專利名稱：微機消諧裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統中使用的微機消諧裝置。
技術背景 在電力系統中，由于電壓互感器的非線性電感與線路對地電容的匹配而引起鐵磁 諧振過電壓，直接威脅電力系統的運行，嚴重時會引起電壓互感器(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電阻，從理論上講對頻率越低的鐵磁諧振應取 的阻值越小，但太小的電阻并在PT開口三角上會影響其正常運行，嚴重時會造成PT燒毀。 因為鐵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。
發明內容本實用新型就是為了解決現有技術中存在的上述問題，提供了一種微機消諧裝置。為解決上述問題，本實用新型的技術解決方案是一種微機消諧裝置，包括中央控 制模塊、模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關 量輸出模塊；模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、 開關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態緩沖驅動芯 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作為數據總線與人機 接口模塊的液晶顯示及按鍵部分的數據總線連接。其中，模擬量輸入模塊由電壓互感器ΡΤ、運算放大器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的輸出端經電阻連接 到運算放大器LM358AM芯片的輸入端5腳，運算放大器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腳接至裝置預留的RS485通訊端口的RS485A、RS485B。其中，開關量輸出模塊包括兩片P521-2光電隔離芯片U2、U3和三個JDQ報警繼電 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JDQ報警繼電器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報警繼電器J3的2腳；三 個JDQ報警繼電器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腳連接固態繼電器Tl的輸入端3腳，固態繼電器Tl的輸入端4腳連 接電源GNDl ；固態繼電器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。本微機消諧裝置監測PT開口三角電壓，將采集到的電壓經信號調理電路、模\數 轉換電路輸入到CPU，由CPU計算零序電壓四種頻率的電壓分量，若有故障發生則判斷故障 類型，如果是鐵磁諧振則按設定程序瞬間啟動消諧元件予以消除，并顯示、打印、保存故障 信息，同時給出告警信號

圖1為本實用新型的原理框圖；圖2為本實用新型的電路圖。
具體實施方式
下面參照附圖具體說明本實用新型的實施方式。如圖1、圖2所示，本實用新型的微機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、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關量輸出模塊；模擬量輸 入模塊、消諧輸出模塊、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關量輸出模塊均與中 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態緩沖驅動芯片 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 據總線D0-D7與人機接口模塊的液晶顯示及按鍵部分的數據總線D0-D7連接。模擬量輸入模塊由電壓互感器PT、運算放大器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的輸出端經電阻R13后連接 到運算放大器LM358AM芯片U4的輸入端5腳，運算放大器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腳接至裝置預留的RS485通 訊端 口 的 RS485A、RS485B。開關量輸出模塊包括P521-2光電隔離芯片U2、U3、JDQ報警繼電器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報警繼電器J3的2腳JDQ報警繼電器 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腳連接固態繼電器Tl的輸入端3腳，固態繼電器Tl的輸入端4 腳連接電源GNDl ；固態繼電器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,液晶顯示正常運行界面。本實用新型的微機消諧裝置具有友好的人機接口界面，裝置運行后實時檢測按 鍵輸入，可方便的進行電壓、時間、通訊地址、波特率等的設置，還可以實現故障信息查看， 打印等功能，本微機消諧裝置實時循環監測PT開口三角電壓，采集到的電壓經運算放大 器LM358AM芯片U4的輸入端5腳，運算放大器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進行計算零序電壓四種頻率 的電壓分量，若有故障發生，微處理器MSP430芯片Ul通過P6. 3/A3端口經過消諧輸出模塊 與外部PT開口三角連接從而進行消諧；并且微處理器MSP430芯片Ul通過P2. 0-P2. 7端口 總線與人機接口模塊的液晶顯示及按鍵部分的數據總線D0-D7連接后，進行故障顯示。可以理解，本實用新型的上述實施例結合了具體型號的電子器件，然而本領域技 術人員能夠在本實用新型的總體構思下采用不同型號的器件對上述實施例中的器件進行 替換，并完成相應功能。
權利要求一種微機消諧裝置，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、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關量輸出模塊；模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關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.根據權利要求1所述的微機小電流系統接地選線裝置，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態緩沖驅動芯片組成；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作為數據總線與人機接口模塊的液晶顯示及按鍵 部分的數據總線連接。
3.根據權利要求1所述的微機消諧裝置，其特征在于模擬量輸入模塊由電壓互感器 PT、運算放大器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的輸出端經電阻連接到運算放大器LM358AM芯片的輸入端5腳，運算 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.根據權利要求1所述的微機消諧裝置，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 裝置預留的RS485通訊端口的RS485A、RS485B。
5.根據權利要求1所述的微機消諧裝置，其特征在于開關量輸出模塊包括兩片 P521-2光電隔離芯片U2、U3、三個JDQ報警繼電器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JDQ報警繼電器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報警繼電器J3的2腳；三個JDQ報警繼電器J2-J4的1腳與電源GND1 連接。
6.根據權利要求1所述的微機消諧裝置，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腳連接固態繼電器T1的 輸入端3腳，固態繼電器T1的輸入端4腳連接電源GND1 ；固態繼電器T1的輸出端1、2腳 與外部PT開口三角連接。
7.根據權利要求1所述的微機消諧裝置，其特征在于看門狗模塊包括帶4Kb SPIEEPR0M的CPU監控器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、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關量輸出模塊；模擬量輸入模塊、消諧輸出模塊、人機接口模塊、通訊接口模塊、看門狗模塊、開關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，該微機消諧裝置抗干擾力極強，運行可靠，與綜合自動化接口方便。
文檔編號H02H9/04GK201611800SQ20102000423
公開日2010年10月20日 申請日期2010年1月21日 優先權日2010年1月21日
發明者白亞濤 申請人:保定市創新恒瑞測控有限公司