一種電力設(shè)備絕緣泄漏電流在線監(jiān)測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)在線監(jiān)測(cè)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)數(shù)字化、智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，通過(guò)實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)電力設(shè)備絕緣狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)對(duì)其故障的預(yù)測(cè)和診斷顯得尤為重要。就目前技術(shù)而言，針對(duì)110千伏及以上高電壓等級(jí)電力設(shè)備絕緣泄露電流監(jiān)測(cè)的方法較多，對(duì)35千伏及以下電壓等級(jí)，由于電壓等級(jí)減小電力設(shè)備泄露電流隨之減小的原因，再加上電磁干擾的影響，相對(duì)應(yīng)的監(jiān)測(cè)設(shè)備較少、監(jiān)測(cè)技術(shù)仍不成熟。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供一種普適型電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電力設(shè)備絕緣泄露電流實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測(cè)及故障的預(yù)測(cè)、診斷。
[0004]本發(fā)明的技術(shù)方案是:一種電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，包括:引流環(huán)、弓丨流線、單匝穿心式電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路、中央處理器；
所述引流環(huán)通過(guò)引流線與單匝穿心式電流互感器輸入端連接，所述單匝穿心式電流互感器輸出端與信號(hào)調(diào)理電路輸入端連接，所述信號(hào)調(diào)理電路輸出端與中央處理器連接；所述引流環(huán)用于將泄露電流引入單匝穿心式電流互感器；
所述單匝穿心式電流互感器用于對(duì)泄露電流進(jìn)行隔離和放大；
所述信號(hào)調(diào)理電路用于將單匝穿心式電流互感器輸出的電流轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)；
所述中央處理器根據(jù)信號(hào)調(diào)理電路輸出的電平信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析和預(yù)警。
[0005]進(jìn)一步地，所述信號(hào)調(diào)理電路包括:采樣電阻、放大電路、濾波電路；所述采樣電阻與單匝穿心式電流互感器輸出端連接，所述采用電阻將單匝穿心式電流互感器輸出的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出給放大電路；所述放大電路輸出端與濾波電路輸入端連接；所述濾波電路輸出端與中央處理器連接。
[0006]進(jìn)一步地，所述放大電路為兩級(jí)放大電路。
[0007]進(jìn)一步地，兩級(jí)放大電路的第一級(jí)放大采用AD620放大器。
[0008]進(jìn)一步地，兩級(jí)放大電路的第二級(jí)放大采用0P27運(yùn)算放大器。
[0009]進(jìn)一步地，濾波電路采用四階低通濾波器。
[0010]進(jìn)一步地，還包括:隔離電路；所述隔離電路的輸入端與信號(hào)調(diào)理電路輸出端連接，隔離電路的輸出端與中央處理器連接；所述隔離電路為數(shù)字和模擬的隔離電路。
[0011]進(jìn)一步地，所述隔離電路選用增益為1的隔離運(yùn)算放大器IS0124。
[0012]進(jìn)一步地，中央處理器為微處理器或工控計(jì)算機(jī)。
[0013]本發(fā)明提供的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，引流環(huán)通過(guò)引流線將泄露電流引入到單匝穿心式電流傳感器，進(jìn)行初步隔離和放大，信號(hào)調(diào)理電路通過(guò)電流電壓轉(zhuǎn)換、放大和濾波將單匝穿心式電流傳感器輸出端的電流信號(hào)變?yōu)橹醒胩幚砥骺梢圆蓸拥碾娖叫盘?hào)，隔離電路為數(shù)字地和模擬地的隔離，設(shè)置在信號(hào)調(diào)理電路和中央處理器之間，以保護(hù)中央處理器，中央處理器負(fù)責(zé)采樣經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路放大濾波后的信號(hào)并進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析和預(yù)警。其中采用單匝穿心式電流傳感器，選用高導(dǎo)磁率的材料作為鐵芯，通過(guò)磁感應(yīng)相互耦合，可有效提取電流為?μΑ~1πιΑ的絕緣泄漏電流；同時(shí)，信號(hào)調(diào)理電路可根據(jù)需要將信號(hào)放大至相應(yīng)值，并屏蔽現(xiàn)場(chǎng)的工頻電磁干擾。本在線監(jiān)測(cè)電路在不影響電力設(shè)備絕緣性能的情況下，能夠自動(dòng)采集、處理、存儲(chǔ)、判斷絕緣子的泄露電流，實(shí)時(shí)有效監(jiān)測(cè)低電壓等級(jí)電力設(shè)備泄露電流情況。
【附圖說(shuō)明】
[0014]圖1是本發(fā)明具體實(shí)施例電路原理圖。
[0015]圖2是本發(fā)明具體實(shí)施例信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)放大電路。
[0016]圖3是本發(fā)明具體實(shí)施例信號(hào)調(diào)理電路的信號(hào)濾波電路。
[0017]圖4是本發(fā)明具體實(shí)施例隔離電路圖。
[0018]圖中，1-引流環(huán)，2-引流線，3-單匝穿心式電流互感器，4-信號(hào)調(diào)理電路，5-隔離電路，6-中央處理器。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖并通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述，以下實(shí)施例是對(duì)本發(fā)明的解釋，而本發(fā)明并不局限于以下實(shí)施方式。
[0020]如圖1所示，本發(fā)明提供的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，包括引流環(huán)1、引流線2、單匝穿心式電流互感器3、信號(hào)調(diào)理電路4、隔離電路5、中央處理器6。
[0021]引流環(huán)1通過(guò)引流線2與單匝穿心式電流互感器3輸入端連接，通過(guò)引流的方式將電力設(shè)備表面泄露電流II引入單匝穿心式電流互感器3，引流線2穿過(guò)單匝穿心式電流互感器3后接大地。
[0022]單匝穿心式電流互感器3選用高導(dǎo)磁率的材料作為鐵芯，通過(guò)電磁耦合原理將泄露電流II轉(zhuǎn)換成另一端的電流12，對(duì)泄露電流II進(jìn)行初步的隔離和放大。
[0023]信號(hào)調(diào)理電路4輸入端與單匝穿心式電流互感器3輸出端連接，通過(guò)電流電壓轉(zhuǎn)換、放大和濾波將單匝穿心式電流互感器3輸出端的電流12，變?yōu)橹醒胩幚砥?可以采樣的電平信號(hào)。如圖2和3所示，信號(hào)調(diào)理電路4包括采樣電阻R1、放大電路和濾波電路。
[0024]如圖2所示，采用電阻R1是精密采用電阻，其與單匝穿心式電流互感器3輸出端連接，將單匝穿心式電流互感器3輸出端的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出給放大電路。放大電路為兩級(jí)放大電路，第一級(jí)放大采用高精密儀用AD620放大器，第二級(jí)放大采用0Ρ27運(yùn)算放大器。采用兩級(jí)放大可根據(jù)需要將信號(hào)放大至相應(yīng)值，且精度高，方便后續(xù)處理。
[0025]如圖3所示，濾波電路輸入端與放大電路輸出端連接，其采用四階低通濾波器，截止頻率為100Hz，可有效濾除現(xiàn)場(chǎng)的工頻電磁干擾，提高監(jiān)測(cè)精度。
[0026]如圖4所示，隔離電路5是數(shù)字和模擬的隔離電路，隔離電路5的輸入端與信號(hào)調(diào)理電路4輸出端連接，隔離電路5的輸出端與中央處理器6連接，以保護(hù)后端的中央處理器6，其采用增益為1的隔離運(yùn)算放大器IS0124，使中央處理器6免受破壞性電壓的影響，消除測(cè)量誤差，抑制噪聲。
[0027]中央處理器6為微處理器或工控計(jì)算機(jī)，負(fù)責(zé)采集信號(hào)調(diào)理電路4輸出的電平信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析和預(yù)警。
[0028]以上公開(kāi)的僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，但本發(fā)明并非局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員能思之的沒(méi)有創(chuàng)造性的變化，以及在不脫離本發(fā)明原理前提下所作的若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，都應(yīng)落在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，包括:引流環(huán)(1 )、引流線(2)、單匝穿心式電流互感器(3)、信號(hào)調(diào)理電路(4)、中央處理器(6); 所述引流環(huán)(1)通過(guò)引流線(2)與單匝穿心式電流互感器(3)輸入端連接，所述單匝穿心式電流互感器(3)輸出端與信號(hào)調(diào)理電路(4)輸入端連接，所述信號(hào)調(diào)理電路(4)輸出端與中央處理器(6)連接； 所述引流環(huán)(1)用于將泄露電流引入單匝穿心式電流互感器(3); 所述單匝穿心式電流互感器(3)用于對(duì)泄露電流進(jìn)行隔離和放大； 所述信號(hào)調(diào)理電路(4)用于將單匝穿心式電流互感器(3)輸出的電流轉(zhuǎn)換成電平信號(hào); 所述中央處理器(6)根據(jù)信號(hào)調(diào)理電路(4)輸出的電平信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析和預(yù)目ο2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，所述信號(hào)調(diào)理電路(4)包括:采樣電阻、放大電路、濾波電路；所述采樣電阻與單匝穿心式電流互感器(3)輸出端連接，所述采用電阻將單匝穿心式電流互感器(3)輸出的電流轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)輸出給放大電路；所述放大電路輸出端與濾波電路輸入端連接；所述濾波電路輸出端與中央處理器(6)連接。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，所述放大電路為兩級(jí)放大電路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，兩級(jí)放大電路的第一級(jí)放大采用AD620放大器。5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，兩級(jí)放大電路的第二級(jí)放大采用0Ρ27運(yùn)算放大器。6.根據(jù)權(quán)利要求2或3或4所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，濾波電路采用四階低通濾波器。7.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，還包括:隔離電路(5);所述隔離電路(5)的輸入端與信號(hào)調(diào)理電路(4)輸出端連接，隔離電路(5)的輸出端與中央處理器(6)連接；所述隔離電路(5)為數(shù)字和模擬的隔離電路。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，所述隔離電路(5)選用增益為1的隔離運(yùn)算放大器IS0124。9.根據(jù)權(quán)利要求1~4任一項(xiàng)所述的電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，其特征在于，中央處理器(6)為微處理器或工控計(jì)算機(jī)。
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)一種電力設(shè)備絕緣泄露電流在線監(jiān)測(cè)電路，包括：引流環(huán)、引流線、單匝穿心式電流互感器、信號(hào)調(diào)理電路、中央處理器；引流環(huán)通過(guò)引流線與單匝穿心式電流互感器輸入端連接，單匝穿心式電流互感器輸出端與信號(hào)調(diào)理電路輸入端連接，信號(hào)調(diào)理電路輸出端與中央處理器連接；引流環(huán)用于將泄露電流引入單匝穿心式電流互感器；單匝穿心式電流互感器用于對(duì)泄露電流進(jìn)行隔離和放大；信號(hào)調(diào)理電路用于將單匝穿心式電路互感器輸出的電流轉(zhuǎn)換成電平信號(hào)；中央處理器根據(jù)信號(hào)調(diào)理電路輸出的電平信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)處理、分析和預(yù)警。本在線監(jiān)測(cè)電路能夠自動(dòng)采集、處理、存儲(chǔ)、判斷絕緣子的泄露電流，能有效監(jiān)測(cè)低電壓等級(jí)電力設(shè)備泄露電流情況。
【IPC分類】G01R31/02, G01R19/00
【公開(kāi)號(hào)】CN105301432
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510837927
【發(fā)明人】白凡, 蘇娜, 崔健, 王小華, 肖虹, 潘瑞, 王飛, 尹愛(ài)輝, 周君樂(lè), 李絢麗, 高謙, 尹曉敏, 殷曉鳴
【申請(qǐng)人】國(guó)網(wǎng)山東省電力公司濟(jì)南供電公司
【公開(kāi)日】2016年2月3日
【申請(qǐng)日】2015年11月26日