一种三相系统非接触式高压带电检测电路技术方案

本发明专利技术公开了一种三相系统非接触式高压带电检测电路，包括处理器单元、电源单元和三相电信号采集电路单元，三相电信号采集电路单元包括A相电、B相电和C相电的采集电路，A相电的采集电路、B相电的采集电路和C相电的采集电路均包括双运算放大器：A相、B相和C相采集信号均通过双运算放大器的第一节运放进行放大滤波，输出信号分别通过双运算放大器的第二节运放进行同等比例的反向放大滤波得到输出信号，两组输出信号分别组成差分信号输入至处理器单元，处理器单元通过采集三相系统A相、B相、C相信号的视在功率，计算电流过零点和三相信号相位差，进而判断三相的有电或无电状态，检测精度更高。精度更高。精度更高。

【技术实现步骤摘要】
一种三相系统非接触式高压带电检测电路


[0001]本专利技术涉及一种三相系统非接触式高压带电检测电路。

技术介绍

[0002]随着电网负荷和变电站数量的增加，变电站常规的预防性措施已经不能满足电网的需求，而非接触式检测具有在设备正常运行的情况下进行检测、不需要停电的优点，可有效规避因停电为用电客户带来经济上的损失，且电力设备运行状态下的安全隐患，包括一些常见的电力故障排除，都可以通过非接触式带电检测得到有效的解决。
[0003]现有的三相系统非接触式高压带电检测电路无法实现自动校准零点，无法实现三相一次电压感应信号分离，即从一相传感器感应的合成信号（本间隔A，B,C及空间相邻间隔A，B,C）中分离除本间隔对应相的感应信号，检测结果误差大，无法满足现行国标GB25081
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2010高压带电显示装置（VPIS）的检测要求。

技术实现思路

[0004]针对上述问题，本专利技术提供一种三相系统非接触式高压带电检测电路，能够实现自动校准零点，通过芯片内部功能采集每相的电流、相间相位差，通过一定的算法，还原特定相的一次电压，通过这种方法能够更为准确的去判断三相是否有电及对地电压。
[0005]为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本专利技术通过以下技术方案实现：一种三相系统非接触式高压带电检测电路，包括处理器单元、电源单元和三相电信号采集电路单元，所述电源单元为检测电路供电，所述三相电信号采集电路单元包括A相电的采集电路、B相电的采集电路和C相电的采集电路，所述A相电的采集电路、B相电的采集电路和C相电的采集电路均包括双运算放大器：A相采集信号INA、B相采集信号INB和C相采集信号INC均通过双运算放大器的第一节运放进行放大滤波，输出信号分别对应为IA_P、IB_P和IC_P，输出信号IA_P、IB_P和IC_P分别通过双运算放大器的第二节运放进行同等比例的反向放大滤波得到输出信号分别对应为IA_N、IB_N和IC_N，IA_P和IA_N、IB_P和IB_N、IC_P和IC_N分别组成差分信号输入至处理器单元，处理器单元通过采集三相系统A相、B相、C相信号的视在功率，计算电流过零点和三相信号相位差，进而判断三相的有电或无电状态。
[0006]优选，所述处理器单元为HT5017芯片。
[0007]优选，A相电的采集电路包括双运算放大器U8，A相电的采集电路通过电阻R22采集A相采集信号INA，电阻R22的另一端分别连接电阻R20、电阻R25和电容C29，所述电阻R20的另一端连接5V电源，电阻R25的另一端接地，电容C29的另一端通过电阻R23与双运算放大器U8的第一节运放U8A的负输入端相连，双运算放大器U8的第一节运放U8A的信号输出端和U8A的负输入端之间并联有电阻R17、电阻R19和电容C27，U8A的信号输出端通过电容C28形成输出信号IA_P，U8A的信号输出端通过电阻R24与双运算放大器U8的第二节运放U8B的负输入端相连，第二节运放U8B的信号输出端和U8B的负输入端之间连接有电阻R21，U8B的信
号输出端通过电容C30形成输出信号IA_N；B相电的采集电路包括双运算放大器U12，B相电的采集电路通过电阻R34采集B相采集信号INB，电阻R34的另一端分别连接电阻R32、电阻R37和电容C35，所述电阻R32的另一端连接5V电源，电阻R37的另一端接地，电容C35的另一端通过电阻R35与双运算放大器U12的第一节运放U12A的负输入端相连，双运算放大器U12的第一节运放U12A的信号输出端和U12A的负输入端之间并联有电阻R30、电阻R31和电容C33，U12A的信号输出端通过电容C34形成输出信号IB_P，U12A的信号输出端通过电阻R36与双运算放大器U12的第二节运放U12B的负输入端相连，第二节运放U12B的信号输出端和U12B的负输入端之间连接有电阻R33，U12B的信号输出端通过电容C36形成输出信号IB_N；C相电的采集电路包括双运算放大器U15，C相电的采集电路通过电阻R48采集C相采集信号INC，电阻R48的另一端分别连接电阻R46、电阻R52和电容C41，所述电阻R46的另一端连接5V电源，电阻R52的另一端接地，电容C41的另一端通过电阻R49与双运算放大器U15的第一节运放U15A的负输入端相连，双运算放大器U15的第一节运放U15A的信号输出端和U15A的负输入端之间并联有电阻R41、电阻R43和电容C39，U15A的信号输出端通过电容C40形成输出信号IC_P，U15A的信号输出端通过电阻R51与双运算放大器U15的第二节运放U15B的负输入端相连，第二节运放U15B的信号输出端和U15B的负输入端之间连接有电阻R47，U15B的信号输出端通过电容C43形成输出信号IC_N。
[0008]优选，A相电的采集电路还包括BAV99开关二极管D5和BAV99开关二极管D6，电阻R22和电容C29的公共端与BAV99开关二极管D5的公共端子相连，电容C29和电阻R23的公共端与BAV99开关二极管D6的公共端子相连；B相电的采集电路还包括BAV99开关二极管D7和BAV99开关二极管D8，电阻R34和电容C35的公共端与BAV99开关二极管D7的公共端子相连，电容C35和电阻R35的公共端与BAV99开关二极管D8的公共端子相连；C相电的采集电路还包括BAV99开关二极管D9和BAV99开关二极管D10，电阻R48和电容C41的公共端与BAV99开关二极管D9的公共端子相连，电容C41和电阻R49的公共端与BAV99开关二极管D10的公共端子相连。
[0009]优选，U8A的正输入端、U8B的正输入端、U12A的正输入端、U12B的正输入端、U15A的正输入端和U15B的正输入端均与采集信号的静态工作点MID相连，采集信号的静态工作点MID分别通过电容C42接地、通过电阻R50接地，且顺次通过电阻R44和电阻R40连接电源5V_OP，电阻R44和电阻R40的公共端通过0欧电阻R42连接2.8V电源AVREFG_2V8。
[0010]优选，检测电路还包括故障继电器单元，故障继电器单元包括BAV99开关二极管D11、NMOS1和继电器U7，所述BAV99开关二极管D11的阳极接地，BAV99开关二极管D11的阴极通过电容C47接地且BAV99开关二极管D11的阳极和阴极之间连接有电阻R28，BAV99开关二极管D11的公共端子顺次通过电容C48和电阻R56与处理器单元相连，电容C48和电阻R56的公共端分别通过电容C46接地、通过电阻R55连接电源5V_OP，BAV99开关二极管D11的阴极与NMOS1的栅极相连，NMOS1的源极接地，所述NMOS1的漏极通过二极管D4连接5V电源，二极管D4的两端并联有继电器U7。
[0011]优选，检测电路还包括220V转5V电路单元，检测电路通过220V转5V电路单元获得5V电源。
[0012]优选，检测电路还设置有报警单元和自复位电路单元。
[0013]优选，检测电路通过RS4本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种三相系统非接触式高压带电检测电路，其特征在于，包括处理器单元、电源单元和三相电信号采集电路单元，所述电源单元为检测电路供电，所述三相电信号采集电路单元包括A相电的采集电路、B相电的采集电路和C相电的采集电路，所述A相电的采集电路、B相电的采集电路和C相电的采集电路均包括双运算放大器：A相采集信号INA、B相采集信号INB和C相采集信号INC均通过双运算放大器的第一节运放进行放大滤波，输出信号分别对应为IA_P、IB_P和IC_P，输出信号IA_P、IB_P和IC_P分别通过双运算放大器的第二节运放进行同等比例的反向放大滤波得到输出信号分别对应为IA_N、IB_N和IC_N，IA_P和IA_N、IB_P和IB_N、IC_P和IC_N分别组成差分信号输入至处理器单元，处理器单元通过采集三相系统A相、B相、C相信号的视在功率，计算电流过零点和三相信号相位差，进而判断三相的有电或无电状态。2.根据权利要求1所述的一种三相系统非接触式高压带电检测电路，其特征在于，所述处理器单元为HT5017芯片。3.根据权利要求1所述的一种三相系统非接触式高压带电检测电路，其特征在于：A相电的采集电路包括双运算放大器U8，A相电的采集电路通过电阻R22采集A相采集信号INA，电阻R22的另一端分别连接电阻R20、电阻R25和电容C29，所述电阻R20的另一端连接5V电源，电阻R25的另一端接地，电容C29的另一端通过电阻R23与双运算放大器U8的第一节运放U8A的负输入端相连，双运算放大器U8的第一节运放U8A的信号输出端和U8A的负输入端之间并联有电阻R17、电阻R19和电容C27，U8A的信号输出端通过电容C28形成输出信号IA_P，U8A的信号输出端通过电阻R24与双运算放大器U8的第二节运放U8B的负输入端相连，第二节运放U8B的信号输出端和U8B的负输入端之间连接有电阻R21，U8B的信号输出端通过电容C30形成输出信号IA_N；B相电的采集电路包括双运算放大器U12，B相电的采集电路通过电阻R34采集B相采集信号INB，电阻R34的另一端分别连接电阻R32、电阻R37和电容C35，所述电阻R32的另一端连接5V电源，电阻R37的另一端接地，电容C35的另一端通过电阻R35与双运算放大器U12的第一节运放U12A的负输入端相连，双运算放大器U12的第一节运放U12A的信号输出端和U12A的负输入端之间并联有电阻R30、电阻R31和电容C33，U12A的信号输出端通过电容C34形成输出信号IB_P，U12A的信号输出端通过电阻R36与双运算放大器U12的第二节运放U12B的负输入端相连，第二节运放U12B的信号输出端和U12B的负输入端之间连接有电阻R33，U12B的信号输出端通过电容C36形成输出信号IB_N；C相电的采集电路包括双运算放大器U15，C相电的采集电路通过电阻R48采集C相采集信号INC，电阻R48的另一端分别连接电阻R46、电阻R52和电容C41，所述电阻R46的另一端连接5V电源，电阻R52的另一端接地，电容C41的另一端通过电阻R49与双运算放大器U15的第一节运放U15A的负输入端相连，双运算放大器U15的第一节运放U15A的信号输出端和U15A的负输入端之间并联有电阻R41、电阻R43和电容C39，U15A的信号输出端通过电容C40形成输出信号IC_P，U15A的信号输出端通过电阻R51与双运算放大器U15的第二节运放U15B的负输入端相连，第二节运放U15B的信号输出端和U15B的负输入端之间连接有电阻R47，U15B的信号...

【专利技术属性】
技术研发人员：王新竹，姜兴洲，杨智昕，姜文天，胡英飚，
申请(专利权)人：镇江市百汇电器有限公司，
类型：发明
国别省市：