电压互感器监测装置及电压互感器的故障判断方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电压互感器的技术领域，公开了电压互感器监测装置，包括采样单元、处理单元、显示与按键单元、通信单元、继电器单元、存储单元和供电单元，处理单元用于处理信号以及判断事件类型，显示与按键单元用于实现人机交互，通信单元用于数据采集回读，处理单元具有I/O口，存储单元用于保存数据，供电单元用于为监测装置供电；采样单元包括采样芯片，采样芯片具有四路第一通道和四路第二通道，第一通道用于通过分压器取样采集电压信号，第二通道用于通过互感器隔离取样采集电流信号。这样，综合采样数据与计算的指标共同判断电压互感器的运行状态和情况，判据更加完善，使互感器的运行状态和故障程度监测结果更加准确和精确。行状态和故障程度监测结果更加准确和精确。

【技术实现步骤摘要】
电压互感器监测装置及电压互感器的故障判断方法


[0001]本专利技术专利涉及电压互感器的
，具体而言，涉及电压互感器监测装置及电压互感器的故障判断方法。

技术介绍

[0002]电压互感器作为电力系统重要测量设备，对电力系统的安全稳定运行具有重要意义；电压互感器发生故障，不能真实反映运行情况，会影响电力系统监测、调节、控制、保护等系统正常运行，威胁电力系统的安全稳定运行。
[0003]目前，通过监测电压值实现对故障监测，例如，公开号为CN101620262A的在先专利，公开了一种运行中的电容式电压互感器故障监测方法，它包括如下步骤：(A)根据电容式电压互感器具体结构预设三相电压测量值变化率限值；(B)在线监测并获取电容式互感器的三相电压测量值，并对三相电压测量值进行变化计算；(C)判断步骤(B)中三相电压测量值变化是否超出步骤(A)中预设的变化率限值；(D)若是,则判断电容式电压互感器内部是否发生电容单元击穿，发出报警信号；反之，进入步骤(B)，继续监测。
[0004]根据电压互感器的电压测量侧变化情况，判断电容式电压互感器的内部击穿、放电情况，实现故障监测。
[0005]现有技术中，电压互感器的故障监测仅基于电压特征，诊断依据过于单一，导致监测的准确率不佳。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于提供电压互感器监测装置及电压互感器的故障判断方法，旨在解决现有技术中，监测装置的监测的准确率不佳的问题。
[0007]本专利技术是这样实现的，电压互感器监测装置，包括采样单元、处理单元、显示与按键单元、通信单元、继电器单元、存储单元和供电单元，所述采样单元、所述显示与按键单元、所述通信单元、所述继电器单元、所述存储单元和所述供电单元分别与所述处理单元呈信号连接布置，所述处理单元用于处理信号以及判断事件类型；所述显示与按键单元用于实现人机交互，所述通信单元用于数据采集回读，所述处理单元具有I/O口，通过所述I/O口控制所述继电器单元，所述继电器单元基于提供不同的继电器输出能力用于外接联动设备，所述存储单元用于保存数据，所述供电单元用于为监测装置供电；
[0008]所述采样单元包括采样芯片，所述采样芯片具有四路第一通道和四路第二通道，四路所述第一通道和四路所述第二通道分别呈同步采样布置，所述第一通道用于通过分压器取样采集电压信号，所述第二通道用于通过互感器隔离取样采集电流信号。
[0009]进一步的，四路所述第一通道和四路所述第二通道均锁相后输出时钟频率。
[0010]进一步的，所述采样芯片设定为每个周波64个点，采样信号经过滤波整形之后传送到所述处理单元。
[0011]进一步的，所述采集单元与所述处理单元之间通过高速磁隔离芯片以数字方式进
行隔离。
[0012]进一步的，所述处理单元将采样信号进行处理，计算其相位、有效值、谐波、电压不平衡度指标；所述I/O口处理按键信号用于控制所述继电器单元输出，所述继电器单元提供三路继电器输出，三路所述继电器输出分别为继电器输出，功率继电器输出、自保持继电器输出。
[0013]进一步的，所述处理单元包括两路第一串行口，所述第一串行口通过隔离485端口输出，所述串行口用于连接下行模块，所述下行模块包括红外温度采样模块和湿度采样模块，所述红外温度采样模块用于监测互感器的外壳温度，所述湿度采样模块用于监测互感器安设的环境湿度。
[0014]进一步的，所述处理单元包括三路第二串行口，其一所述第二串行口与协议转换模块呈通信布置，其一所述第二串行口用于转换成网口或者光线输出；另外两路所述第二串行口用于备用接口。
[0015]电压互感器的故障判断方法，包括以下步骤：
[0016](1)、控制字投入后，电压互感器监测装置才会正常工作，否则装置不会进行任何故障判别；
[0017]电压不平衡度总启动元件设定启动定值为：监测功能电压不平衡度总启动定值；只有当电压总不平衡度超过所述监测功能电压不平衡度总启动定值，所述电压互感器监测装置才会进入电气量的故障判别逻辑；
[0018](2)、进入判断时，分别进行电压不平衡告警、PT断线告警、PT匝间故障告警、PT一次保险慢熔报警和PT温湿度告警；
[0019](3)、处理单元基于步骤(2)的各个告警，判断事件类型；
[0020](4)、显示与按键单元包括复归按钮，若告警过，告警灯应呈保持状态，待人工复归，故障仍存在，则复归不了，故障消除，则复归成功。
[0021]进一步的，所述电压不平衡告警的判断方法为：采样芯片基于各个所述第一通道采集的电压信号，判断电压不平衡度，当电压不平衡度超过报警定值，即电压不平衡度超过电压不平衡度报警定值，经过电压不平衡度报警延时，判断第一组PT电压不平衡告警；
[0022]电压不平衡反时限告警可经控制字投入，不平衡度超过启动值，经延时，判断第一组PT电压不平衡告警，即经过反时限延时曲线判断判断第一组PT电压不平衡告警；
[0023]所述PT断线告警的判断方法为：当正序电压小于PT三相断线正序低压定值，且PT三相工作电流均大于PT工作电流的判据定值，且外接开口三角电压值为零，经PT断线告警延时后，判断第一组PT断线告警；电压正常后经PT断线返回延时复归；
[0024]PT不对称断线：当负序电压大于PT不对称断线负序电压定值，且外接开口三角电压值为零；经PT断线告警延时后判断第一组PT断线告警；电压正常后经PT断线返回延时复归；
[0025]所述PT匝间故障告警的判断方法为：经第一组PT匝间故障监测的控制字投入开启此功能；采样芯片基于各个所述第二通道采集的电流信号；
[0026]定时限匝间故障告警：分为三段，每段均可通过控制字选择是否投入；X(A、B、C)相测量电流达到某段定值后，经某段延时判断“第一组PTX(A、B、C)相匝间故障”；
[0027]反时限匝间故障告警：经控制字投入开启此功能，如PT预警电流反时限投入；X(A、
B、C)相测量电流达到预警电流反时限启动值，经延时判断第一组PTX(A、B、C)相匝间故障。
[0028]所述PT一次保险慢熔报警的判断方法为：经控制字投入开启此功能，控制字如第一组PT一次保险慢熔监测；
[0029]定时限PT一次保险慢熔告警：采集的3倍负序电压3U2大于PT一次保险慢熔3U2电压报警定值，且开口三角零序电压大于PT外接零序电压闭锁值；经延时PT一次保险慢熔3U2电压报警延时选择电压最低一相判断第1组PTX(A、B、C)相一次慢熔；
[0030]反时限PT一次保险慢熔告警：经控制字投入开启此功能，控制字如PT一次保险慢熔3U2电压报警反时限投入；采集的3倍负序电压3U2大于反时限启动值，且开口三角零序电压大于PT外接零序电压闭锁值，经延时选择电压最低一相判断第一组PTX(A、B、C)相一次慢熔；
[0031]经控制字选择若投入二次谐波闭锁功能，则开口三角电压二次谐波占基波比率达到二次谐本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.电压互感器监测装置，其特征在于，包括采样单元、处理单元、显示与按键单元、通信单元、继电器单元、存储单元和供电单元，所述采样单元、所述显示与按键单元、所述通信单元、所述继电器单元、所述存储单元和所述供电单元分别与所述处理单元呈信号连接布置，所述处理单元用于处理信号以及判断事件类型；所述显示与按键单元用于实现人机交互，所述通信单元用于数据采集回读，所述处理单元具有I/O口，通过所述I/O口控制所述继电器单元，所述继电器单元基于提供不同的继电器输出能力用于外接联动设备，所述存储单元用于保存数据，所述供电单元用于为监测装置供电；所述采样单元包括采样芯片，所述采样芯片具有四路第一通道和四路第二通道，四路所述第一通道和四路所述第二通道分别呈同步采样布置，所述第一通道用于通过分压器取样采集电压信号，所述第二通道用于通过互感器隔离取样采集电流信号。2.如权利要求1所述的电压互感器监测装置，其特征在于，四路所述第一通道和四路所述第二通道均锁相后输出时钟频率。3.如权利要求2所述的电压互感器监测装置，其特征在于，所述采样芯片设定为每个周波64个点，采样信号经过滤波整形之后传送到所述处理单元。4.如权利要求3所述的电压互感器监测装置，其特征在于，所述采集单元与所述处理单元之间通过高速磁隔离芯片以数字方式进行隔离。5.如权利要求1
‑
4任意一项所述的电压互感器监测装置，其特征在于，所述处理单元将采样信号进行处理，计算其相位、有效值、谐波、电压不平衡度指标；所述I/O口处理按键信号用于控制所述继电器单元输出，所述继电器单元提供三路继电器输出，三路所述继电器输出分别为继电器输出，功率继电器输出、自保持继电器输出。6.如权利要求1
‑
4任意一项所述的电压互感器监测装置，其特征在于，所述处理单元包括两路第一串行口，所述第一串行口通过隔离485端口输出，所述串行口用于连接下行模块，所述下行模块包括红外温度采样模块和湿度采样模块，所述红外温度采样模块用于监测互感器的外壳温度，所述湿度采样模块用于监测互感器安设的环境湿度。7.如权利要求1
‑
4任意一项所述的电压互感器监测装置，其特征在于，所述处理单元包括三路第二串行口，其一所述第二串行口与协议转换模块呈通信布置，其一所述第二串行口用于转换成网口或者光线输出；另外两路所述第二串行口用于备用接口。8.电压互感器的故障判断方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)、控制字投入后，电压互感器监测装置才会正常工作，否则装置不会进行任何故障判别；电压不平衡度总启动元件设定启动定值为：监测功能电压不平衡度总启动定值；只有当电压总不平衡度超过所述监测功能电压不平衡度总启动定值，所述电压互感器监测装置才会进入电气量的故障判别逻辑；(2)、进入判断时，分别进行电压不平衡告警、PT断线告警、PT匝间故障告警、PT一次保险慢熔报警和PT温湿度告警；(3)、处理单元基于步骤(2)的各个告警，判断事件类型；(4)、显示与按键单元包括复归按钮，若告警过，告警灯应呈保持状态，待人工复归，故障仍存在，则复归不了，故障消除，则复归成功。9.如权利要求8所述的电压互感器的故障判断方法，其特征在于，所述电压不平衡告警

【专利技术属性】
技术研发人员：欧阳成文，刘韦峰，
申请(专利权)人：惠州化能汇通智能科技有限公司，
类型：发明
国别省市：