CN103777077A - 无线钳形相位检测装置 - Google Patents

Abstract

无线钳形相位检测装置，本发明特征在于，主机单元与电流检测单元之间采用无线信号进行通信连接，主机单元与电压检测单元之间采用无线信号进行通信连接，主机单元、电流检测单元及电压检测单元构成完整的整体。本发明的有益效果为，在进行交流电流电压的幅值相位检测时，不受相位基准向量位置和检测位置的距离远近的制约，可以方便的检测不同位置的交流电压电流幅值和相位，通过对二次端子电气量的测量，检验变电站的交流电流电压回路的正确性，具有简便、效率高、效果好的特点，从而维护电网的安全稳定运行。

Description

无线钳形相位检测装置

技术领域

本发明属于电工技术,是对交流电流及电压进行幅值及相位进行检测的装置。

背景技术

 2000年10月，云南电网220kV某变电站﹟1主变LEP—973G公共绕组零序过流保护动作三侧开关跳闸，元谋变除220kV进线外，全站失压。导致220kV元谋变电站所供的元谋、羊臼河、甸心及大湾子共四个电铁牵引变失电达68分钟，造成昆铁13列货车1列旅客列车停运。造成了重大的经济损失和不良的社会影响。事故发生后经检查发现﹟1主变零序回路串入B相电流，这在安装调试和验收过程中都没有发现这一重大的事故隐患。

2011年12月，云南电网110kV某变电站10kVⅡ段母线PT爆炸，正确动作应由＃2主变10kV后备保护或110kV后备保护动作切除故障，但2#主变后备保护没有动作，造成高桥院变、靖安变失压事故，损失负荷79.13MW，损失负荷比例10%，供电用户停电比例5.3%，检查发现2#主变后备保护没有动作的原因是现场安装人员将2号主变10kV侧复合电压闭锁过电流保护的电压回路错误接成了110kVⅠ段母线电压。为了避免此类事件和事故的发生，需要在变电站进行电流电压检验。

由于电压检测位置距离二次电流的检测位置较远，一般情况下都以固定的电压作为相位测量基准，有线测量单元给现场的检测带来不便，例如：在变电站投运前为检验交流电流回路的正确性，在一次加试验电流，在二次以试验电压作为相位检测基准检测二次电流幅值和相位，有线检测装置就凸显出其巨大的局限性，那就是不能以的一次试验电源的电压作为相位检测基准，从而使检验的效果不够完整和全面。

同时由于有线的钳形相位表，有多方面的不足，其一，不够灵活方便，有连接线的制约，检测时需要把笨重的主机携带到检测位置。其二，因为有连接线，容易连接不良，导致检测不到数据或检测到错误的数据，其三，现场的工作人员，交叉工作，会相互影响，不注意会被连接线绊倒，或连接线被绊掉。

为了解决类似问题，所以急需研究开发无线钳形相位检测装置来弥补当前检测装置仪器的不足。

通过本无线钳形相位检测装置，提供无线的电压检测和无线的电流检测方案，能够安全、高效、低灵活地完成现场的交流检测工作。

发明内容

在这样的技术背景下，为解决上述存在的问题，在检测单元与主机之间采用无线通信技术的方式，来解决上述问题。

本发明的目的是通过如下技术方案来实现的。

主机单元包括微处理器、液晶显示模块、输入键盘、状态输入模块、无线通信数据传输模块1、数据存储器、打印机、通信接口、电源模块、空气电源开关、可充电电池； 这些元器件连接关系为：交流220V输入电源插头连接到空气电源开关，空气电源开关连接到电源模块，电源模块连接到可充电电池，电源模块连接到微处理器，微处理器分别与开关控制器、液晶显示器、输入键盘、无线通信数据传输模块1、数据存储器、打印机、通讯接口连接；

电压检测单元包括：电压测量探头、电压采集器、模数转换模块1、无线通信数据传输模块2；这些元器件连接关系为：电压测量探头与电压采集器、模数转换模块1、无线通信数据传输模块2依序连接，并通过无线信号与主机单元的无线通信数据传输模块1进行通讯连接传输数据。

电流检测单元包括：电流测量钳形探头、电流采集器、模数转换模块2、无线通信数据传输模块3；这些元器件连接关系为：电压测量探头与电压采集器、模数转换模块2、无线通信数据模块2依序连接，并通过无线信号与无线通信数据传输模块1进行通讯连接传输数据。

本发明主机单元与电压检测单元通过无线传输进行数据交换，与电流单元通过无线传输进行数据交换，可采集到远处的电压（或电流）作为参考向量，在进行保护屏柜的电流电压检测时作为统一固定的相位基准，在进行检测时不需要携带主机跟随测量，只需要用钳形电流检测单元或电压检测单元进行检测即可。

本发明的有益效果为，在进行交流电流电压的幅值相位检测时，不受相位基准向量位置和检测位置的距离远近的制约，可以方便的检测不同位置的交流电压电流幅值和相位，通过对二次端子电气量的测量，检验变电站的交流电流电压回路的正确性，具有简便、效率高、效果好的特点，从而维护电网的安全稳定运行。

下面结合附图及实例对本发明做进一步说明。

附图说明

图1无线钳形相位检测装置主机单元接线原理示意图；

图2无线钳形相位检测装置电压检测单元接线原理示意图；

图3无线钳形相位检测装置电流检测单元接线原理示意图；

图4 无线钳形检测装置应用示意图。

具体实施方式

见图1、图2、图3和图4，无线钳形相位检测装置，本发明特征在于，包括主机单元、电压检测单元及电流检测单元；其中：

主机单元包括微处理器、液晶显示模块、输入键盘、状态输入模块、无线通信数据传输模块1、数据存储器、打印机、通信接口、电源模块、空气电源开关、可充电电池； 这些元器件连接关系为：交流220V输入电源插头连接到空气电源开关，空气电源开关连接到电源模块，电源模块连接到可充电电池，电源模块连接到微处理器，微处理器分别与开关控制器、液晶显示器、输入键盘、无线通信数据传输模块1、数据存储器、打印机、通讯接口连接；

电压检测单元包括：电压测量探头、电压采集器、模数转换模块1、无线通信数据传输模块2；这些元器件连接关系为：电压测量探头与电压采集器、模数转换模块1、无线通信数据传输模块2依序连接，并通过无线信号与主机单元的无线通信数据传输模块1进行通讯连接传输数据。

电流检测单元包括：电流测量钳形探头、电流采集器、模数转换模块2、无线通信数据传输模块3；这些元器件连接关系为：电压测量探头与电压采集器、模数转换模块2、无线通信数据模块2依序连接，并通过无线信号与无线通信数据传输模块1进行通讯连接传输数据。

本发明主机单元与电压检测单元通过无线传输进行数据交换，与电流单元通过无线通信方式进行数据交换，可采集到变电站内远处的电压（或电流），在进行保护屏柜的电流电压检测时以此作为相位基准，并且在进行检测时不需要专人携带主机跟随测量，只需要用钳形电流检测单元或电压检测单元进行检测即可。

微处理器用于软件的运行计算及外围设备的监控，输入键盘用于输入信息，液晶显示模块用于输出显示信息，显示电流和电压，以及相位角，能显示输出的三相试验电源的幅值及相位。通信接口可与外部设备交换数据，无线通信数据传输模块1发送和接收无线信号，实现数据传送，与电压检测单元的无线传输模块2进行实时无线数据传输。无线通信数据传输模块1发送和接收无线信号，实现数据传送，与电压检测单元的无线传输模块3进行实时无线数据传输。空气电源开关出线回路有短路情况时及时跳开，确保设备安全。电气量采集器，把采集到的电气量转变成模数转换模块的输入量。模数转换模块把模拟量转换成数字，提供给无线通信数据传输模块。数据储存器可用于存储各种数据。电源模块为需要工作电源的微处理器等提供正常工作所需要的电源，可充电电池为减少电源线连接的不便，或无电源的情况下，提供正常工作所需要的电源。

    基本工作原理是，见图1，输入交流220V电源，通过空气电源开关输出到电源模块，电源模块为微处理器提供工作所需电源，微处理器分别与开关控制器、液晶显示器、输入键盘、无线通信数据传输模块1、数据存储器、打印机、通讯接口连接；通过无线通信数据传输模块1与无线通信数据传输模块2进行数据交换，与无线通信数据传输模块3进行数据交换。

见图2，电压检测单元的探头在电压端子检测电压的幅值和相位数据，通过数据采集器，模数转换模块1及无线通信数据传输模块2，将数据传输到主机单元。

见图3，电流检测单元的钳形探头检测电流的幅值相位数据，通过数据采集器，模数转换模块2及无线通信数据传输模块3，将数据传输到主机单元。

本发明主机单元与电压检测单元通过无线传输进行数据交换，与电流单元通过无线传输进行数据交换，可采集到远处的电压（或电流），在进行保护屏柜的电流电压检测时作为相位基准，并且在进行检测时不需要专人携带主机跟随测量，只需要用钳形电流检测单元或电压检测单元进行检测即可。

见图4，粗虚线为无线钳形相位检测装置，细实线为220kV变电站运行设备和接线，在电压屏端子用电压检测单元检测电压，并可以选择A、B、C其中一相作为相位检测的基准电压，在保护屏电流端子用电流检测单元检测电流。对二次电缆接线进行检测，检测电流二次回路的幅值和相位角。通过对检测到的数据的分析，判断回路接线的正确性。

Claims (1)

1.无线钳形相位检测装置，其特征在于，主机单元与电流检测单元之间采用无线信号进行通信连接，主机单元与电压检测单元之间采用无线信号进行通信连接，主机单元、电流检测单元及电压检测单元构成完整的整体；其中：

主机单元包括微处理器、液晶显示模块、输入键盘、状态输入模块、无线通信数据传输模块1、数据存储器、打印机、通信接口、电源模块、空气电源开关、可充电电池； 这些元器件连接关系为：交流220V输入电源插头连接到空气电源开关，空气电源开关连接到电源模块，电源模块连接到可充电电池，电源模块连接到微处理器，微处理器分别与开关控制器、液晶显示器、输入键盘、无线通信数据传输模块1、数据存储器、打印机、通讯接口连接；

电压检测单元包括：电压测量探头、电压采集器、模数转换模块1、无线通信数据传输模块2；这些元器件连接关系为：电压测量探头与电压采集器、模数转换模块1、无线通信数据传输模块2依序连接，并通过无线信号与主机单元的无线通信数据传输模块1进行通讯连接传输数据；

电流检测单元包括：电流测量钳形探头、电流采集器、模数转换模块2、无线通信数据传输模块3；这些元器件连接关系为：电压测量探头与电压采集器、模数转换模块2、无线通信数据模块2依序连接，并通过无线信号与无线通信数据传输模块1进行通讯连接传输数据。

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