專利名稱：一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種在線監(jiān)測系統(tǒng)，尤其是涉及一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置。
背景技術(shù)：
電容式電壓互感器是由串聯(lián)電容器抽取電壓，再經(jīng)變壓器變壓作為表計、繼電保護等的電壓源的電壓互感器。電容式電壓互感器以其性能優(yōu)良、成本低廉等優(yōu)勢在220kV 及以上輸電系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。但由于設(shè)計、制造和材質(zhì)等原因，CVT中的電磁單元故障、 電容元件擊穿故障和電容量發(fā)生變化等問題在電容式電壓互感器中時有發(fā)生。目前國內(nèi)對CVT的運行檢查項目普遍較少，主要局限于CVT外觀檢查巡視和觀察電壓指示。外觀檢查巡視對發(fā)現(xiàn)滲漏油等故障較有效，但對于發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障效果不明顯； 運行中觀察的電壓指示通常是監(jiān)控屏上顯示的系統(tǒng)一次電壓瞬時值，且大多是線電壓。當(dāng) CVT故障造成電壓突降為零時，觀察電壓指示容易發(fā)現(xiàn)或由保護裝置發(fā)出報警信號。而對于故障造成故障相電壓下降不多時往往難以發(fā)現(xiàn)。此外，現(xiàn)場也有CVT上安裝的容性設(shè)備在線監(jiān)測裝置，主要監(jiān)測設(shè)備電容量數(shù)值和泄漏電流數(shù)值。但測試值容易受到現(xiàn)場電磁干擾和外部環(huán)境的影響，造成測試數(shù)據(jù)不穩(wěn)定，易產(chǎn)生誤差。因此研制CVT故障監(jiān)測裝置，及早發(fā)現(xiàn)CVT內(nèi)部故障，防止故障發(fā)展擴大造成設(shè)備事故，降低設(shè)備事故和故障率，具有重大意義。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置。本實用新型的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，包括MCU、電壓信號采集放大模塊、GPS模塊、無線通信模塊、存儲器，所述的MCU分別與電壓信號采集放大模塊、 GPS模塊、無線通信模塊、存儲器連接，所述的電壓信號采集放大模塊與電容式電壓互感器的二次側(cè)連接。所述的電壓信號采集放大模塊包括空氣開關(guān)、保護電路、無相差放大電路，所述的空氣開關(guān)、保護電路、無相差放大電路依次連接。所述的存儲器為掉電存儲器。所述的保護電路包括電阻R12、第一熔斷絲R11、第二熔斷絲R15、氣體放電管D4、 隔離電流互感器U7，所述的電阻R12、第一熔斷絲Rll依次串聯(lián)后與隔離電流互感器U7的輸入1端連接，所述的第二熔斷絲R15與隔離電流互感器U7的輸入2端連接，所述的氣體放電管D4兩端分別接在隔離電流互感器U7的輸入1端與輸入2端之間。所述的無相差放大電路包括電阻R13、氣體放電管D4、放大器，所述的電阻R13、氣體放電管D4并聯(lián)后分別接在隔離電流互感器U7的輸出端、放大器的輸入端。[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點1、電壓信號從CVT的二次側(cè)取得，直接連接到設(shè)備內(nèi)的空氣開關(guān)上， 信號需要經(jīng)過保護電路和無相差放大結(jié)電路保證人員設(shè)備安全和測量的精確度。2, GPS模塊提供測量的精確時間，同數(shù)據(jù)一塊保存，可以用于歷史數(shù)據(jù)分析。3、無線通訊模塊可以與上位儀器進行數(shù)據(jù)傳輸，同時可以通過撥碼開關(guān)切換裝置的通訊地址。4、外接一塊FLASH存儲器用于監(jiān)測系統(tǒng)的掉電保持。5、監(jiān)測CVT 二次側(cè)電壓數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效，且不易受到現(xiàn)場電磁干擾的影響。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實用新型的電壓信號采集放大模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實用新型的無線通信模塊的通訊地址選擇電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型進行詳細說明。實施例如圖1所示，一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，包括MCU3、電壓信號采集放大模塊、GPS模塊5、無線通信模塊6、掉電存儲器4，所述的MCU3分別與電壓信號采集放大模塊、GPS模塊5、無線通信模塊6、掉電存儲器4連接，所述的電壓信號采集放大模塊與電容式電壓互感器的二次側(cè)連接。所述的電壓信號采集放大模塊包括空氣開關(guān)、保護電路1、無相差放大電路2，所述的空氣開關(guān)、保護電路1、無相差放大電路2依次連接。如圖2所示，所述的保護電路包括電阻R12、第一熔斷絲R11、第二熔斷絲R15、氣體放電管D4、隔離電流互感器U7，所述的電阻R12、第一熔斷絲Rll依次串聯(lián)后與隔離電流互感器U7的輸入1端連接，所述的第二熔斷絲R15與隔離電流互感器U7的輸入2端連接，所述的氣體放電管D4兩端分別接在隔離電流互感器U7的輸入1端與輸入2端之間。所述的無相差放大電路包括電阻R13、氣體放電管D4、放大器，所述的電阻R13、氣體放電管D4并聯(lián)后分別接在隔離電流互感器U7的輸出端、放大器的輸入端。電壓信號從CVT 二次側(cè)通過空氣開關(guān)接入，通過精密電阻R12將電壓信號轉(zhuǎn)化為電流信號。為了防止因故障出現(xiàn)大電流， 加入了兩個快速熔斷絲作為保護。加入氣體放電管以防CVT 二次側(cè)出現(xiàn)大的電壓波動損壞器件。電流信號通過1 1的隔離電流互感器送入放大電路，并將測量系統(tǒng)內(nèi)的地和CVT 二次側(cè)的地隔開，以減小雜波和干擾。隔離變壓器副邊的電流信號通過電阻再次轉(zhuǎn)為電壓信號，輸入放大器。在放大器的兩個輸入端都加了對地回路，以保持電壓信號的穩(wěn)定。在一個變電站中會安裝多個CVT監(jiān)測裝置，為了在測量和下載數(shù)據(jù)時能對不同的設(shè)備進行區(qū)分，需要給不同的設(shè)備不同的通訊地址。通訊地址選擇電路如圖3所示。地址選擇的功能通過一個4位的撥碼開關(guān)來完成。CVT采集電壓數(shù)據(jù)后送入MCU處理，如果出現(xiàn)三相電壓不平衡情況達到一定程度， 本實用新型就發(fā)出報警信號，如果出現(xiàn)不平衡達到100%，即出現(xiàn)缺相的情況，本實用新型會發(fā)出另一種報警信號。每次測量后將三相的電壓信號加上從GPS上取得的時標(biāo)，存儲到 FLASH內(nèi)部，可上傳到上位機器，也可用于歷史數(shù)據(jù)分 析。
權(quán)利要求1.一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于，包括MCU、電壓信號采集放大模塊、GPS模塊、無線通信模塊、存儲器，所述的MCU分別與電壓信號采集放大模塊、GPS 模塊、無線通信模塊、存儲器連接，所述的電壓信號采集放大模塊與電容式電壓互感器的二次側(cè)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述的電壓信號采集放大模塊包括空氣開關(guān)、保護電路、無相差放大電路，所述的空氣開關(guān)、保護電路、無相差放大電路依次連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述的存儲器為掉電存儲器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述的保護電路包括電阻(R12)、第一熔斷絲(Rll)、第二熔斷絲(R15)、氣體放電管(D4)、 隔離電流互感器(U7)，所述的電阻(R12)、第一熔斷絲(Rll)依次串聯(lián)后與隔離電流互感器 (U7)的輸入1端連接，所述的第二熔斷絲(R15)與隔離電流互感器(U7)的輸入2端連接， 所述的氣體放電管(D4)兩端分別接在隔離電流互感器(U7)的輸入1端與輸入2端之間。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，其特征在于， 所述的無相差放大電路包括電阻(R13)、氣體放電管(D4)、放大器，所述的電阻(R13)、氣體放電管(D4)并聯(lián)后分別接在隔離電流互感器(U7)的輸出端、放大器的輸入端。
專利摘要本實用新型涉及一種用于電容式電壓互感器的在線監(jiān)測裝置，包括MCU、電壓信號采集放大模塊、GPS模塊、無線通信模塊、存儲器，所述的MCU分別與電壓信號采集放大模塊、GPS模塊、無線通信模塊、存儲器連接，所述的電壓信號采集放大模塊與電容式電壓互感器的二次側(cè)連接。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有監(jiān)測CVT二次側(cè)電壓數(shù)據(jù)穩(wěn)定有效，且不易受到現(xiàn)場電磁干擾的影響等優(yōu)點。
文檔編號G01R35/02GK201945681SQ20102067459
公開日2011年8月24日 申請日期2010年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月22日
發(fā)明者井雅, 姚建歆, 張小越, 徐劍, 施偉斌, 盛弋皞, 盛繼卿, 顧臨峰 申請人:上海中區(qū)節(jié)電科技有限公司, 上海交通大學(xué), 上海市電力公司