测电路

说明书

本发明公开了一种配电终端瞬时残压检测电路，包括降压电路模块、三端稳压电路模块、残压判断电路模块和残压信号存储电路模块，降压电路模块的输入端与交流供电端相连接，降压电路模块的输出端与残压判断电路模块的输入端相连接，残压判断电路模块的输出端与残压信号存储电路模块的输入端相连接，残压信号存储电路模块的信号输出端与MCU的电压监测端相连接；降压电路模块的输出端还与三端稳压电路模块的输入端相连接，为检测电路供电。残压判断电路模块根据输入信号状态改变运算放大器输出进而控制三极管通断进行残压检测，通过时间自锁电路实现闭锁功能。本电路有效提高了残压检测的准确性和可靠性。

技术领域

本发明涉及电力故障检测技术领域，具体涉及一种配电终端瞬时残压检测电路。

背景技术

2021年国家电网有限公司发布了《12千伏一二次融合柱上断路器及配电自动化终端（FTU）标准化设计方案》（以下简称标准化设计方案），明确指出：终端具备软件和硬件残压检测功能；软件残压检测门槛通过残压定值设定，残压脉冲时间不小于60ms；终端在失电状态下，应能实现时间不小于60ms、残压值不低于50%Un 的残压脉冲识别与记忆，终端上电后，能将识别的残压脉冲参与故障处理逻辑计算。即：配电终端需在失电状态下（无后备电源供电）将时间大于等于60ms、电压值大于等于50%Un的残压脉冲进行识别并存储；待终端上电后，将识别的残压脉冲信号进行计算，从而提高电网供电的可靠性与稳定性，提高配电自动化正确率。

标准化设计方案中还指出，反向闭锁（也称为残压闭锁）功能：本开关分位且无压无流时，当开关一侧来电时间小于[X时间]，则反向闭锁合闸，另一侧反向送电时开关不合闸。规定X时间定值为0s~60s可设置，持续时间上限为60s，超出持续时间上限的信号不认定为残压信号。

传统方案大多需要在配电终端带电情况下才能检测出残压存在，并通过稳压二极管和三极管的通断实现残压信号的判断及存储，在信号很小时，稳压二极管会有漏电流流过，导致三极管流过很小的电流就控制后级电路动作，影响残压检测的准确性；当检测电压信号持续时间过长需开启闭锁功能时，一般通过单片机发送命令控制闭锁电路实现，存在因软件代码跑飞或单片机部分功能失效导致电路失效的问题，可靠性不高。

发明内容

本发明提出了一种配电终端瞬时残压检测电路，其目的是：在配电终端失电状态下通过纯硬件电路实现残压检测功能，提高残压检测的准确性和可靠性。

本发明技术方案如下：

一种配电终端瞬时残压检测电路，包括降压电路模块、三端稳压电路模块、残压判断电路模块和残压信号存储电路模块，所述降压电路模块的输入端与交流供电端相连接，降压电路模块的输出端与所述残压判断电路模块的输入端相连接，残压判断电路模块的输出端与所述残压信号存储电路模块的输入端相连接，残压信号存储电路模块的信号输出端与MCU的电压监测端相连接。

降压电路模块的输出端还与所述三端稳压电路模块的输入端相连接，三端稳压电路模块的输出电源端VCC用于为所述残压判断电路模块和残压信号存储电路模块供电。

所述残压判断电路模块包括第一运算放大器D1、第二运算放大器D2和三极管V13，所述第一运算放大器D1和第二运算放大器D2用于根据所述残压判断电路模块的输入信号状态改变自身输出结果进而改变三极管V13的导通状态，判断所述输入信号是否为残压信号。

所述残压判断电路模块还包括时间自锁电路，所述时间自锁电路用于根据所述输入信号的状态锁定第二运算放大器D2的输出结果，进而实现所述残压检测电路的闭锁功能。

进一步地，所述残压判断电路模块还包括三极管V5、三极管V6和RC延时电路，三极管V5的基极与所述残压判断电路模块的输入端相连接，三极管V5的发射极接地，三极管V5的基极与发射极之间连接有电阻R3；三极管V5的集电极与三极管V6的基极相连接，三极管V6的集电极与电源端VCC相连接，三极管V6的基极与集电极之间连接有电阻R2。