專利名稱：一種同期訊號(hào)檢測傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種同期訊號(hào)檢測傳感器，它是一種同步發(fā)電機(jī)組的配套檢測單元，用于各種聯(lián)網(wǎng)發(fā)電機(jī)組的入網(wǎng)測控。
現(xiàn)在所用的交流供電系統(tǒng)，除個(gè)別情況外，都是以供電網(wǎng)的形式供電。在一個(gè)電網(wǎng)中，有多臺(tái)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行工作。大型電網(wǎng)甚至有成百上千臺(tái)發(fā)電機(jī)組，它一方面可以增大電網(wǎng)的容量，連接更多的用戶。另一方面也提高了電網(wǎng)的應(yīng)變能力和抗負(fù)荷變化的能力，提高電網(wǎng)的安全性。由于電網(wǎng)用戶用電負(fù)荷變化很大，對(duì)電網(wǎng)供電量的調(diào)節(jié)多采用切入或切出發(fā)電機(jī)組來實(shí)現(xiàn)。對(duì)于專用的調(diào)峰發(fā)電機(jī)組其切入和切出更加頻繁。在發(fā)電機(jī)組并入電網(wǎng)時(shí)，電網(wǎng)當(dāng)時(shí)的電壓、頻率和相位必須與發(fā)電機(jī)組入網(wǎng)前的電壓、頻率和相位一致?，F(xiàn)在的并網(wǎng)操作多采用機(jī)電儀表同時(shí)測量電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率以及相位，由操作人員觀察判別這些儀表，等待達(dá)到并網(wǎng)條件的時(shí)機(jī)，用手工完成并網(wǎng)操作?，F(xiàn)在也有一種用于檢測同期訊號(hào)的傳感器，它是一種機(jī)電式的，由兩個(gè)同步電機(jī)組成。傳感器中的兩同步電機(jī)分別接于電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組，通過電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速差來指示被測電網(wǎng)和發(fā)電機(jī)組的頻率和相位差。由于是機(jī)電式儀表，體積大，可靠性差，不易和其它測控設(shè)備協(xié)調(diào)。
本實(shí)用新型的目的是發(fā)明一種同期訊號(hào)檢測傳感器，它可以很方便的檢測電網(wǎng)與發(fā)電機(jī)組間電壓、頻率以及相位的一致，結(jié)構(gòu)簡單，無任何運(yùn)動(dòng)部件。
本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)如附

圖1所示，它由三個(gè)變壓器1和三組兩極管橋式整流電路2組成，其特征在于三個(gè)變壓器1的初級(jí)繞組的一端分別接于電網(wǎng)的三個(gè)相線上，另一端分別接于需并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組所對(duì)應(yīng)的三個(gè)相線上，三組兩極管橋式整流電路2的交流輸入端分別接于三個(gè)變壓器1的次級(jí)繞組上，三個(gè)兩極管橋式整流電路2的直流輸出端串聯(lián)，串聯(lián)后的兩端為檢則信號(hào)輸出端。
附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)電路圖。
本實(shí)用新型的工作原理如下對(duì)于電網(wǎng)以及發(fā)電機(jī)組的某一相來說，有下面的關(guān)系式UT＝AT×cos(ωT×t＋φ)Uf＝Af×cos(ωf×t＋φf)
式中UT為電網(wǎng)某一相的電位；AT為電網(wǎng)某一相的電壓幅值；ωT為電網(wǎng)頻率；φT為電網(wǎng)某一相的相位；Uf為發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)相的電位；Af為發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)相的電壓幅值；ωf為發(fā)電機(jī)頻率；φf為發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)相的相位。
這時(shí)，加在變壓器1初級(jí)兩端的電壓為VV＝UT－Uf＝AT×cos(ωT×t＋φT)－Af×cos(ωf×t＋φf)在電壓相同時(shí)，即AT＝Af＝AV＝A×(cos(ωT×t＋φT)－cos(ωf×t＋φf))從式中看出，只有在ωT＝ωf，φT＝φf時(shí)，V才為常量(V＝0)如果ωT＝ωf＝ω，φT＝φf＝φ，而AT不等于Af時(shí)，V＝UT－Uf＝(AT－Af)×cos(ω×t＋φ)而只要電壓幅值A(chǔ)T與Af，頻率ωT與ωf或相位φT與φf有一個(gè)不相等，其變壓器1初級(jí)兩端的電壓就是周期變化的，這時(shí)就能在次級(jí)感應(yīng)出電壓V1，并經(jīng)整流后輸出。本實(shí)用新型采用三個(gè)變壓器1和相應(yīng)的三個(gè)二極管橋式整流電路2分別檢測三相電，并使用輸出串連的形式，只要有一相不滿足要求，其輸出值就不為零，因此利用輸出值為零(或給定的一個(gè)允許誤差值)做為同期訊號(hào)檢測。
本實(shí)用新型使用三個(gè)變壓器其初級(jí)端分別跨接在電網(wǎng)和將入網(wǎng)發(fā)電機(jī)組對(duì)應(yīng)的三相電線上。變壓器次級(jí)端使用二極管整流電路把感應(yīng)到次級(jí)的電網(wǎng)與發(fā)電機(jī)組的電壓、頻率以及相位差整流輸出，通過輸出的有無做為是否同步的判據(jù)，實(shí)現(xiàn)同期訊號(hào)檢測。由于三個(gè)整流輸出串連，只用對(duì)一個(gè)輸出量進(jìn)行測量就能判斷三相電的同期問題，使用方便。本實(shí)用新型只用了三個(gè)變壓器和三個(gè)二極管整流電路，結(jié)構(gòu)簡單，而且使用的是固態(tài)元件，沒有運(yùn)動(dòng)元件等的可靠性問題。它的輸出是一個(gè)電壓信號(hào)，可以很方便的與其它測控設(shè)備協(xié)調(diào)。
本實(shí)用新型中所使用的變壓器1和二極管整流電路2的功率都很小。但變壓器1的初級(jí)應(yīng)有較高的絕緣強(qiáng)度，有比較高的耐壓值，初級(jí)與次級(jí)有比較大的降壓比。本實(shí)用新型中所使用的二極管整流電路2可以是使用現(xiàn)成的硅橋集成電路，也可以使用分離元件。
權(quán)利要求1.一種同期訊號(hào)檢測傳感器，它由三個(gè)變壓器(1)和三組兩極管橋式整流電路(2)組成，其特征在于三個(gè)變壓器(1)的初級(jí)繞組的一端分別接于電網(wǎng)的三個(gè)相線上，另一端分別接于需并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組所對(duì)應(yīng)的三個(gè)相線上，三組兩極管橋式整流電路(2)的交流輸入端分別接于三個(gè)變壓器(1)的次級(jí)繞組上，三個(gè)兩極管橋式整流電路(2)的直流輸出端串聯(lián)，串聯(lián)后的兩端為檢測信號(hào)輸出端。
專利摘要一種同期訊號(hào)檢測傳感器，它是一種同步發(fā)電機(jī)組的配套檢測單元。它由三個(gè)變壓器和三組兩極管橋式整流電路組成。其特征在于三個(gè)變壓器的初級(jí)繞組的一端分別接于電網(wǎng)的三個(gè)相線上，另一端分別接于需并網(wǎng)的發(fā)電機(jī)組所對(duì)應(yīng)的三個(gè)相線上，三組兩極管橋式整流電路的交流輸入端分別接于三個(gè)變壓器的次級(jí)繞組上，其直流輸出端串聯(lián)，串聯(lián)后的兩端為檢測信號(hào)輸出端。只用對(duì)一個(gè)輸出量進(jìn)行測量就能判斷三相電的同期問題，使用方便，結(jié)構(gòu)簡單。
文檔編號(hào)G01R29/18GK2153066SQ9320954
公開日1994年1月12日 申請(qǐng)日期1993年4月17日 優(yōu)先權(quán)日1993年4月17日
發(fā)明者石行 申請(qǐng)人:北京市西城區(qū)新開通用試驗(yàn)廠