一种全隔离的避雷器在线监测装置制造方法及图纸

一种全隔离的避雷器在线监测装置，涉及电力系统自动化技术领域。包括供电电源、三个隔离式电流电压传感器，AD转换模块、微控制器和显示器，三个隔离式电流电压传感器的电压信号输出端依次串接第一限幅器、第一前置放大器、相位比较器后连接微控制器的输入端；三个隔离式电流电压传感器的电流信号输出端分别依次串接第二限幅器、第三限幅器、第二前置放大器后连接AD转换模块，AD转换模块的输出端连接微控制器，第二前置放大器的输出端同时与相位比较器输入端连接。隔离式电流电压传感器的电压检测部分监测了该避雷器周围的电场强度，准确反应了避雷器周围带电体对避雷器的电场扰动，在测量阻性电流时，更加准确可靠，无须现场校正，使用方便。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力系统自动化
，具体为一种全隔离的避雷器在线监测 目.0
技术介绍
当前避雷器在线监测普遍采用氧化锌阀片进行雷击脉冲采样，用毫安表测量全泄漏电流，存在精度低，安全性不高，开关柜装配复杂等问题。当前电子式的在线监测装置多无雷击计数功能；有雷击计数功能的且主要依靠辅助电源供电，当电源掉电或故障时，雷击计数功能也会丧失。当前电子式的在线监测装置多采用FFT算法解算阻性电流，因为阻性电流很小，大约只有全电流的1%左右，因此要提高精度，对ADC的精度和CPU的处理能力，提出了较高的要求，成本较高，限制了电子式线监测装置的推广应。当前电子式在线监测装置电压采样一般采用PT或接触式的电压传感器，增加了系统复杂性，成本较高。电压采样也不能反映避雷器的真实电场状态。因此使用需要现场校准，程序烦琐，也限制了电子式线监测装置的推广应用。
技术实现思路
本专利技术提出了一种全隔离的避雷器在线检测装置，该检测装置安全性高，隔离式电流电压传感器采集的电流，电压信号，经放大器后，通过AD转换模块，送至微控制器，可计算出避雷器的泄漏全电流。实现上述目的的技术方案是:一种全隔离的避雷器在线监测装置，其特征在于:包括供电电源、三个隔离式电流电压传感器，AD转换模块、微控制器和显示器，所述三个隔离式电流电压传感器的电压信号输出端依次串接第一限幅器、第一前置放大器、相位比较器后连接微控制器的输入端；所述三个隔离式电流电压传感器的电流信号输出端分别依次串接第二限幅器、第三限幅器、第二前置放大器后连接AD转换模块，AD转换模块的输出端连接微控制器，第二前置放大器的输出端同时与对应隔离式电流电压传感器输出端连接的相位比较器输入端连接；所述显示器与微控制器连接；所述三个隔离式电流电压传感器、三个第一限幅器、三个第二限幅器、三个第三限幅器、三个第一前置放大器、三个第二前置放大器、三个相位比较器、AD转换模块、显示器和微控制器均通过供电电源供电。所述微控制器还连接有键盘，键盘通过供电电源供电。所述微控制器设置有485通讯接口，微控制器的输出端通过继电器连接有闭锁/5防信号输出接口。所述微控制器的输出端还连接有通过供电电源供电的自检模块，三个第一限幅器以及第三限幅器的输入端还分别与自检模块的输出端连接，自检模块的输出端与三个第三限幅器之间还分别依次串接有一个电阻和一个第一电容，自检模块的输出端与三个第一限幅器之间还分别串接有一个第二电容。所述自检模块为50Hz的信号发生器。所述供电电源包括开关电源，开关电源的输出端连接有充电控制器，充电控制器的输入端还连接有锂电池。三个隔离式电流电压传感器的电流信号输出端串接的第一限幅器和第二限幅器之间分别并联有一个整流桥，三个整流桥的输出端分别串接第一二极管后与微控制器的输入端连接；三个整流桥的输出端还分别串接第二二极管，三个第二二极管的输出端并接后连接一个储能电容的正极，储能电容的正极同时还连接充电控制器的输入端，储能电容的负极接地。所述三个隔离式电流电压传感器相同，包括一个环形的电流互感器，电流互感器通过环氧树脂封装，环氧树脂一侧端面嵌置有用于电压采样的环状第一电极，环氧树脂另一侧端面嵌置有用于接地的环状第二电极。本技术的工作原理:本技术的隔离式电流电压传感器为一环装结构，套在待监测的避雷器底端。三个隔离式电流电压传感器输入的三路电流信号，通过第二限幅器、第三限幅器送至第二前置放大器，第二、第三两级限幅器用于雷击发生时，限制信号不至于损坏第二前置放大器。三个隔离式电流电压传感器输入的三路电压信号电压信号通过第一限幅器送到第一前置放大器。第一、第二前置放大器输出的电流电压信号通过相位比较器生成与相位差相关的脉宽信号，送到微控制器，电流信号经AD转换模块转换成数字信号送微控制器。微控制器通过对数字的电流采样信号进行平方积分，计算出泄漏全电流值。测量出相位差信号，计算了相位差Φ，进一步计算出避雷器泄漏阻性电流为I全电流Sin?。并根据泄漏阻性电流的大小判定避雷器的性能，当泄漏阻性电流大于阈值时，驱动继电器送出闭锁信号。当雷击发生时，隔离式电流电压传感器会检测到大电流的脉冲信号，第二限幅器起作用，将其幅度限制在电源电压范围内，并通过整流桥、第一二极管送到微控制器中断引脚，通知微控制器计数雷击事件。如果当时无工作电源，隔离式电流电压传感器感应的信号会通过整流桥给电源供电，唤醒微控制器进行雷击计数，从而不会漏掉雷击事件。本技术的有益效果:本技术的三个隔离式电流电压传感器为一环装结构，套在待监测的避雷器低端。该隔离式电流电压传感器内有一电流互感器，用于采样避雷器的泄漏电流。在隔离式电流电压传感器的上部和下部各有一个环装的电极，用于电压采样和接地，形成一个感应式的电压传感器。隔离式电流电压传感器与避雷器一次回路完全隔离，增强了该检测装置的安全性。隔离式电流电压传感器的电压检测部分监测了该避雷器周围的电场强度，准确反应了避雷器周围带电体对避雷器的电场扰动，在测量阻性电流时，更加准确可靠，无须现场校正，使用更方便。本技术的隔离式电流电压传感器采集的电流、电压信号，分别经前置放大器后，通过AD转换模块，送至微控制器，可计算出避雷器的泄漏全电流。电压、电流信号经相位比较器，检出相差，经微控制器计算出相位差Φ，避雷器泄漏阻性电流为sin?。通过该方法测量泄漏阻性电流，精度高，速度快，无需进行FFT交换，对微控制器的要求较低，成本更低。本技术中的三个隔离式电流电压传感器传感器、三个第二限幅器，三个整流桥，三个第一二极管和微控制器形成雷击计数器功能。本技术采用可充电的锂电池做为备用电源供电，正常情况下由辅助电源供电，并给电池充电。当辅助电源掉电时，由锂电池供电。可长期工作而无需维护。本技术中的三个隔离式电流电压传感器传感器，三个整流桥，三个第二二极管和贮能电容形成了雷击取电回路，当雷击发生时，可采集避雷器中流过的泄放电流作为电源，唤醒低功耗的微控当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全隔离的避雷器在线监测装置，其特征在于：包括供电电源、三个隔离式电流电压传感器，AD转换模块、微控制器和显示器，所述三个隔离式电流电压传感器的电压信号输出端依次串接第一限幅器、第一前置放大器、相位比较器后连接微控制器的输入端；所述三个隔离式电流电压传感器的电流信号输出端分别依次串接第二限幅器、第三限幅器、第二前置放大器后连接AD转换模块，AD转换模块的输出端连接微控制器，第二前置放大器的输出端同时与对应隔离式电流电压传感器输出端连接的相位比较器输入端连接；所述显示器与微控制器连接；所述三个隔离式电流电压传感器、三个第一限幅器、三个第二限幅器、三个第三限幅器、三个第一前置放大器、三个第二前置放大器、三个相位比较器、AD转换模块、显示器和微控制器均通过供电电源供电。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：封杰，
申请(专利权)人：扬州凯越电力科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32