CN110687493A - 一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，所述在线检测系统包括温度采集单元、环境湿度采集单元、泄漏电流采集单元、母线电压采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元；所述在线检测系统采集所述电流互感器重要部位温度信号、环境湿度信号、电压信号和电流信号，并与预先设定的报警值进行比较，计算所述电流互感器的介质损耗因数、绝缘电容值，进而准确判断所述电流互感器工作状态。本发明提供一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，能够及时检测所述电流互感器的工作状态，提高所述电流互感器工作的安全性和可靠性。
Description
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统。
背景技术
随着电力系统的不断发展，电流互感器作为电力系统检测、控制的重要组成部分之一，如果发生绝缘故障可能会导致局部放电甚至高能量爆炸，会严重影响电力系统的安全性。
为了提高电流互感器工作的稳定性和安全性，本发明提出一种电流互感器检测系统，从电流互感器工作的环境和状态信息进行分析，采用锁相环计算所述电网频率，再根据采集的电网电压信号、泄露电流信号计算出绝缘电容值、介质损耗值，再结合各部位温度信号、环境湿度信号准确的判断出电流互感器的工作状态。
发明内容
本发明提供一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，能够及时检测所述电流互感器的工作状态，提高所述电流互感器工作的安全性和可靠性。
本发明具体为一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，所述在线检测系统包括温度采集单元、环境湿度采集单元、泄漏电流采集单元、母线电压采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述泄漏电流采集单元、所述母线电压采集单元、所述A/D转换单元分别与所述信号调理单元相连接，所述控制处理单元分别与所述温度采集单元、所述环境湿度采集单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元、所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述在线检测系统采集所述电流互感器重要部位温度信号、环境湿度信号、电压信号和电流信号，并与预先设定的报警值进行比较，计算所述电流互感器的介质损耗因数、绝缘电容值，进而准确判断所述电流互感器工作状态。
所述温度采集单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、光分路盒，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器、所述第五温度传感器采用光纤温度传感器，分别安装在所述电流传感器的上部、中部、下部、进线母线位置处、出线接头处，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器、所述第五温度传感器分别通过光纤将采集的温度信号输至所述光分路盒，进而传输至所述控制处理单元；所述泄漏电流采集单元采用穿孔型小电流传感器采集所述电流互感器泄漏电流信号，所述母线电压采集单元采用电压传感器采集电网母线电压信号。
所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对输入的信号进行放大，提高所述信号的信噪比，再经过所述滤波模块滤除高次谐波。
所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设置和数据查询，所述参数包括第一温度报警值、第二温度报警值、第三温度报警值、第四温度报警值、第五温度报警值、湿度报警值、所述电流互感器等效电阻值、泄漏电流报警值、介质损耗报警值、绝缘电容报警值。
所述报警单元采用声光报警器，当所述绝缘检测系统检测出所述电流互感器发生绝缘异常时，发出声光报警；所述通信单元采用无线通信技术将所述绝缘检测系统的检测结果上传值监控中心，同时能够接收所述监控中心的指令信息。
所述控制处理单元将所述第一温度传感器采集的温度信号与所述第一温度报警值，若大于所述第一温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第二温度传感器采集的温度信号与所述第二温度报警值，若大于所述第二温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第三温度传感器采集的温度信号与所述第三温度报警值，若大于所述第三温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第四温度传感器采集的温度信号与所述第四温度报警值，若大于所述第四温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第五温度传感器采集的温度信号与所述第五温度报警值，若大于所述第五温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述环境湿度采集单元采集的信号与所述湿度报警值进行比较，若大于所述湿度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述泄漏电流信号与所述泄漏电流报警值进行比较，若大于所述泄漏电流报警值，通过所述报警单元发出报警信号。
所述控制处理单元根据所述电网母线电压信号采用锁相环计算所述电网频率f，包括鉴相器软件、低通滤波器软件、压控振荡器软件，所述鉴相器软件与所述低通滤波器软件、所述压控振荡器软件顺序计算，所述鉴相器软件输入所述滤波单元输出信号和所述压控振荡器输出信号，所述压控振荡器输出信号，当所述压控振荡器输出信号与所述滤波单元输出信号相位同步时，所述压控振荡器输出信号频率为所述电网频率f；
根据所述泄漏电流信号和所述母线电压信号计算所述绝缘电容值
I为所述泄漏电流信号，U为所述母线电压信号；将所述绝缘电容值与所述绝缘电容报警值进行比较，若小于所述绝缘电容报警值，通过所述报警单元发出报警信号；
计算出所述介质损耗值
R为所述电流互感器等效电阻值；将所述介质损耗值与所述介质损耗报警值进行比较，若大于所述介质损耗报警值，通过所述报警单元发出报警信号。
附图说明
图1为本发明一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的在线检测系统包括温度采集单元、环境湿度采集单元、泄漏电流采集单元、母线电压采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述泄漏电流采集单元、所述母线电压采集单元、所述A/D转换单元分别与所述信号调理单元相连接，所述控制处理单元分别与所述温度采集单元、所述环境湿度采集单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元、所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述在线检测系统采集所述电流互感器重要部位温度信号、环境湿度信号、电压信号和电流信号，并与预先设定的报警值进行比较，计算所述电流互感器的介质损耗因数、绝缘电容值，进而准确判断所述电流互感器工作状态。
所述温度采集单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、光分路盒，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器、所述第五温度传感器采用光纤温度传感器，分别安装在所述电流传感器的上部、中部、下部、进线母线位置处、出线接头处，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器、所述第五温度传感器分别通过光纤将采集的温度信号输至所述光分路盒，进而传输至所述控制处理单元；所述泄漏电流采集单元采用穿孔型小电流传感器采集所述电流互感器泄漏电流信号，所述母线电压采集单元采用电压传感器采集电网母线电压信号。
所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对输入的信号进行放大，提高所述信号的信噪比，再经过所述滤波模块滤除高次谐波。
所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设置和数据查询，所述参数包括第一温度报警值、第二温度报警值、第三温度报警值、第四温度报警值、第五温度报警值、湿度报警值、所述电流互感器等效电阻值、泄漏电流报警值、介质损耗报警值、绝缘电容报警值。
所述报警单元采用声光报警器，当所述绝缘检测系统检测出所述电流互感器发生绝缘异常时，发出声光报警；所述通信单元采用无线通信技术将所述绝缘检测系统的检测结果上传值监控中心，同时能够接收所述监控中心的指令信息。
所述控制处理单元将所述第一温度传感器采集的温度信号与所述第一温度报警值，若大于所述第一温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第二温度传感器采集的温度信号与所述第二温度报警值，若大于所述第二温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第三温度传感器采集的温度信号与所述第三温度报警值，若大于所述第三温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第四温度传感器采集的温度信号与所述第四温度报警值，若大于所述第四温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第五温度传感器采集的温度信号与所述第五温度报警值，若大于所述第五温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述环境湿度采集单元采集的信号与所述湿度报警值进行比较，若大于所述湿度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述泄漏电流信号与所述泄漏电流报警值进行比较，若大于所述泄漏电流报警值，通过所述报警单元发出报警信号。
所述控制处理单元根据所述电网母线电压信号采用锁相环计算所述电网频率f，包括鉴相器软件、低通滤波器软件、压控振荡器软件，所述鉴相器软件与所述低通滤波器软件、所述压控振荡器软件顺序计算，所述鉴相器软件输入所述滤波单元输出信号和所述压控振荡器输出信号，所述压控振荡器输出信号，当所述压控振荡器输出信号与所述滤波单元输出信号相位同步时，所述压控振荡器输出信号频率为所述电网频率f；
根据所述泄漏电流信号和所述母线电压信号计算所述绝缘电容值
I为所述泄漏电流信号，U为所述母线电压信号；将所述绝缘电容值与所述绝缘电容报警值进行比较，若小于所述绝缘电容报警值，通过所述报警单元发出报警信号；
计算出所述介质损耗值
R为所述电流互感器等效电阻值；将所述介质损耗值与所述介质损耗报警值进行比较，若大于所述介质损耗报警值，通过所述报警单元发出报警信号。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，其特征在于，所述在线检测系统包括温度采集单元、环境湿度采集单元、泄漏电流采集单元、母线电压采集单元、信号调理单元、A/D转换单元、控制处理单元、按键输入单元、存储单元、显示单元、报警单元和通信单元，所述泄漏电流采集单元、所述母线电压采集单元、所述A/D转换单元分别与所述信号调理单元相连接，所述控制处理单元分别与所述温度采集单元、所述环境湿度采集单元、所述A/D转换单元、所述控制处理单元、所述按键输入单元、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元相连接；所述在线检测系统采集所述电流互感器重要部位温度信号、环境湿度信号、电压信号和电流信号，并与预先设定的报警值进行比较，计算所述电流互感器的介质损耗因数、绝缘电容值，进而准确判断所述电流互感器工作状态。
2.根据权利要求1所述的一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，其特征在于，所述温度采集单元包括第一温度传感器、第二温度传感器、第三温度传感器、第四温度传感器、第五温度传感器、光分路盒，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器、所述第五温度传感器采用光纤温度传感器，分别安装在所述电流传感器的上部、中部、下部、进线母线位置处、出线接头处，所述第一温度传感器、所述第二温度传感器、所述第三温度传感器、所述第四温度传感器、所述第五温度传感器分别通过光纤将采集的温度信号输至所述光分路盒，进而传输至所述控制处理单元；所述泄漏电流采集单元采用穿孔型小电流传感器采集所述电流互感器泄漏电流信号，所述母线电压采集单元采用电压传感器采集电网母线电压信号。
3.根据权利要求2所述的一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，其特征在于，所述信号调理单元包括放大模块和滤波模块，所述放大模块对输入的信号进行放大，提高所述信号的信噪比，再经过所述滤波模块滤除高次谐波。
4.根据权利要求3所述的一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，其特征在于，所述按键输入单元结合所述存储单元、所述显示单元进行参数设置和数据查询，所述参数包括第一温度报警值、第二温度报警值、第三温度报警值、第四温度报警值、第五温度报警值、湿度报警值、所述电流互感器等效电阻值、泄漏电流报警值、介质损耗报警值、绝缘电容报警值。
5.根据权利要求4所述的一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，其特征在于，所述报警单元采用声光报警器，当所述绝缘检测系统检测出所述电流互感器发生绝缘异常时，发出声光报警；所述通信单元采用无线通信技术将所述绝缘检测系统的检测结果上传值监控中心，同时能够接收所述监控中心的指令信息。
6.根据权利要求5所述的一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，其特征在于，所述控制处理单元将所述第一温度传感器采集的温度信号与所述第一温度报警值，若大于所述第一温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第二温度传感器采集的温度信号与所述第二温度报警值，若大于所述第二温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第三温度传感器采集的温度信号与所述第三温度报警值，若大于所述第三温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第四温度传感器采集的温度信号与所述第四温度报警值，若大于所述第四温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述第五温度传感器采集的温度信号与所述第五温度报警值，若大于所述第五温度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述环境湿度采集单元采集的信号与所述湿度报警值进行比较，若大于所述湿度报警值，通过所述报警单元发出报警信号；将所述泄漏电流信号与所述泄漏电流报警值进行比较，若大于所述泄漏电流报警值，通过所述报警单元发出报警信号。
7.根据权利要求6所述的一种基于多种信号采集的电流互感器在线检测系统，其特征在于，所述控制处理单元根据所述电网母线电压信号采用锁相环计算所述电网频率f，包括鉴相器软件、低通滤波器软件、压控振荡器软件，所述鉴相器软件与所述低通滤波器软件、所述压控振荡器软件顺序计算，所述鉴相器软件输入所述滤波单元输出信号和所述压控振荡器输出信号，所述压控振荡器输出信号，当所述压控振荡器输出信号与所述滤波单元输出信号相位同步时，所述压控振荡器输出信号频率为所述电网频率f；
根据所述泄漏电流信号和所述母线电压信号计算所述绝缘电容值
I为所述泄漏电流信号，U为所述母线电压信号；将所述绝缘电容值与所述绝缘电容报警值进行比较，若小于所述绝缘电容报警值，通过所述报警单元发出报警信号；
计算出所述介质损耗值R为所述电流互感器等效电阻值；将所述介质损耗值与所述介质损耗报警值进行比较，若大于所述介质损耗报警值，通过所述报警单元发出报警信号。
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