CN106872041A - 一种中压开关柜状态监测装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种中压开关柜状态监测装置，包括单片机、频率检测部件、电压检测部件、电流检测部件、第一信号调理部件、温度传感器、第二信号调理部件、显示报警部件、键盘部件和电源部件，所述单片机连接有频率检测部件、显示报警部件、键盘部件和电源部件，所述电压检测部件和电流检测部件与频率检测部件相连，且通过第一信号调理部件与单片机相连，所述温度传感器通过第二信号调理部件与单片机相连。本发明实现了对中压开关柜的重要状态量电压、电流、频率、功率和温度的在线检测，通过红外测温方式，解决了与高压电器的安全隔离以及与被测目标的热交换问题，具有测温范围大、速度快的优点。

Description

一种中压开关柜状态监测装置

技术领域

本发明涉及一种监测装置，尤其涉及一种中压开关柜状态监测装置。

背景技术

在我国的电力系统中，中压开关柜是指3.6～40.5kV电压等级的中压成套开关设备，简称中压开关柜。随着电力系统推广变电站无人管理模式和综合自动化，使得开关柜的安全运行变得尤为重要。如果开关柜在运行时发生故障，将带来极其严重的后果。首先，开关柜故障将直接危害被保护的线路，可能使各种电气设备损坏；其次，可能引起大面积停电，严重干扰正常的生产和生活秩序。

现代电力系统对开关柜安全运行的可靠性提出了很高的要求，而在线检测使运行维护人员能够了解到开关柜的历史运行状态和当前运行状态，及时地发现故障甚至提前做出故障预测并进行检修，尽量避免事故发生和减少停电时间。因此在线检测对于保证开关柜正常运行，提高电力系统的稳定性具有非常重要的意义。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中压开关柜状态监测装置，具有较高的测量精度的同时，实现对设备的非接触式测温。

为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明通过以下技术方案实现：

一种中压开关柜状态监测装置，包括单片机、频率检测部件、电压检测部件、电流检测部件、第一信号调理部件、温度传感器、第二信号调理部件、显示报警部件、键盘部件和电源部件，其特征在于：所述单片机连接有频率检测部件、显示报警部件、键盘部件和电源部件，所述电压检测部件和电流检测部件与频率检测部件相连，且通过第一信号调理部件与单片机相连，所述温度传感器通过第二信号调理部件与单片机相连；所述电压检测部件是型号为SPT204A的电流型电压互感器，所述电流检测部件是型号为HCT204A的电流互感器，所述温度传感器是红外热电堆传感器。

进一步的，所述频率检测部件中设有利用比较器把正弦信号转换成脉冲信号的频率检测电路。

进一步的，所述第一信号调理部件和第二信号调理部件中均设有绝对值放大电路。

进一步的，所述温度传感器中设有二级放大电路、电压跟随器、电压上移电路和绝对值电路。

本发明的有益效果是：

本发明实现了对中压开关柜的重要状态量电压、电流、频率、功率和温度的在线检测，其中，温度检测是用红外测温方式，解决了与高压电器的安全隔离以及与被测目标的热交换问题，具有测温范围大、速度快的优点，而且相对于接触式测温装置供电方案操作简单，只需要更换电池且可随时更换。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明的结构框图；

图2是本发明频率检测电路的示意图；

图3是本发明绝对值放大电路的示意图；

图4是本发明温度传感器中的电路框图；

图中标号说明：

1-单片机，2-频率检测部件，3-电压检测部件，4-电流检测部件，5-第一信号调理部件，6-温度传感器，7-第二信号调理部件，8-显示报警部件，9-键盘部件，10-电源部件。

具体实施方式

下面将参考附图并结合实施例，来详细说明本发明。

如图1所示，一种中压开关柜状态监测装置，包括单片机1、频率检测部件2、电压检测部件3、电流检测部件4、第一信号调理部件5、温度传感器6、第二信号调理部件7、显示报警部件8、键盘部件9和电源部件10，所述单片机1连接有频率检测部件2、显示报警部件8、键盘部件9和电源部件10，所述电压检测部件3和电流检测部件4与频率检测部件2相连，且通过第一信号调理部件5与单片机1相连，所述温度传感器6通过第二信号调理部件7与单片机1相连；所述电压检测部件3是型号为SPT204A的电流型电压互感器，所述电流检测部件4是型号为HCT204A的电流互感器，所述温度传感器6是红外热电堆传感器，该传感器可利用红外线的波长在热电堆探测器上产生相应的输出电压。

所述频率检测部件2中设有利用比较器把正弦信号转换成脉冲信号的频率检测电路，如图2所示，该电路的输出脉冲信号接到单片机1的ICx引脚，使用单片机1的输入捕捉功能，可得到每16个脉冲的时间。

所述第一信号调理部件5和第二信号调理部件7中均设有绝对值放大电路，如图3所示，该电路具有两个功能：一是把互感器输出的交流信号转换成只有正极性的信号；二是该信号的幅值增加一倍以方便后续单片机1的处理。

所述温度传感器6中设有二级放大电路、电压跟随器、电压上移电路和绝对值电路，如图4所示，其中小电压信号经过放大11倍和放大13倍的两级差动放大电路，放大电路后端接一个电压跟随器，电压跟随器的输入阻抗大，输出阻抗小，能提高电路的带载能力，再经过电压上移电路上移一定电压，最后从绝对值电路中输出需要的电压。

本发明实现了对中压开关柜的重要状态量电压、电流、频率、功率和温度的在线检测，其中，温度检测是用红外测温方式，解决了与高压电器的安全隔离以及与被测目标的热交换问题，具有测温范围大、速度快的优点，而且相对于接触式测温装置供电方案操作简单，只需要更换电池且可随时更换。

Claims (4)

1.一种中压开关柜状态监测装置，包括单片机(1)、频率检测部件(2)、电压检测部件(3)、电流检测部件(4)、第一信号调理部件(5)、温度传感器(6)、第二信号调理部件(7)、显示报警部件(8)、键盘部件(9)和电源部件(10)，其特征在于：所述单片机(1)连接有频率检测部件(2)、显示报警部件(8)、键盘部件(9)和电源部件(10)，所述电压检测部件(3)和电流检测部件(4)与频率检测部件(2)相连，且通过第一信号调理部件(5)与单片机(1)相连，所述温度传感器(6)通过第二信号调理部件(7)与单片机(1)相连；所述电压检测部件(3)是型号为SPT204A的电流型电压互感器，所述电流检测部件(4)是型号为HCT204A的电流互感器，所述温度传感器(6)是红外热电堆传感器。

2.根据权利要求1所述的一种中压开关柜状态监测装置，其特征在于：所述频率检测部件(2)中设有利用比较器把正弦信号转换成脉冲信号的频率检测电路。

3.根据权利要求1所述的一种中压开关柜状态监测装置，其特征在于：所述第一信号调理部件(5)和第二信号调理部件(7)中均设有绝对值放大电路。

4.根据权利要求1所述的一种中压开关柜状态监测装置，其特征在于：所述温度传感器(6)中设有二级放大电路、电压跟随器、电压上移电路和绝对值电路。