[发明专利]供电所电能质量保护装置

权利要求书

1.一种供电所电能质量保护装置，其特征在于：包括电源模块(1)、测频电路(2)、电压检测电路(3)、电流检测电路(4)、数据采集单片机(5)、PC控制终端(6)、保护继电器(7)；电源模块(1)采用交流220V输入，输入端一端连接电网A相另一端中性线N接地；电源模块(1)为数据采集单片机(5)、测频电路(2)、电压检测电路(3)电流检测电路(4)提供15V和3.3V电压；电压检测电路(3)四个输入端分别连接A、B、C三相和中性线N接地，输出端连接数据采集单片机(5)；测频电路(2)输入端连接电压检测电路(3)的输出端，测频电路(2)的输出端连接数据采集单片机(5)；电流检测电路(4)输出端连接数据采集单片机(5)；数据采集单片机(5)连接PC控制终端(6)；PC控制终端(6)控制保护继电器(7)；

测频电路(2)包括三个由OP07芯片组成的电压跟随器U2、U4、U7；电压跟随器U2的正向输入端通过电阻R2连接运放U10的输出端，电压跟随器U2的输出端连接LM2904运放U1的正向输入端，运放U1的反相输入端通过电阻R1接地；运放U1的输出端通过电阻R3连接数据采集单片机(5)的ADCIN6引脚；二极管D2、D3连接数据采集单片机(5)的ADCIN6引脚起到限幅作用；电压跟随器U4的正向输入端通过电阻R10连接运放U13的输出端，电压跟随器U4的输出端连接LM2904运放U3的正向输入端，运放U3的反相输入端通过电阻R6接地；运放U3的输出端通过电阻R11连接数据采集单片机(5)的ADCIN7引脚；二极管D7、D8连接数据采集单片机(5)的ADCIN7引脚起到限幅作用；电压跟随器U7的正向输入端通过电阻R19连接运放U10的输出端，电压跟随器U7的输出端连接LM2904运放U6的正向输入端，运放U6的反相输入端通过电阻R18接地；运放U6的输出端通过电阻R20连接数据采集单片机(5)的ADCIN8引脚；二极管D9、D10连接数据采集单片机(5)的ADCIN8引脚起到限幅作用。

2.根据权利要求1所述的供电所电能质量保护装置，其特征在于：电源模块(1)为基于VIPER12A芯片搭建的AC-DC稳压电路，使用隔离型反激拓扑结构，220V交流输入通过电容C5、C6、C7滤波电容通过整流桥二极管D5得到直流电压，通过高频变压器TR1原端线圈进入U5 VIPER12A芯片的四个DR引脚，VIPER芯片两个S引脚接地FB引脚接反馈电路，高频变压器TR1一个副边线圈通过二极管D1和电容C1的整流滤波接到输出端子JP1输出15V电压，另一个副端线圈通过二极管D4、电容C4整流滤波接到输出端子JP1输出3.3V电压。

3.根据权利要求1所述的供电所电能质量保护装置，其特征在于：电压检测电路(3)包括三个电压互感器U17、U19、U21；电压互感器U17的一个输入引脚通过R28连接到电网A相，另一个输入引脚连接电网中性线N，通过二极管D12、D14限幅和运放U10 LM2904输出给数据采集单片机的ADCIN3引脚；电压互感器U19的一个输入引脚通过R33连接到电网B相，另一个输入引脚连接电网中性线N，通过二极管D16、D18限幅和运放U13 LM2904输出给数据采集单片机（5）的ADCIN4引脚；电压互感器U21的一个输入引脚通过41连接到电网C相，另一个输入引脚连接电网中性线N，通过二极管D20、D22限幅和运放U15 LM2904输出给数据采集单片机（5）的ADCIN5引脚。

4.根据权利要求1所述的供电所电能质量保护装置，其特征在于电流检测电路(4)为U16、U18、U20三个电流互感器，分别检测A、B、C三相电流；电流互感器U16的输出经过二极管D11、D13的限幅和U9 LM2904的放大输出给数据采集单片机(5)的ADCIN0引脚；电流互感器U16的输出经过二极管D15、D17的限幅和U12 LM2904的放大输出给数据采集单片机(5)的ADCIN2引脚；电流互感器U20的输出经过二极管D19、D21的限幅和U14 LM2904的放大输出给数据采集单片机(5)的ADCIN3引脚。