專利名稱：微機(jī)消諧裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)中使用的微機(jī)消諧裝置。
技術(shù)背景 在電力系統(tǒng)中，由于電壓互感器的非線性電感與線路對(duì)地電容的匹配而引起鐵磁 諧振過電壓，直接威脅電力系統(tǒng)的運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起電壓互感器(PT)的爆炸，造成事故。 通常解決的辦法是在開口三角繞組中并一個(gè)電阻，從理論上講對(duì)頻率越低的鐵磁諧振應(yīng)取 的阻值越小，但太小的電阻并在PT開口三角上會(huì)影響其正常運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)造成PT燒毀。 因?yàn)殍F磁諧振的頻率往往不是單一的，所以這種方法就難于消除所有的諧振。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型就是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問題，提供了一種微機(jī)消諧裝置。為解決上述問題，本實(shí)用新型的技術(shù)解決方案是一種微機(jī)消諧裝置，包括中央控 制模塊、模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關(guān) 量輸出模塊；模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、 開關(guān)量輸出模塊均與中央控制模塊相連，電壓互感器(PT)開口三角的輸出端與模擬量輸 入模塊連接，模擬量輸入模塊的輸出端與中央控制模塊相連。其中，中央控制模塊由微處理器MSP430芯片、兩片74HC2448路3態(tài)緩沖驅(qū)動(dòng)芯 片組成；微處理器MSP430芯片的P2. 0-P2. 7端口總線分別與兩片74HC244芯片的輸入端 1A1-1A4、2A1-2A4連接，兩片74HC244芯片的輸出端1Y1-1Y4、2Y1-2Y4作為數(shù)據(jù)總線與人機(jī) 接口模塊的液晶顯示及按鍵部分的數(shù)據(jù)總線連接。其中，模擬量輸入模塊由電壓互感器ΡΤ、運(yùn)算放大器LM358AM芯片U4組成；PT開 口三角的輸出端連接到電壓互感器PT的ΡΤ1、ΡΤ2腳，電壓互感器PT的輸出端經(jīng)電阻連接 到運(yùn)算放大器LM358AM芯片的輸入端5腳，運(yùn)算放大器LM358AM芯片的輸出端7腳與微處 理器MSP430芯片的Ρ6. 2端口連接。其中，通訊接口模塊包括SP485接口芯片和三片TIL117光電隔離芯片U7、U8、U9 ； 微處理器MSP430芯片的P3. 4/UTXD0連接到TILl 17光電隔離芯片U7的輸入端5腳，TILl 17 光電隔離芯片的輸出端2腳連接到SP485接口芯片的1腳，微處理器MSP430芯片的P3. 3/ UCLKO連接到TILl 17光電隔離芯片U8的輸入端2腳，TILl 17光電隔離芯片U8的輸出端4 腳連接到SP485接口芯片的2、3腳，微處理器MSP430芯片的P3. 5/URXD0連接到TIL117光 電隔離芯片U9的輸入端2腳，TIL117光電隔離芯片U8的輸出端5腳連接到SP485接口芯 片的4腳，SP485接口芯片的6、7腳接至裝置預(yù)留的RS485通訊端口的RS485A、RS485B。其中，開關(guān)量輸出模塊包括兩片P521-2光電隔離芯片U2、U3和三個(gè)JDQ報(bào)警繼電 器J2-J4，微處理器MSP430芯片的P6. 6/A6、P6. 5/A5端口分別與P521-2光電隔離芯片U2 的輸入端2、4腳連接；P521-2光電隔離芯片U2的輸出端5、7腳分別連接兩個(gè)JDQ報(bào)警繼電器J2、J4的2腳；微處理器MSP430芯片的P6. 4/A4端口與P521-2光電隔離芯片U3的輸 入端4腳連接；P521-2光電隔離芯片U3的輸出端5腳連接JDQ報(bào)警繼電器J3的2腳；三 個(gè)JDQ報(bào)警繼電器J2-J4的1腳與電源GNDl連接。其中，消諧輸出模塊包括P521-2光電隔離芯片U18、固態(tài)繼電器SSR Tl，微處理器 MSP430芯片的P6. 3/A3端口與P521-2光電隔離芯片U2的輸入端2腳連接；P521-2光電隔 離芯片U2的輸出端7腳連接固態(tài)繼電器Tl的輸入端3腳，固態(tài)繼電器Tl的輸入端4腳連 接電源GNDl ；固態(tài)繼電器Tl的輸出端1、2腳與外部PT開口三角連接。其中，看門狗模塊包括帶4Kb SPI EEPROM的CPU監(jiān)控器X5043芯片；微處理器 MSP430芯片的P5. 4/MCLK端口與X5043芯片的5腳連接；微處理器MSP430芯片的P5. 5/ SMCLK端口與X5043芯片的6腳連接；微處理器MSP430芯片的P5. 6/ACLK端口與X5043芯 片的7腳連接；微處理器MSP430芯片的P5. 7/TBoutH端口與X5043芯片的8腳連接；微處 理器MSP430芯片的RST/匪I. 4端口與X5043芯片的1腳連接。本微機(jī)消諧裝置監(jiān)測(cè)PT開口三角電壓，將采集到的電壓經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路、模\數(shù) 轉(zhuǎn)換電路輸入到CPU，由CPU計(jì)算零序電壓四種頻率的電壓分量，若有故障發(fā)生則判斷故障 類型，如果是鐵磁諧振則按設(shè)定程序瞬間啟動(dòng)消諧元件予以消除，并顯示、打印、保存故障 信息，同時(shí)給出告警信號(hào)

圖1為本實(shí)用新型的原理框圖；圖2為本實(shí)用新型的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面參照附圖具體說明本實(shí)用新型的實(shí)施方式。如圖1、圖2所示，本實(shí)用新型的微機(jī)消諧裝置包括中央控制模塊、模擬量輸入模 塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關(guān)量輸出模塊；模擬量輸 入模塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關(guān)量輸出模塊均與中 央控制模塊相連，電壓互感器(PT)開口三角的輸出端與模擬量輸入模塊連接，模擬量輸入 模塊的輸出端與中央控制模塊相連。中央控制模塊由微處理器MSP430芯片MSP430U1、74HC2448路3態(tài)緩沖驅(qū)動(dòng)芯片 U5、U6組成；微處理器MSP430芯片Ul的P2. 0-P2. 7端口總線分別與74HC244芯片U5、U6 的輸入端1A1-1A4、2A1-2A4連接，74HC244芯片U5、U6的輸出端1Y1_1Y4、2Y1_2Y4作為數(shù) 據(jù)總線D0-D7與人機(jī)接口模塊的液晶顯示及按鍵部分的數(shù)據(jù)總線D0-D7連接。模擬量輸入模塊由電壓互感器PT、運(yùn)算放大器LM358AM芯片U4組成；PT開口三角 的輸出端連接到電壓互感器PT的ΡΤ1、ΡΤ2腳，電壓互感器PT的輸出端經(jīng)電阻R13后連接 到運(yùn)算放大器LM358AM芯片U4的輸入端5腳，運(yùn)算放大器LM358AM芯片U4的輸出端7腳 與微處理器MSP430芯片Ul的Ρ6. 2端口連接。通訊接口模塊包括SP485接口芯片UlO和TIL117光電隔離芯片U7、U8、U9 ；微處理 器MSP430芯片Ul的P3. 4/UTXD0連接到TILl 17光電隔離芯片U7的輸入端5腳，TILl 17光 電隔離芯片U7的輸出端2腳連接到SP485接口芯片UlO的1腳，微處理器MSP430芯片Ul的P3. 3/UCLK0連接到TILl 17光電隔離芯片U8的輸入端2腳，TILl 17光電隔離芯片U8的 輸出端4腳連接到SP485接口芯片UlO的2、3腳，微處理器MSP430芯片Ul的P3. 5/URXD0 連接到TIL117光電隔離芯片U9的輸入端2腳，TIL117光電隔離芯片U8的輸出端5腳連 接到SP485接口芯片UlO的4腳，SP485接口芯片UlO的6、7腳接至裝置預(yù)留的RS485通 訊端 口 的 RS485A、RS485B。開關(guān)量輸出模塊包括P521-2光電隔離芯片U2、U3、JDQ報(bào)警繼電器J2-J4，微處理 器MSP430芯片Ul的P6. 6/A6、P6. 5/A5端口分別與P521-2光電隔離芯片U2的輸入端2、 4腳連接；P521-2光電隔離芯片U2的輸出端5、7腳分別連接JDQ報(bào)警繼電器J2、J4的2 腳；微處理器MSP430芯片Ul的P6. 4/A4端口與P521-2光電隔離芯片U3的輸入端4腳連 接；P521-2光電隔離芯片U3的輸出端5腳連接JDQ報(bào)警繼電器J3的2腳JDQ報(bào)警繼電器 J2-J4的1腳與電源GNDl連接；消諧輸出模塊包括P521-2光電隔離芯片U18、固態(tài)繼電器SSR Tl，微處理器 MSP430芯片Ul的P6. 3/A3端口與P521-2光電隔離芯片U2的輸入端2腳連接；P521-2光 電隔離芯片U2的輸出端7腳連接固態(tài)繼電器Tl的輸入端3腳，固態(tài)繼電器Tl的輸入端4 腳連接電源GNDl ；固態(tài)繼電器Tl的輸出端1、2腳與外部PT開口三角連接。 看門狗模塊包括帶4Kb SPI EEPROM的CPU監(jiān)控器X5043芯片U13組成；微處理器 MSP430芯片Ul的P5. 4/MCLK端口與X5043芯片U13的5腳連接；微處理器MSP430芯片Ul 的P5. 5/SMCLK端口與X5043芯片U13的6腳連接；微處理器MSP430芯片Ul的P5. 6/ACLK 端口與X5043芯片U13的7腳連接；微處理器MSP430芯片Ul的P5. 7/TBoutH端口與X5043 芯片U13的8腳連接；微處理器MSP430芯片Ul的RST/匪I. 4端口與X5043芯片U13的1 腳連接。本實(shí)用新型通電后，觀察板上的電源指示燈和液晶顯示屏。正常情況為電源燈 亮,液晶顯示正常運(yùn)行界面。本實(shí)用新型的微機(jī)消諧裝置具有友好的人機(jī)接口界面，裝置運(yùn)行后實(shí)時(shí)檢測(cè)按 鍵輸入，可方便的進(jìn)行電壓、時(shí)間、通訊地址、波特率等的設(shè)置，還可以實(shí)現(xiàn)故障信息查看， 打印等功能，本微機(jī)消諧裝置實(shí)時(shí)循環(huán)監(jiān)測(cè)PT開口三角電壓，采集到的電壓經(jīng)運(yùn)算放大 器LM358AM芯片U4的輸入端5腳，運(yùn)算放大器LM358AM芯片U4的輸出端7腳與微處理器 MSP430芯片Ul的P6. 2端口連接，由微處理器MSP430芯片Ul進(jìn)行計(jì)算零序電壓四種頻率 的電壓分量，若有故障發(fā)生，微處理器MSP430芯片Ul通過P6. 3/A3端口經(jīng)過消諧輸出模塊 與外部PT開口三角連接從而進(jìn)行消諧；并且微處理器MSP430芯片Ul通過P2. 0-P2. 7端口 總線與人機(jī)接口模塊的液晶顯示及按鍵部分的數(shù)據(jù)總線D0-D7連接后，進(jìn)行故障顯示?？梢岳斫?，本實(shí)用新型的上述實(shí)施例結(jié)合了具體型號(hào)的電子器件，然而本領(lǐng)域技 術(shù)人員能夠在本實(shí)用新型的總體構(gòu)思下采用不同型號(hào)的器件對(duì)上述實(shí)施例中的器件進(jìn)行 替換，并完成相應(yīng)功能。
權(quán)利要求一種微機(jī)消諧裝置，其特征在于包括中央控制模塊、模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關(guān)量輸出模塊；模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關(guān)量輸出模塊均與中央控制模塊相連，電壓互感器(PT)開口三角的輸出端與模擬量輸入模塊連接，模擬量輸入模塊的輸出端與中央控制模塊相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)小電流系統(tǒng)接地選線裝置，其特征在于中央控制模塊 由微處理器MSP430芯片、兩片74HC244 8路3態(tài)緩沖驅(qū)動(dòng)芯片組成；微處理器MSP430芯 片的P2. 0-P2. 7端口總線分別與兩片74HC244芯片的輸入端1A1_1A4、2A1_2A4連接，兩片 74HC244芯片的輸出端1Y1-1Y4、2Y1-2Y4作為數(shù)據(jù)總線與人機(jī)接口模塊的液晶顯示及按鍵 部分的數(shù)據(jù)總線連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)消諧裝置，其特征在于模擬量輸入模塊由電壓互感器 PT、運(yùn)算放大器LM358AM芯片U4組成；PT開口三角的輸出端連接到電壓互感器PT的PT1、 PT2腳，電壓互感器PT的輸出端經(jīng)電阻連接到運(yùn)算放大器LM358AM芯片的輸入端5腳，運(yùn)算 放大器LM358AM芯片的輸出端7腳與微處理器MSP430芯片的P6. 2端口連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)消諧裝置，其特征在于通訊接口模塊包括SP485接口 芯片和三片TIL117光電隔離芯片U7、U8、U9 ；微處理器MSP430芯片的P3. 4/UTXD0連接到 TIL117光電隔離芯片U7的輸入端5腳，TIL117光電隔離芯片的輸出端2腳連接到SP485 接口芯片的1腳，微處理器MSP430芯片的P3. 3/UCLK0連接到TIL117光電隔離芯片U8的 輸入端2腳，TIL117光電隔離芯片U8的輸出端4腳連接到SP485接口芯片的2、3腳，微處 理器MSP430芯片的P3. 5/URXD0連接到TIL117光電隔離芯片U9的輸入端2腳，TIL117光 電隔離芯片U8的輸出端5腳連接到SP485接口芯片的4腳，SP485接口芯片的6、7腳接至 裝置預(yù)留的RS485通訊端口的RS485A、RS485B。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)消諧裝置，其特征在于開關(guān)量輸出模塊包括兩片 P521-2光電隔離芯片U2、U3、三個(gè)JDQ報(bào)警繼電器J2-J4，微處理器MSP430芯片的P6. 6/A6、 P6. 5/A5端口分別與P521-2光電隔離芯片U2的輸入端2、4腳連接；P521-2光電隔離芯片 U2的輸出端5、7腳分別連接兩個(gè)JDQ報(bào)警繼電器J2、J4的2腳；微處理器MSP430芯片的 P6. 4/A4端口與P521-2光電隔離芯片U3的輸入端4腳連接；P521-2光電隔離芯片U3的輸 出端5腳連接JDQ報(bào)警繼電器J3的2腳；三個(gè)JDQ報(bào)警繼電器J2-J4的1腳與電源GND1 連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)消諧裝置，其特征在于消諧輸出模塊包括P521-2光電 隔離芯片U18、固態(tài)繼電器SSR T1，微處理器MSP430芯片的P6. 3/A3端口與P521-2光電隔 離芯片U2的輸入端2腳連接；P521-2光電隔離芯片U2的輸出端7腳連接固態(tài)繼電器T1的 輸入端3腳，固態(tài)繼電器T1的輸入端4腳連接電源GND1 ；固態(tài)繼電器T1的輸出端1、2腳 與外部PT開口三角連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微機(jī)消諧裝置，其特征在于看門狗模塊包括帶4Kb SPIEEPR0M的CPU監(jiān)控器X5043芯片；微處理器MSP430芯片的P5. 4/MCLK端口與X5043芯 片的5腳連接；微處理器MSP430芯片的P5. 5/SMCLK端口與X5043芯片的6腳連接；微處理 器MSP430芯片的P5. 6/ACLK端口與X5043芯片的7腳連接；微處理器MSP430芯片的P5. 7/ TBoutH端口與X5043芯片的8腳連接；微處理器MSP430芯片的RST/匪I. 4端口與X5043芯片的1腳連接。
專利摘要一種微機(jī)消諧裝置，其特征在于包括中央控制模塊、模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關(guān)量輸出模塊；模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機(jī)接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關(guān)量輸出模塊均與中央控制模塊相連，電壓互感器(PT)開口三角的輸出端與模擬量輸入模塊連接，模擬量輸入模塊的輸出端與中央控制模塊相連，該微機(jī)消諧裝置抗干擾力極強(qiáng)，運(yùn)行可靠，與綜合自動(dòng)化接口方便。
文檔編號(hào)H02H9/04GK201611800SQ20102000423
公開日2010年10月20日 申請(qǐng)日期2010年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月21日
發(fā)明者白亞濤 申請(qǐng)人:保定市創(chuàng)新恒瑞測(cè)控有限公司