CN103149496A - 接地刀闸分合状态的在线检测装置及检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种接地刀闸分合状态的在线检测装置及检测方法，所述的检测装置包括发射磁环、接收磁环、发射盒和手持控制盒，所述的发射磁环安装在电缆屏蔽层接地线上，所述的发射盒与发射磁环连接，所述的接收磁环安装在开关柜接地线上，所述的手持控制盒与接收磁环连接；所述的检测方法包括：发射盒发出信号，通过发射磁环耦合到电缆屏蔽层上；接收磁环接收发射磁环的信号；手持控制盒将接收磁环接收到的信号经放大、滤波、数模转换处理后送入信号处理器，信号处理器根据接收信号的幅值判断当前接地刀闸的闭合情况，并将判断结果显示在液晶显示屏上。与现有技术相比，本发明具有提高供电安全性和可靠性、具有自适应调节功能、适用范围广等优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种电力设备检测装置及方法，尤其是涉及一种接地刀闸分合状态的在线检测装置及检测方法。
背景技术
由于在设备操作过程中，接地闸刀操作机构由于杠杆原理易逐渐产生局部永久性累积损伤(金属疲劳)，经一定循环次数后产生裂纹或突然发生完全断裂的过程的可能性存在，且材料的品质和制作工艺更会影响机构的长期正常动作。因此，经过长期运行，类似联杆断裂的事件的发生可能无法避免。接地刀闸操作连杆发生变形会导致接地刀闸位置指示装置的指示与实际位置不符。另外由于受到10kV开关室空间限制，操作人员无法到10kV开关柜后侧核对接地刀闸实际位置。因此，在分合接地刀闸操作中，当出现前述问题而无法核对闸刀实际位置时，该合未合上接地刀闸可能引发检修人员人身安全事故，该分未分开则可能造成电网安全事故。完善开关柜接地闸刀检测能提升开关柜运行的安全性和可靠性。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种提高供电安全性和可靠性、具有自适应调节功能、适用范围广的接地刀闸分合状态的在线检测装置及检测方法。
本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：
一种接地刀闸分合状态的在线检测装置，所述的接地刀闸连接在电缆出线与开关柜接地线之间，所述的电缆出线上连接有电缆屏蔽层接地线，所述的检测装置包括发射磁环、接收磁环、发射盒和手持控制盒，所述的发射磁环安装在电缆屏蔽层接地线上，所述的发射盒与发射磁环连接，所述的接收磁环安装在开关柜接地线上，所述的手持控制盒与接收磁环连接。
所述的发射盒包括信号功率发生器。
所述的手持控制盒包括前置放大器、数字式带通滤波器、模数转换器、液晶显示屏、信号处理器、功能设置键盘和电源，所述的电源分别连接前置放大器、数字式带通滤波器、模数转换器、液晶显示屏、信号处理器和功能设置键盘，所述的前置放大器的一端与接收磁环连接，另一端依次连接数字式带通滤波器、模数转换器和信号处理器，所述的信号处理器分别连接液晶显示屏、功能设置键盘和前置放大器。
所述的信号处理器为单片机。
所述的数字式带通滤波器为数字窄带滤波器。
一种接地刀闸分合状态的在线检测方法，包括以下步骤：
1)信号处理器通过功能设置键盘设置前置放大器的增益倍数；
2)发射盒发出信号，通过发射磁环耦合到电缆屏蔽层上；
3)接收磁环接收发射磁环的信号；
4)手持控制盒将接收磁环接收到的信号经放大、滤波、数模转换处理后送入信号处理器，信号处理器根据接收信号的幅值判断当前接地刀闸的闭合情况，并将判断结果显示在液晶显示屏上。
所述的信号处理器根据接收信号的大小自动调节前置放大器的增益倍数。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
1)本发明可识别接收信号的幅值，准确判断接地刀闸的分合状态，使供电的安全性和可靠性得到提升；
2)本发明能够自动调节增益倍数，具有自适应调节功能，适合各种工况下各型号接地刀闸的状态检测；
3)本发明采用数字窄带滤波器，减少了对测量信号的干扰，保证了接收信号的准确性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。
实施例
如图1所示，一种接地刀闸分合状态的在线检测装置，所述的接地刀闸1连接在电缆出线2与开关柜接地线之间，所述的电缆出线2上连接有电缆屏蔽层接地线3，所述的检测装置包括发射磁环4、接收磁环6、发射盒5和手持控制盒14，所述的发射磁环4安装在电缆屏蔽层接地线3上，所述的发射盒5与发射磁环4连接，所述的接收磁环6安装在开关柜接地线上，所述的手持控制盒14与接收磁环6连接。
所述的发射盒5包括信号功率发生器。所述的手持控制盒14包括前置放大器7、数字式带通滤波器8、模数转换器9、液晶显示屏10、信号处理器11、功能设置键盘12和电源13，所述的电源13分别连接前置放大器7、数字式带通滤波器8、模数转换器9、液晶显示屏10、信号处理器11和功能设置键盘12，所述的前置放大器7的一端与接收磁环6连接，另一端依次连接数字式带通滤波器8、模数转换器9和信号处理器11，所述的信号处理器11分别连接液晶显示屏10、功能设置键盘12和前置放大器7。
本实施例中，信号功率发生器为7.8kHz信号功率发生器，可用于测量较小的电容值.信号处理器11采用MPS430单片机，该单片机功耗低，各种接口完善，电路简洁可靠。所述的数字式带通滤波器8为数字窄带滤波器，该数字窄带滤波器由凌特公司的LTC1067组成，收、发射机均采用晶体振荡器数字式稳频，数字窄带滤波器能够减少对测量信号的干扰，保证接收信号的准确性。手持控制盒14的尺寸可设为135×70×24mm。考虑到更换方便，电源13采用两节5号锂电池。
一种上述接地刀闸分合状态的在线检测装置的检测方法，包括以下步骤：
1)信号处理器11通过功能设置键盘12设置前置放大器7的增益倍数；
2)发射盒5发出信号，通过发射磁环4耦合到电缆屏蔽层上；
3)接收磁环6接收发射磁环4的信号；
4)手持控制盒14将接收磁环6接收到的信号经放大、滤波、数模转换处理后送入信号处理器11，信号处理器11根据接收信号的幅值判断当前接地刀闸的闭合情况，并将判断结果显示在液晶显示屏10上。
电缆芯线与屏蔽层之间存在耦合电容，电缆屏蔽层接地线与电缆接地闸刀之间通过电容构成电气回路。当接地闸刀合上后，形成闭合回路，通过监测该回路电容大小，可以判断接地闸刀是否闭合。信号处理器11根据接收信号的幅值可计算电缆出线与屏蔽层间电容的大小，通过电容的大小可以准确的指示接地闸刀的闭合情况。当有某一相接地刀闸没有连接上，计算得到的电容值将只有正常值的2/3。当有某一相接地刀闸没有脱离开，计算得到的电容值将有正常闭合值的1/3。根据这个数值，可以判断电气连接情况并作出相应的指示。
所述的信号处理器根据接收信号的大小自动调节前置放大器的增益倍数。可以在现场自动设置监测增益，分别测量接地闸刀打开与闭合状态下的接收信号值，设置定值，从而可以根据各条线路具体情况设定监测值。上述接地刀闸分合状态的在线检测装置采用现场自动标定系统，无须人工干预，在现场设备上只要实际操作一次即可自动标定和记忆最佳工作参数。
Claims (7)
1.一种接地刀闸分合状态的在线检测装置，所述的接地刀闸连接在电缆出线与开关柜接地线之间，所述的电缆出线上连接有电缆屏蔽层接地线，其特征在于，所述的检测装置包括发射磁环、接收磁环、发射盒和手持控制盒，所述的发射磁环安装在电缆屏蔽层接地线上，所述的发射盒与发射磁环连接，所述的接收磁环安装在开关柜接地线上，所述的手持控制盒与接收磁环连接。
2.根据权利要求1所述的一种接地刀闸分合状态的在线检测装置，其特征在于，所述的发射盒包括信号功率发生器。
3.根据权利要求1所述的一种接地刀闸分合状态的在线检测装置，其特征在于，所述的手持控制盒包括前置放大器、数字式带通滤波器、模数转换器、液晶显示屏、信号处理器、功能设置键盘和电源，所述的电源分别连接前置放大器、数字式带通滤波器、模数转换器、液晶显示屏、信号处理器和功能设置键盘，所述的前置放大器的一端与接收磁环连接，另一端依次连接数字式带通滤波器、模数转换器和信号处理器，所述的信号处理器分别连接液晶显示屏、功能设置键盘和前置放大器。
4.根据权利要求3所述的一种接地刀闸分合状态的在线检测装置，其特征在于，所述的信号处理器为单片机。
5.根据权利要求3所述的一种接地刀闸分合状态的在线检测装置，其特征在于，所述的数字式带通滤波器为数字窄带滤波器。
6.一种如权利要求3所述的接地刀闸分合状态的在线检测方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)信号处理器通过功能设置键盘设置前置放大器的增益倍数；
2)发射盒发出信号，通过发射磁环耦合到电缆屏蔽层上；
3)接收磁环接收发射磁环的信号；
4)手持控制盒将接收磁环接收到的信号经放大、滤波、数模转换处理后送入信号处理器，信号处理器根据接收信号的幅值判断当前接地刀闸的闭合情况，并将判断结果显示在液晶显示屏上。
7.根据权利要求6所述的一种接地刀闸分合状态的在线检测方法，其特征在于，所述的信号处理器根据接收信号的大小自动调节前置放大器的增益倍数。
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