本實(shí)用新型涉及測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元。

背景技術(shù)：

有載分接開關(guān)是一種為變壓器在負(fù)載變化時(shí)提供恒定電壓的開關(guān)裝置。其基本原理就是在保證不中斷負(fù)載電流的情況下，實(shí)現(xiàn)變壓器繞組中分接頭之間的切換，從而改變繞組的匝數(shù)，即變壓器的電壓比，最終實(shí)現(xiàn)調(diào)壓的目的。

在目前的輸變電行業(yè)中，大型變壓器都廣泛地安裝了有載調(diào)壓開關(guān)以保證系統(tǒng)和用戶的電壓質(zhì)量。而有載分接開關(guān)是變壓器中的關(guān)鍵部件，其中的切換開關(guān)承載著負(fù)荷電流的轉(zhuǎn)換過渡過程，因而被視作有載分接開關(guān)的心臟，它的可靠性具有決定性作用。在線監(jiān)測切換開關(guān)轉(zhuǎn)換過渡過程，直接測量電流獲取切換波形，這是最直接的方法，最能反映出當(dāng)前有載開關(guān)運(yùn)行狀況，根據(jù)電流切換波形能夠提前發(fā)現(xiàn)問題，從而采取相應(yīng)的措施。

目前在線監(jiān)測有載開關(guān)的方法有多種，如機(jī)械性能在線監(jiān)測、有載開關(guān)聲學(xué)指紋現(xiàn)場測試等，這些都是間接反映運(yùn)行狀況，最重要不足在于存在很大的離散性即現(xiàn)場干擾因素很多，而且需要大量的數(shù)據(jù)形成數(shù)據(jù)庫來進(jìn)行甄別。

開關(guān)轉(zhuǎn)換過渡過程測量電流獲取切換波形是最直接的方法，通過選用電流互感器即可。但是測量一次側(cè)的電流，必須選用相應(yīng)的耐壓等級(jí)。有載開關(guān)最低的電壓10KV的，與之配套的電流互感器體積大、分量重，為了監(jiān)測開關(guān)轉(zhuǎn)換過渡整個(gè)過程，至少要有6個(gè)，顯然用這種方法根本沒有可操作性。而選用小巧的電流互感器，又要解決一次側(cè)高壓與二次低壓的隔離問題，這是測量的技術(shù)難點(diǎn)。

最新有種有載分接開關(guān)電流在線監(jiān)測一體化系統(tǒng)，能夠在線獲取電流切換波形，監(jiān)測有載開關(guān)運(yùn)行。雖然這種監(jiān)測系統(tǒng)很好，但還是存在重大的隱患，將直接影響到變壓器的安全運(yùn)行。其在切換開關(guān)U1和U2、V1和V2、W1和W2上各放了一個(gè)電流互感器，總計(jì)6個(gè)。為了獲取切換前后的電流波形，切換前后采樣裝置上必須都有工作電源，為此它用導(dǎo)線連接2個(gè)采樣裝置的方法來互相提供電源，就算用高壓導(dǎo)線也極易引起U1和U2(V1和V2、W1和W2)之間短路。本來U1和U2(V1和V2、W1和W2)之間已經(jīng)有足夠的安全距離，現(xiàn)在人為的把這距離由于采樣裝置導(dǎo)線連接而大大縮短。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型的目的是針對(duì)上述問題，提供一種設(shè)計(jì)合理，結(jié)構(gòu)簡單，能夠有效記錄有載開關(guān)切換電流波形的一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元。

為了達(dá)到上述實(shí)用新型目的，解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下：

一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元，包括多個(gè)電流互感器模塊、多個(gè)從信號(hào)處理電路模塊、一電源模塊、一信號(hào)處理控制模塊和一DTU模塊，其中：

所述電流互感器模塊的數(shù)量與所述從信號(hào)處理電路模塊的數(shù)量相同；

每個(gè)所述電流互感器模塊輸出兩路電流信號(hào)至其對(duì)應(yīng)的所述從信號(hào)處理電路模塊,一路電流信號(hào)是電流采樣信號(hào)，另一路電流信號(hào)是提供所述從信號(hào)處理電路模塊的工作電源；

每個(gè)所述從信號(hào)處理電路模塊一方面對(duì)從所述電流互感器模塊傳輸過來的電流采樣信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入緩存；另一方面，所述從信號(hào)處理電路模塊中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述電源模塊與所述信號(hào)處理控制模塊連接，提供所述信號(hào)處理控制模塊的工作電源；

所述信號(hào)處理控制模塊通過光纖接口與所述從信號(hào)處理電路模塊相連，同時(shí)又與所述DTU模塊連接，將所述從信號(hào)處理電路模塊經(jīng)光纖發(fā)送端串行輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將每次切換的電流波形數(shù)據(jù)傳送給所述DTU模塊；

所述DTU模塊通過通訊接口將接收的電流波形數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)上。

作為一具體實(shí)施例，

多個(gè)所述電流互感器模塊共包括9個(gè)相互獨(dú)立的電流互感器，分別為第一電流互感器、第二電流互感器、第三電流互感器、第四電流互感器、第五電流互感器、第六電流互感器、第七電流互感器、第八電流互感器和第九電流互感器；

多個(gè)所述從信號(hào)處理電路模塊共包括9個(gè)相互獨(dú)立的從信號(hào)處理電路，分別為第一從信號(hào)處理電路、第二從信號(hào)處理電路、第三從信號(hào)處理電路、第四從信號(hào)處理電路、第五從信號(hào)處理電路、第六從信號(hào)處理電路、第七從信號(hào)處理電路、第八從信號(hào)處理電路和第九從信號(hào)處理電路；

9個(gè)所述電流互感器模塊輸出9組共18路電流信號(hào)，分別為Ia1和Ia2、Ib1和Ib2、Ic1和Ic2、Id1和Id2、Ie1和Ie2、If1和If2、Ig1和Ig2、Ih1和Ih2、Ii1和Ii2；

所述第一電流互感器用以：

對(duì)所述第一從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ia1和Ia2,并同時(shí)對(duì)所述第一從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第二電流互感器用以：

對(duì)所述第二從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ib1和Ib2，并同時(shí)對(duì)所述第二從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第三電流互感器用以：

對(duì)所述第三從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ic1和Ic2，并同時(shí)對(duì)所述第三從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第四電流互感器用以：

對(duì)所述第四從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Id1和Id2，并同時(shí)對(duì)所述第四從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第五電流互感器用以：

對(duì)所述第五從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ie1和Ie2，并同時(shí)對(duì)所述第五從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第六電流互感器用以：

對(duì)所述第六從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)If1和If2，并同時(shí)對(duì)所述第六從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第七電流互感器用以：

對(duì)所述第七從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ig1和Ig2，并同時(shí)對(duì)所述第七從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第八電流互感器用以：

對(duì)所述第八從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ih1和Ih2，并同時(shí)對(duì)所述第八從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第九電流互感器用以：

對(duì)所述第九從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ii1和Ii2，并同時(shí)對(duì)所述第九從信號(hào)處理電路提供工作電源。

作為一具體實(shí)施例，

所述從信號(hào)處理電路模塊設(shè)置有9個(gè)光纖發(fā)送端，用以發(fā)送9組光纖信號(hào)，9個(gè)所述光纖發(fā)送端分別為第一光纖發(fā)送端、第二光纖發(fā)送端、第三光纖發(fā)送端、第四光纖發(fā)送端、第五光纖發(fā)送端、第六光纖發(fā)送端、第七光纖發(fā)送端、第八光纖發(fā)送端和第九光纖發(fā)送端；

所述第一從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ia1通過整流處理，以提供所述第一從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ia2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第一從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第一光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第二從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ib1通過整流處理，以提供所述第二從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ib2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第二從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第二光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第三從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ic1通過整流處理，以提供所述第三從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ic2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第三從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第三光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第四從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Id1通過整流處理，以提供所述第四從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Id2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第四從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第四光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第五從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ie1通過整流處理，以提供所述第五從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ie2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第五從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第五光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第六從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)If1通過整流處理，以提供所述第六從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)If2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第六從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第六光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第七從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ig1通過整流處理，以提供所述第七從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ig2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第七從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第七光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第八從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ih1通過整流處理，以提供所述第八從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ih2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第八從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第八光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第九從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ii1通過整流處理，以提供所述第九從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ii2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第九從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第九光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊。

作為一具體實(shí)施例，

所述信號(hào)處理控制模塊設(shè)置有9個(gè)光纖接收端，用以接收9組光纖信號(hào)，9個(gè)所述光纖接收端分別為第一光纖接收端、第二光纖接收端、第三光纖接收端、第四光纖接收端、第五光纖接收端、第六光纖接收端、第七光纖接收端、第八光纖接收端和第九光纖接收端；

所述信號(hào)處理控制模塊用以：

通過第一光纖接收端、第二光纖接收端、第三光纖接收端、第四光纖接收端、第五光纖接收端、第六光纖接收端、第七光纖接收端、第八光纖接收端和第九光纖接收端與所述信號(hào)處理電路模塊中的第一光纖接收端、第二光纖接收端、第三光纖接收端、第四光纖接收端、第五光纖接收端、第六光纖接收端、第七光纖接收端、第八光纖接收端和第九光纖接收端一一對(duì)應(yīng)連接，并將信號(hào)處理控制模塊處理的每次切換的電流波形數(shù)據(jù)通過通訊接口傳送給所述DTU模塊。

進(jìn)一步的，所述通訊接口為RS-232接口。

本實(shí)用新型由于采用以上技術(shù)方案，使之與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下的優(yōu)點(diǎn)和積極效果：

1、本實(shí)用新型通過采用9個(gè)相互獨(dú)立的電流互感器，解決了切換前后采樣裝置上必須都有工作電源的問題，可實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)行中有載分接開關(guān)的電流進(jìn)行全程在線測量，使U1和U2(V1和V2、W1和W2)之間的從信號(hào)處理電路相互獨(dú)立，從而具有足夠的電氣距離，具有安全可靠、使用方便、重量輕、抗干擾性能好、精度高等優(yōu)點(diǎn)；

2、本實(shí)用新型通過實(shí)測電流波形的運(yùn)算，獲取有載開關(guān)從單到雙、又從雙到單的切換過程的電流波形；

3、本實(shí)用新型采用輕巧的常規(guī)電流傳感器，安裝方便、設(shè)計(jì)合理、結(jié)構(gòu)簡單；

4、通過GPRS網(wǎng)絡(luò)可隨時(shí)讀取有載分接開關(guān)每次切換的波形，方便實(shí)用。

附圖說明：

為了更清楚地說明本實(shí)用新型實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述中所需要使用的附圖作簡單的介紹。顯而易見，下面描述中的附圖僅僅是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。附圖中：

圖1為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的從信號(hào)處理電路模塊電路圖；

圖3為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的信號(hào)處理控制模塊示意圖；

圖4a為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的ARM應(yīng)用電路示意圖；

圖4b為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的RS-232接口電路示意圖；

圖4c為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的可編程邏輯電路CPLD電路示意圖

圖4d為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的可編程邏輯電路CPLD內(nèi)部邏輯電路示意圖；

圖5為本實(shí)用新型一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元中X相各電流波形圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合本實(shí)用新型的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述和討論，顯然，這里所描述的僅僅是本實(shí)用新型的一部分實(shí)例，并不是全部的實(shí)例，基于本實(shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。

如圖1所示，為本實(shí)施例一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元的整體結(jié)構(gòu)示意圖，虛線框部分為切換開關(guān)和與之機(jī)械連接的分接選擇器，其它是電流在線測量單元的部件，包括多個(gè)電流互感器模塊、多個(gè)從信號(hào)處理電路模塊、一電源模塊、一信號(hào)處理控制模塊和一DTU(Data Transfer unit)模塊。有載開關(guān)切換總是按照K1K2，K2K3，K3K4或K4K3，K3K2，K2K1為順序?qū)崿F(xiàn)單到雙，雙到單的切換。每相上需要電流互感器模塊和從信號(hào)處理電路模塊組合在一起的3路，其中2路分別套在分接選擇器單雙與切換開關(guān)相連的導(dǎo)體上，另一路套在輸出端的導(dǎo)體上。其中：

所述電流互感器模塊的數(shù)量與所述從信號(hào)處理電路模塊的數(shù)量相同；

每個(gè)所述電流互感器模塊輸出兩路電流信號(hào)至其對(duì)應(yīng)的所述從信號(hào)處理電路模塊,一路電流信號(hào)是電流采樣信號(hào)，另一路電流信號(hào)是提供所述從信號(hào)處理電路模塊的工作電源；

每個(gè)所述從信號(hào)處理電路模塊一方面對(duì)從所述電流互感器模塊傳輸過來的電流采樣信號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，并將轉(zhuǎn)換結(jié)果存入緩存；另一方面，所述從信號(hào)處理電路模塊中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述電源模塊與所述信號(hào)處理控制模塊相連接，提供所述信號(hào)處理控制模塊的工作電源；

所述信號(hào)處理控制模塊通過光纖接口與所述從信號(hào)處理電路模塊相連，同時(shí)又與所述DTU模塊連接，將所述從信號(hào)處理電路模塊經(jīng)光纖發(fā)送端串行輸出的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將每次切換的電流波形數(shù)據(jù)傳送給所述DTU模塊；

所述DTU模塊通過通訊接口將接收的電流波形數(shù)據(jù)通過天線發(fā)送到GPRS網(wǎng)絡(luò)上。

本實(shí)施例中，多個(gè)所述電流互感器模塊共包括9個(gè)相互獨(dú)立的電流互感器，分別為第一電流互感器、第二電流互感器、第三電流互感器、第四電流互感器、第五電流互感器、第六電流互感器、第七電流互感器、第八電流互感器和第九電流互感器；

多個(gè)所述從信號(hào)處理電路模塊共包括9個(gè)相互獨(dú)立的從信號(hào)處理電路，分別為第一從信號(hào)處理電路、第二從信號(hào)處理電路、第三從信號(hào)處理電路、第四從信號(hào)處理電路、第五從信號(hào)處理電路、第六從信號(hào)處理電路、第七從信號(hào)處理電路、第八從信號(hào)處理電路和第九從信號(hào)處理電路；

9個(gè)所述電流互感器模塊輸出9組共18路電流信號(hào)，分別為Ia1和Ia2、Ib1和Ib2、Ic1和Ic2、Id1和Id2、Ie1和Ie2、If1和If2、Ig1和Ig2、Ih1和Ih2、Ii1和Ii2；

所述第一電流互感器用以：

對(duì)所述第一從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ia1和Ia2,并同時(shí)對(duì)所述第一從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第二電流互感器用以：

對(duì)所述第二從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ib1和Ib2，并同時(shí)對(duì)所述第二從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第三電流互感器用以：

對(duì)所述第三從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ic1和Ic2，并同時(shí)對(duì)所述第三從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第四電流互感器用以：

對(duì)所述第四從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Id1和Id2，并同時(shí)對(duì)所述第四從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第五電流互感器用以：

對(duì)所述第五從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ie1和Ie2，并同時(shí)對(duì)所述第五從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第六電流互感器用以：

對(duì)所述第六從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)If1和If2，并同時(shí)對(duì)所述第六從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第七電流互感器用以：

對(duì)所述第七從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ig1和Ig2，并同時(shí)對(duì)所述第七從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第八電流互感器用以：

對(duì)所述第八從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ih1和Ih2，并同時(shí)對(duì)所述第八從信號(hào)處理電路提供工作電源；

所述第九電流互感器用以：

對(duì)所述第九從信號(hào)處理電路輸入電流信號(hào)Ii1和Ii2，并同時(shí)對(duì)所述第九從信號(hào)處理電路提供工作電源。

本實(shí)施例中，所述從信號(hào)處理電路模塊設(shè)置有9個(gè)光纖發(fā)送端，用以發(fā)送9組光纖信號(hào)，9個(gè)所述光纖發(fā)送端分別為第一光纖發(fā)送端、第二光纖發(fā)送端、第三光纖發(fā)送端、第四光纖發(fā)送端、第五光纖發(fā)送端、第六光纖發(fā)送端、第七光纖發(fā)送端、第八光纖發(fā)送端和第九光纖發(fā)送端；

所述第一從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ia1通過整流處理，以提供所述第一從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ia2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第一從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第一光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第二從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ib1通過整流處理，以提供所述第二從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ib2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第二從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第二光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第三從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ic1通過整流處理，以提供所述第三從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ic2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第三從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第三光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第四從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Id1通過整流處理，以提供所述第四從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Id2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第四從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第四光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第五從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ie1通過整流處理，以提供所述第五從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ie2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第五從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第五光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第六從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)If1通過整流處理，以提供所述第六從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)If2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第六從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第六光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第七從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ig1通過整流處理，以提供所述第七從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ig2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第七從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第七光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第八從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ih1通過整流處理，以提供所述第八從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ih2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第八從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第八光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊；

所述第九從信號(hào)處理電路用以：

一方面將電流信號(hào)Ii1通過整流處理，以提供所述第九從信號(hào)處理電路的工作電源，并將輸入的電流采樣信號(hào)Ii2進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理，結(jié)果存入緩存；

另一方面，所述第九從信號(hào)處理電路中的微處理器將轉(zhuǎn)換結(jié)果通過第九光纖發(fā)送端串行輸出至所述信號(hào)處理控制模塊。

本實(shí)施例中，所述信號(hào)處理控制模塊設(shè)置有9個(gè)光纖接收端，用以接收9組光纖信號(hào)，9個(gè)所述光纖接收端分別為第一光纖接收端、第二光纖接收端、第三光纖接收端、第四光纖接收端、第五光纖接收端、第六光纖接收端、第七光纖接收端、第八光纖接收端和第九光纖接收端。

所述信號(hào)處理控制模塊用以：

通過第一光纖接收端、第二光纖接收端、第三光纖接收端、第四光纖接收端、第五光纖接收端、第六光纖接收端、第七光纖接收端、第八光纖接收端和第九光纖接收端與所述信號(hào)處理電路模塊中的第一光纖接收端、第二光纖接收端、第三光纖接收端、第四光纖接收端、第五光纖接收端、第六光纖接收端、第七光纖接收端、第八光纖接收端和第九光纖接收端一一對(duì)應(yīng)連接，并將信號(hào)處理控制模塊處理過的每次切換的電流波形數(shù)據(jù)通過通訊接口傳送給所述DTU模塊。

優(yōu)選實(shí)施例中，所述通訊接口為RS-232接口。

如圖2所示為一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元從信號(hào)處理電路模塊示意圖，包括采樣轉(zhuǎn)換電路、MCU計(jì)算處理電路、數(shù)據(jù)發(fā)送電路和電源電路，其中：

(1)采樣轉(zhuǎn)換電路

采樣轉(zhuǎn)換電路主要由模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2、基準(zhǔn)電路兩部分組成，其中，模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter、ADC)U2采用的型號(hào)為AD7895-3，它是14bits、采樣率為250K、雙極性輸入±2.5V、單電源+5V、高輸入阻抗、高速I²C接口，易于使用，可以直接連接各種MCU。D1為LM385-2.5型微功耗電壓基準(zhǔn)二極管，產(chǎn)生2.5V基準(zhǔn)電壓提供給模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2。采樣電流經(jīng)電阻R3轉(zhuǎn)換為電壓后輸入到模數(shù)轉(zhuǎn)換器U2的Vin端，并采用中斷查詢方式讀取結(jié)果。

(2)MCU計(jì)算處理電路

U1是MCU計(jì)算處理電路的核心器件，連接采樣轉(zhuǎn)換電路。本實(shí)施例中，選用P89LPC938為MCU(Microcontroller Unit，微控制單元)，它采用了高性能的處理器架構(gòu)，指令執(zhí)行時(shí)間只需2到4個(gè)時(shí)鐘周期，6倍于標(biāo)準(zhǔn)的80c51器件。LPC938集成了許多豐富的片內(nèi)外圍資源：WDT、UART、I²C、SPI、E²PROM、RTC、A/D、比較器、CCU、掉電檢測等。容量8KB Flash存儲(chǔ)器，內(nèi)部768B RAM，工業(yè)級(jí)產(chǎn)品，抗干擾能力強(qiáng)，操作電壓2.4～3.6V，I/O可兼容5V邏輯。

U1的P1.6為輸出口控制ADC的啟動(dòng)轉(zhuǎn)換，ADC轉(zhuǎn)換結(jié)束信號(hào)作為中斷輸入到U1的INT1口，U1的I²C總線SDA、SCL接口接到U2的SDA、SCL接口。

⒊數(shù)據(jù)發(fā)送電路

數(shù)據(jù)發(fā)送電路主要包括U3、U7、U8、U9，其中，U3、U7選用SN5545型的電流驅(qū)動(dòng)器，U8、U9選用HFBR-1414型的光纖發(fā)送器，速率5Mb/S。

U1的P0.3接口經(jīng)U3驅(qū)動(dòng)U7，CLK接口經(jīng)U9驅(qū)動(dòng)U8，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)串行輸出。

⒋電源電路

電源電路主要由U5、U6、U4組成，電流信號(hào)經(jīng)R16、U5整流成直流，經(jīng)過三端可調(diào)穩(wěn)壓器件U6的電路處理輸出+5V供給U2，+5V經(jīng)過三端穩(wěn)壓器件U4的電路處理輸出+3.3V供給U3。

如圖3所示為一種有載分接開關(guān)電流在線測量單元信號(hào)處理控制單元示意圖。所述信號(hào)處理控制模塊由ARM應(yīng)用電路、RS-232接口電路、可編程邏輯電路CPLD電路三大部組成。ARM應(yīng)用電路為本單元的核心模塊，它通過總線接口與可編程邏輯電路CPLD電路分別相連接，通過UART(Universal Asynchronous Receiver/Transmitter，通用異步收發(fā)傳輸器)與RS-232接口電路連接。

圖4a為ARM應(yīng)用電路示意圖，所述ARM應(yīng)用電路主要由U1、U2、J3、J8組成，U1三端穩(wěn)壓器件產(chǎn)生3.3V供給整個(gè)電路，U2選用AT91SAM7X256，它是基于32位ARM RISC處理器系列微控制器中的一員，內(nèi)部集成256K字節(jié)的高速Flash和64K字節(jié)的SRAM和全套外圍設(shè)備，其中包括一個(gè)802.3Ethernet網(wǎng)口和一個(gè)CAN控制器。片內(nèi)Flash存貯器可以經(jīng)由JTAG-ICE接口系統(tǒng)內(nèi)編程，也可以通過產(chǎn)品程序員經(jīng)由并行接口優(yōu)先對(duì)其進(jìn)行編程，J3仿真調(diào)試編程接口，J8圖形點(diǎn)陣LCD顯示屏接口。

圖4b為RS-232接口電路示意圖，所述RS-232接口電路主要由U10器件組成，U10選用MAX3232CSE器件，通過UART連接到ARM應(yīng)用電路。

圖4c為可編程邏輯電路CPLD電路示意圖，所述可編程邏輯電路CPLD電路主要由U5、U6、U10～U27等器件組成，U5選用ATF1508AS-10JU，U6有源晶振，U10～U27選用HFBR_2412型號(hào)的光纖接受器，速率5Mb/S。

Tx1～Tx9是第一從信號(hào)處理電路～第九從信號(hào)處理電路輸出串行數(shù)據(jù)；

CP1～CP9是第一從信號(hào)處理電路～第九從信號(hào)處理電路輸出移位時(shí)鐘；

10M信號(hào)是有源晶振輸出時(shí)鐘信號(hào)；

PA2～PA15是輸出14bit并行數(shù)據(jù)，它連接到ARM應(yīng)用電路中的U1；

PA16～PA19是ARM應(yīng)用電路U1輸出片選控制線；

PA20是輸出時(shí)鐘的分頻信號(hào)，作為外部周期性讀取并行數(shù)據(jù)時(shí)鐘，它連接到ARM應(yīng)用電路中的U1。

圖4d為可編程邏輯電路CPLD內(nèi)部邏輯電路示意圖，所述可編程邏輯電路CPLD內(nèi)部邏輯電路主要由9個(gè)count14、9dmux、74193、9個(gè)74164_14、9個(gè)74377_14、9個(gè)74244_14等模塊組成。

9dmux真值表如下：

74164_14功能：

Tx在CP上升沿時(shí)鐘下，串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并行數(shù)據(jù)。

Count14功能：

經(jīng)過14次移位串行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并行數(shù)據(jù),模塊發(fā)出latch信號(hào)給74377_14，實(shí)現(xiàn)并行數(shù)據(jù)鎖存。模塊發(fā)出CLR信號(hào)，74164_14模塊復(fù)位置零，準(zhǔn)備下次移位。

74193功能：

10M信號(hào)經(jīng)過74193模塊的分頻下輸出RDATA信號(hào)；

74244_14功能：

在RDATA信號(hào)配合下，9dmux完成9選1，輸入到74244_14，實(shí)現(xiàn)9個(gè)通道依次讀取并行數(shù)據(jù)。

如圖5所示為有載分接開關(guān)切換整個(gè)過程X相中2個(gè)真空開關(guān)的的I1、I2及負(fù)載I波形，而圖1虛線框中表示切換前的狀態(tài)。結(jié)合圖1和圖5，觸頭切換進(jìn)行到K2、K3橋接位置，過渡電阻間產(chǎn)生的一循環(huán)電流，負(fù)載電流通過K2、K3輸出，觸頭進(jìn)行到K4位置，切換結(jié)束完成一檔到另一檔的變換。波形圖中2個(gè)虛線游標(biāo)間一段反映出K2、K3橋接，觸頭在K1、K2位置，I1＝I；觸頭在K2、K3位置，I1+I2＝I；觸頭在K3、K4位置，I2＝I。切換前在K1、K2位置第一從信號(hào)處理電路始終有電，電源電路上有個(gè)法拉級(jí)電容E1已經(jīng)充好電了。

當(dāng)觸頭切換進(jìn)行到K2、K3橋接位置，第二從信號(hào)處理電路開始有電了，橋接過程只有5.94ms，第二從信號(hào)處理電路工作電源還沒有穩(wěn)定，但是負(fù)載I不會(huì)中斷，1F法拉級(jí)電容E1也保證從第一從信號(hào)處理電路電源穩(wěn)定，這樣就可以得出I2＝I-I1。同樣觸頭在K4、K3位置I2＝I；觸頭在K3、K2位置，I1+I2＝I；觸頭在K2、K1位置，I1＝I。切換前在K4、K3位置第二從信號(hào)處理電路始終有電，電源電路上有個(gè)法拉級(jí)電容E1已經(jīng)充好電了。

當(dāng)觸頭切換進(jìn)行到K3、K2橋接位置，第一從信號(hào)處理電路開始有電了，橋接過程只有幾毫秒(ms)，第一從信號(hào)處理電路工作電源還沒有穩(wěn)定，但是負(fù)載I不會(huì)中斷，1F法拉級(jí)電容E1也保證第二從信號(hào)處理電路電源穩(wěn)定，這樣就可以得出I1＝I-I2。

通過3組實(shí)測電流算術(shù)運(yùn)算，無論從單到雙還是從雙到單都能得到切換過程的完整波形。

需要說明的是，本實(shí)施例中所述從信號(hào)處理電路模塊核心器件用MCU(微控制單元，Microcontroller Unit)，實(shí)際上還可以用CPLD(Complex Programmable Logic Device，復(fù)雜可編程邏輯器件)來實(shí)現(xiàn)相同功能。

本實(shí)施例所述有載分接開關(guān)電流在線測量單元的創(chuàng)新點(diǎn)在于通過9個(gè)電流互感器來解決切換開關(guān)U1和U2(V1和V2，W1和W2)之間模塊連線的問題，電流算術(shù)運(yùn)算運(yùn)用在有載開關(guān)在線測量上，通過GPRS網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)讀取每次切換的電流波形，實(shí)現(xiàn)有載開關(guān)在線診斷，為有載開關(guān)安全運(yùn)行提供良好的保障。

以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的具體實(shí)施方式，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本實(shí)用新型的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。