一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的容量與能量需求的不斷增加，電力設(shè)備的安全運(yùn)行顯得越來越重要。高壓斷路器是電力系統(tǒng)中最重要的開關(guān)設(shè)備，能夠根據(jù)電網(wǎng)運(yùn)行的需要可靠的投入或切除相應(yīng)的線路或電氣設(shè)備，在電網(wǎng)中能起到控制和保護(hù)作用。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)能夠及時(shí)將故障線路或電氣設(shè)備從電網(wǎng)中快速切除，如果高壓斷路器不能及時(shí)開斷線路、消除故障，就會(huì)使事故擴(kuò)大造成嚴(yán)重后果。因此高壓斷路器工作的可靠程度、性能的好壞是決定電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要因素。目前，我國(guó)變電站對(duì)高壓斷路器的檢修主要是定期檢修，但對(duì)高壓斷路器定期檢修制度的盲目性大且需要拆卸，常常在拆卸和安裝過程中會(huì)帶來新的問題。因此對(duì)高壓斷路器必須實(shí)行在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)其運(yùn)行狀態(tài)，為設(shè)備是否需要狀態(tài)檢修提供依據(jù)。一些發(fā)達(dá)國(guó)家對(duì)高壓斷路器的在線狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù)已日趨成熟。比如美國(guó)德克薩斯電力公司的便攜式斷路器分析儀、ABB公司開發(fā)的SF6斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、日本東京電力公司和東芝公司聯(lián)合開發(fā)的GIS在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。目前我國(guó)還沒有很成熟的斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)產(chǎn)品，但一些單位在這方面已做出了有益的探索，如清華大學(xué)開發(fā)的高壓斷路器狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，華中理工大學(xué)和湖南省電力局聯(lián)合研制的高壓斷路器機(jī)械特性在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)等。根據(jù)各種資料和文獻(xiàn)的報(bào)導(dǎo)，目前高壓斷路器的在線監(jiān)測(cè)技術(shù)仍存在如下幾個(gè)突出問題:在線監(jiān)測(cè)選擇的傳感器不夠精確，診斷精度不高；數(shù)據(jù)的保存、處理等不系統(tǒng)，缺乏科學(xué)的管理，無法根據(jù)利用斷路器運(yùn)行的歷史對(duì)故障做出合理的判斷；在線監(jiān)測(cè)裝置模塊壽命過短，安裝維護(hù)困難，價(jià)格過高而精度不夠高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明旨在解決上述問題，提供一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括信號(hào)調(diào)理電路、隔離放大電路、電源模塊、應(yīng)用電路、控制器和控制主機(jī)；其中信號(hào)調(diào)理電路與斷路器相連接，外接電流信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路與隔離放大電路相連接；隔離放大電路通過應(yīng)用電路與控制器相連接；控制器、信號(hào)調(diào)理電路、隔離放大電路和應(yīng)用電路均與電源模塊相連接；控制主機(jī)與控制器相連接。
[0005]本發(fā)明所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述控制器采用STM32微處理器。
[0006]本發(fā)明所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)調(diào)理電路中采用運(yùn)算放大器AD822進(jìn)行信號(hào)放大。
[0007]本發(fā)明所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述分離放大電路中采用的為IC100隔離放大器。
[0008]本發(fā)明所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用電路采用16位的數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)AD7606。
[0009]本發(fā)明所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，能對(duì)分合閘線圈的電流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、濾波、放大、存儲(chǔ)和分析，能夠計(jì)算分合時(shí)間、分合速度、開關(guān)行程、分合行程、過沖距離等參數(shù)，并能夠?qū)Ω邏簲嗦菲鞯膭?dòng)作類型進(jìn)行基本的判斷。實(shí)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行表明該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全面、操作性和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的推廣價(jià)值。
[0010]說明書附圖
圖1為系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]—種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括信號(hào)調(diào)理電路、隔離放大電路、電源模塊、應(yīng)用電路、控制器和控制主機(jī)；其中信號(hào)調(diào)理電路與斷路器相連接，外接電流信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路與隔離放大電路相連接；隔離放大電路通過應(yīng)用電路與控制器相連接；控制器、信號(hào)調(diào)理電路、隔離放大電路和應(yīng)用電路均與電源模塊相連接；控制主機(jī)與控制器相連接。
[0012]本發(fā)明所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，所述控制器采用STM32微處理器。所述信號(hào)調(diào)理電路中采用運(yùn)算放大器AD822進(jìn)行信號(hào)放大。信號(hào)調(diào)理電路首先將電流傳感器采集到的高壓斷路器的分合閘電流信號(hào)通過電阻R104將此信號(hào)轉(zhuǎn)化成相應(yīng)的電壓信號(hào)，然后經(jīng)三端濾波器FP100將此電壓信號(hào)輸入到模擬運(yùn)算放大器，通過模擬運(yùn)算放大器AD822將電壓信號(hào)放大K倍后把信號(hào)傳輸給隔離放大器電路。所述分離放大電路中采用的為IC100隔離放大器。其內(nèi)部封裝元件是IS0124，它是一種新的占空比調(diào)制解調(diào)技術(shù)的精密隔離放大器，采用匹配IpF隔離電容進(jìn)行輸入輸出的隔離，并整體嵌入塑料封裝內(nèi)。IClOO的每一個(gè)電源引腳都要接一個(gè)IyF的電容，電容應(yīng)盡可能地靠近放大器，其內(nèi)部頻率設(shè)定為500kHz，為把DC/DC轉(zhuǎn)換器饋通噪音減至最低，在電源端設(shè)計(jì)了一個(gè)π型過濾器。IS0124放大器傳輸信號(hào)通過一個(gè)500kHz占空比調(diào)制技術(shù)穿過一個(gè)隔離電容。對(duì)于輸入信號(hào)低于250kHz的頻率，這種系統(tǒng)的工作就像任何一個(gè)線性放大器的工作，但是對(duì)于頻率高于250kHz，其工作的情況與采樣放大器相似將采集到的高壓斷路器分合閘線圈電流信號(hào)通過信號(hào)調(diào)理部分的濾波、轉(zhuǎn)換等作用變成電壓信號(hào)；其次通過隔離放大電路將此電壓信號(hào)放大到AD7606端口所需的電壓；再通過AD7606將電壓信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)并輸入到STM32微處理器中，利用STM32的計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)編碼器的脈沖計(jì)數(shù)，進(jìn)而測(cè)量出高壓開關(guān)觸頭行程；最后STM32將測(cè)到的電流數(shù)據(jù)和行程數(shù)據(jù)經(jīng)過處理后通過RS-422接口傳給上位機(jī)PC，并在監(jiān)控界面上顯示。所述應(yīng)用電路采用16位的數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)AD7606，AD7606，其內(nèi)部包括模擬輸入位保護(hù)、跟蹤保持放大器、16位電荷再分配逐次逼近型模數(shù)轉(zhuǎn)換器、靈活的數(shù)字濾波器、2.5 V基準(zhǔn)電壓源、基準(zhǔn)電壓緩沖以及高速串行和并行接口。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于包括信號(hào)調(diào)理電路、隔離放大電路、電源模塊、應(yīng)用電路、控制器和控制主機(jī)；其中信號(hào)調(diào)理電路與斷路器相連接，外接電流信號(hào)；信號(hào)調(diào)理電路與隔離放大電路相連接；隔離放大電路通過應(yīng)用電路與控制器相連接；控制器、信號(hào)調(diào)理電路、隔離放大電路和應(yīng)用電路均與電源模塊相連接；控制主機(jī)與控制器相連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述控制器采用STM32微處理器。3.如權(quán)利要求1所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述信號(hào)調(diào)理電路中采用運(yùn)算放大器AD822進(jìn)行信號(hào)放大。4.如權(quán)利要求1所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述分離放大電路中采用的為IClOO隔離放大器。5.如權(quán)利要求1所述的一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于所述應(yīng)用電路采用16位的數(shù)據(jù)采樣系統(tǒng)AD7606。
【專利摘要】一種斷路器在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，屬于監(jiān)測(cè)設(shè)備領(lǐng)域。其特征在于包括信號(hào)調(diào)理電路、隔離放大電路、電源模塊、應(yīng)用電路、控制器和控制主機(jī)；能夠快速實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的采集，能對(duì)分合閘線圈的電流信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換、濾波、放大、存儲(chǔ)和分析，能夠計(jì)算分合時(shí)間、分合速度、開關(guān)行程、分合行程、過沖距離等參數(shù)，并能夠?qū)Ω邏簲嗦菲鞯膭?dòng)作類型進(jìn)行基本的判斷。實(shí)驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)行表明該系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性好、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)全面、操作性和抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，具有很大的推廣價(jià)值。
【IPC分類】G01R31/327
【公開號(hào)】CN105629160
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410600008
【發(fā)明人】劉秋麗
【申請(qǐng)人】陜西高華知本化工科技有限公司
【公開日】2016年6月1日
【申請(qǐng)日】2014年10月31日