一種用於高壓線路檢測的智能互感器及高壓線路檢測設備的製作方法
2023-05-01 02:46:16
專利名稱：一種用於高壓線路檢測的智能互感器及高壓線路檢測設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於電力系統檢測領域，尤其涉及一種用於高壓線路檢測的智能互感器及高壓線路檢測設備。
背景技術：
自1978年改革開放以來，我國國民經濟迅猛發展，科學技術不斷創新進步，人民生活水平不斷得到提高，電力作為經濟社會發展的基礎設施和公共事業之一，其需求也在快速增長。為此我國電網建設逐步加強，城鄉電網建設與改造取得成效，保障了國民經濟發展和社會進步對用電的強勁需求。然而，在保障國民用電需求的同時電力故障也在不斷的湧現和解決當中。輸配電作為電網運行的兩個重要環節，在整個電網運行過程中起著極其重要的作用，一旦在此過程中發生故障，將對電網、國民經濟和人民生活帶來不可估量的損失， 對此我國也加大了對這兩個環節的監測力度，最常用的監測手段便是用零序互感器和其他保護設備共同來對輸配電線路進行接地和漏電等檢測和保護。然而常用的傳統的零序互感器主要是將三相電路同時穿過一個零序互感器當中或者分接後匯總安裝在開關櫃的地板上面，這樣做不僅大大限制了零序互感器的可安裝位子，而且安裝過程複雜，需要注意的事項很多，很容易給以後電路留下造成事故的隱患或直接對電力線路造成損害。另外由於傳統零序互感器完全是靠機械判定和動作，很容易發生裝置老化或者反映不靈敏等事故，造成零序保護裝置在接地故障時拒動，保護越級等， 給整個電網造成了不可估量的威脅。而且最主要的是傳統的零序互感器需要三條線路(三相工作線路)或者兩條線路(單相工作線路)同時穿過同一鐵芯才能實現鐵芯內感應的磁通量疊加。由於高壓線路絕緣問題和野外線路架設方式(線路間距過大)問題的存在，使得這種多線穿心方式根本無法實現。
發明內容本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題而提供了一種用於高壓線路檢測的智能互感器，旨在解決傳統零序互感器在高壓線路上安裝存在的絕緣問題和野外架空線路間距過大無法安裝及安裝位子固定、安裝過程複雜繁瑣、完全靠機械制動判斷不靈敏、容易老化及容易被高壓擊穿等的先天缺陷的問題。本實用新型為解決公知技術中存在的技術問題所採取的技術方案是一種用於高壓線路檢測的智能互感器，所述智能互感器包括電流互感器採樣模塊，用於利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出；電源管理模塊，用於接收所述電流互感器採樣模塊輸出的小電流信號進行處理後作為電源提供所述智能互感器需要的電流；信號整形模塊，用於對接收的所述電流互感器採樣模塊輸出的小電流信號進行精密整流並進行輸出，可採用晶片AD8277或晶片2NA2132來實現其功能；嵌入式處理模塊，用於對接收的所述信號整形模塊輸出的小電流信號進行判斷、 分析並形成數位訊號並進行輸出；GPS授時定位模塊，用於對每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進行統一精確的授時以及精確定位；射頻通訊模塊，用於接收所述嵌入式處理模塊輸出的數位訊號並將所述數位訊號進行輸出實現不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。本實用新型的另一目的還在於提供一種包含上述智能互感器高壓線路檢測設備。本實用新型通過採用GPS授時定位模塊、嵌入式處理模塊等結構，能夠給每一相上的設備統一授時，通過先進精密的檢測技術對電力線路進行監測和測算，這樣即保證了每一相設備能夠準確的在同一時刻對每一相電流進行檢測，又大大提高了測量的準確性與可靠性。同時獨立的智能判斷能力克服了傳統機械動作誤差率大的弊病。此外，分立式地安裝可以大大的擴大零序互感器的安裝空間
圖1是本實用新型實施例提供的用於適應大範圍電流變化的取能裝置的結構框圖；圖2是本實用新型實施例提供的用於適應大範圍電流變化的取能裝置的電路圖；圖3是本實用新型實施例提供的電源管理模塊的電路圖；圖4是本實用新型實施例提供的信號整形模塊的結構圖；圖5是本實用新型實施例提供的嵌入式處理模塊的結構圖。
具體實施方式
為能進一步了解本實用新型的發明內容、特點及功效，茲例舉以下施例，並配合附圖詳細說明如下圖1示出了本實用新型實施例提供的用於適應大範圍電流變化的取能裝置的電路圖，為了便於說明，僅示出了與本實用新型相關的部分。該智能互感器包括GPS授時定位模塊11，用於對每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進行統一精確的授時以及精確定位；電流互感器採樣模塊12，用於利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出；電源管理模塊13，用於接收電流互感器採樣模塊12輸出的小電流信號進行處理後作為電源提供智能互感器需要的電流；信號整形模塊14，用於對接收的電流互感器採樣模塊12輸出的小電流信號進行精密整流並進行輸出；嵌入式處理模塊15，用於對接收的信號整形模塊14輸出的小電流信號進行判斷、 分析並形成數位訊號並進行輸出；射頻通訊模塊16，用於接收嵌入式處理模塊15輸出的數位訊號並將數位訊號進行輸出實現不同嵌入式處理模塊15之間的通訊。作為本實用新型實施例的一優選方案，在每條電力線路上都安裝有一套智能互感器，所有智能互感器通過一個GPS授時定位模塊11統一授時和定位。作為本實用新型實施例的一優選方案，智能互感器還包括GSM通訊模塊17，用於當電力線路發生故障時，發送報警信號，對檢修人員進行報
Sfc目。作為本實用新型實施例的一優選方案，不同的射頻通訊模塊16之間相互進行通訊，組成一個局部微網。本實用新型的GPS授時定位模塊11主要由以下兩個功能1、統一授時，即安裝有本實用新型的三相電路上，只有其中一相上有所述GPS授時定位模塊11，通過與衛星進行通訊，獲取時間，將時間信息傳遞給嵌入式處理模塊，嵌入式處理模塊15通知射頻通訊模塊16對另外兩相上的射頻通訊模塊16授時，因為上述所述過程耗時為ns (納秒)級，符合相關國際標準，保證了三相上授時的基本統一性。2、定位，即通過與衛星通訊對本實用新型安裝位置進行精確定位，將信息傳遞給嵌入式處理模塊15，當相關線路發生故障時，由嵌入式處理模塊15向相關人員發送故障定位信息。本實用新型可以採用分體安裝在每一條相線上，GPS授時定位模塊11將會和衛星進行信息通訊，通過衛星給每一相線上我們的發明統一授時，以保證每一次在三相上採集的數據都是精確的同一時刻。授時結束後，三相上的電流互感器採樣模塊12開始對所在線路上的電流進行採樣，採樣得到的電流一部分通過電源管理模塊13對整個裝置提供電源； 另一部分每一相上的裝置對所在線路上的電流信號進行採樣，電流信號交由信號整形模塊 14對電流信號波形進行整理，最後通過嵌入式處理模塊15進行分析、判斷和處理，然後三相上的設備通過各自的射頻電路，相互進行通訊，組成一個局部微網，其中兩相上的裝置將檢測得到的電流數據通過射頻通訊模塊16發送的另外一相上，由另外一相上的嵌入式處理模塊15對三相上的電流進行矢量和計算。若計算結果為零，則判斷線路未發生故障，則重複上述過程；否則線路發生故障，嵌入式處理模塊15會通知GSM通訊模塊17，發送報警信息給相關巡檢人員，完成事故報警。本實用新型不僅解決了傳統零序互感器無法解決的問題，達到傳統零序互感器對電力線路進行監測的目的，並使其更加精確可靠，同時還可以獨立的實現故障報警。通過在相應電力線路上安裝本實用新型提供的智能互感器，可以大大的擴大零序互感器的安裝空間。另外我們通過先進的電力電子技術和數據通信技術，通過GPS授時定位模塊11給每一相上的設備統一授時，通過先進精密的檢測技術對電力線路進行監測和測算，這樣即保證了每一相設備能夠準確的在同一時刻對每一相電流進行檢測，又大大提高了測量的準確性與可靠性，還可以獨立的完成對故障線路報警的工作。並且本實用新型提供的智能互感器具有獨立自主智慧財產權的外殼，能夠很好的保護智能互感器，從而大大提高了使用壽命。同時具有獨立的智能判斷，克服了傳統機械動作誤差率大的弊病，還具有很好的兼容性，可以與電網上的其他設備進行協同配合，共同組成一套完整的智能型的饋電和監測系統，大大提高了電網運行的安全性、經濟性和可靠性。以上所述僅是對本實用新型的較佳實施例而已，並非對本實用新型作任何形式上的限制，凡是依據本實用新型的技術實質對以上實施例所做的任何簡單修改，等同變化與修飾，均屬於本實用新型技術方案的範圍內。
權利要求1.一種用於高壓線路檢測的智能互感器，其特徵在於，所述智能互感器包括電流互感器採樣模塊，用於利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出；電源管理模塊，用於接收所述電流互感器採樣模塊輸出的小電流信號進行處理後作為電源提供所述智能互感器需要的電流；信號整形模塊，用於對接收的所述電流互感器採樣模塊輸出的小電流信號進行精密整流並進行輸出，可採用晶片AD8277或晶片2NA2132來實現其功能；嵌入式處理模塊，用於對接收的所述信號整形模塊輸出的小電流信號進行判斷、分析並形成數位訊號並進行輸出；GPS授時定位模塊，用於對每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進行統一精確的授時以及精確定位；射頻通訊模塊，用於接收所述嵌入式處理模塊輸出的數位訊號並將所述數位訊號進行輸出實現不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。
2.如權利要求1所述的智能互感器，其特徵在於，在每條電力線路上都安裝有一套所述智能互感器，所有所述智能互感器通過一個所述GPS授時定位模塊統一授時和定位。
3.如權利要求1所述的智能互感器，其特徵在於，所述智能互感器還包括GSM通訊模塊，用於當電力線路發生故障時，發送報警信號，對檢修人員進行報警。
4.如權利要求1所述的智能互感器，其特徵在於，不同的所述射頻通訊模塊之間相互進行通訊，組成一個局部微網。
5.一種高壓線路檢測設備，所述檢測設備安裝有智能互感器，其特徵在於，所述智能互感器包括電流互感器採樣模塊，用於利用電磁感應原理，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出；電源管理模塊，用於接收所述電流互感器採樣模塊輸出的小電流信號進行處理後作為電源提供所述智能互感器需要的電流；信號整形模塊，用於對接收的所述電流互感器採樣模塊輸出的小電流信號進行精密整流並進行輸出，可採用晶片AD8277或晶片2NA2132來實現其功能；嵌入式處理模塊，用於對接收的所述信號整形模塊輸出的小電流信號進行判斷、分析並形成數位訊號並進行輸出；GPS授時定位模塊，用於對每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進行統一精確的授時以及精確定位；射頻通訊模塊，用於接收所述嵌入式處理模塊輸出的數位訊號並將所述數位訊號進行輸出實現不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。
6.如權利要求5所述的檢測設備，其特徵在於，在每條電力線路上都安裝有一套所述智能互感器，所有所述智能互感器通過一個所述GPS授時定位模塊統一授時和定位。
7.如權利要求5所述的檢測設備，其特徵在於，所述智能互感器還包括GSM通訊模塊，用於當電力線路發生故障時，發送報警信號，對檢修人員進行報警。
8.如權利要求5所述的檢測設備，其特徵在於，不同的所述射頻通訊模塊之間相互進行通訊，組成一個局部微網。
專利摘要本實用新型屬於電力系統檢測領域，尤其涉及一種用於高壓線路檢測的智能互感器及高壓線路檢測設備，包括GPS授時定位模塊，用於進行統一授時及定位；電流互感器採樣模塊，將高壓線路中的大電流信號變為小電流信號並進行輸出；電源管理模塊，用於對接收小電流信號進行處理後作為電源；信號整形模塊，用於對接收的小電流信號進行精密整流並進行輸出；嵌入式處理模塊，用於對接收的小電流信號進行判斷、分析並形成數位訊號並進行輸出；射頻通訊模塊，用於實現不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。本實用新型可以分體靈活安裝在電力線路上，完全滿足在高電壓和野外架空線路上安裝的需要，同時擁有實時監控、判斷準確、安全可靠的一些特點。
文檔編號G01R31/08GK201965165SQ20102064673
公開日2011年9月7日 申請日期2010年12月8日 優先權日2010年12月8日
發明者崔大鵬, 董強 申請人:天津市翔晟遠電力設備實業有限公司