CN112147435A - 一种开关柜内避雷器在线检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种开关柜内避雷器在线检测装置，包括：AD信号采集模块，所述AD信号采集模块包括电压采集单元和电流采集单元，所述电压采集单元连接开关柜柜门上安装的带电显示器，所述电流采集单元连接避雷器引下线；单片机，用于将AD信号采集模块采集的电压、电流信号进行模数转换，计算出的全电流值与阻性电流值；显示屏，用于显示全电流值与阻性电流值；单片机分别连接AD信号采集模块及显示屏。本开关柜内避雷器在线检测装置解决了电气试验人员无法对35kV开关柜内避雷器进行带电检测的问题，有效地扩大了避雷器检测范围，避免因避雷器损坏而无法保护带电线路，从而造成大范围停电事故的发生。
Description
技术领域
本发明属于变电运行领域，涉及避雷器，尤其是一种开关柜内避雷器在线检测装置。
背景技术
避雷器是用于保护电气设备免受高瞬态过电压危害并限制续流时间也常限制续流幅值的一种电器，主要作用是通过并联放点间隙或非线性电阻的作用，对入侵流动波进行削幅，降低被保护设备所受过电压值，从而起到保护通信线路和设备的作用。避雷器带电检测主要是测量避雷器的全电流和阻性电流基波峰值，根据这两个值的变化来判断避雷器内部是否受潮、金属氧化物阀片是否发生劣化等。
目前35kV开关柜内避雷器及计数器由于均处于开关柜内部，开关柜带电状态下严禁开启开关柜后柜门，所以需要研制一种能够满足在运行状态下，对35kV开关柜内避雷器进行带电检测的装置。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种可以在运行状态下，对35kV开关柜内避雷器进行带电检测的装置，方便了电气试验人员进行试验，同时保障作业人员安全，加强对避雷器的检测，保证避雷器可以稳定运行，为设备提供保护，提高了供电可靠性。
实现本发明目的的技术方案为：
一种开关柜内避雷器在线检测装置，包括：
AD信号采集模块，所述AD信号采集模块包括电压采集单元和电流采集单元，所述电压采集单元连接开关柜柜门上安装的带电显示器，所述电流采集单元连接避雷器引下线；
单片机，用于将AD信号采集模块采集的电压、电流信号进行模数转换，计算出的全电流值与阻性电流值；
显示屏，用于显示全电流值与阻性电流值；
单片机分别连接AD信号采集模块及显示屏。
而且，所述AD信号采集模块的采样率为1.33MHZ，每次采样长度1S。
而且，在AD信号采集模块传输信号至单片机的线路处装设一个接触器，实现控制测试回路通断的功能。
而且，所述的单片机为STM32单片机。
而且，所述的显示屏为OLED显示屏。
而且，所述单片机通过对序列进行卷积计算将采样率转换至角频率。
本发明的优点和积极效果是：
1、本开关柜内避雷器在线检测装置解决了电气试验人员无法对35kV开关柜内避雷器进行带电检测的问题，有效地扩大了避雷器检测范围，避免因避雷器损坏而无法保护带电线路，从而造成大范围停电事故的发生。
2、本开关柜内避雷器在线检测装置原理简单，安装方便，不影响原35kV开关柜的正常工作，不会对开关柜后柜门绝缘强度以及耐压强度造成破坏，平常状态下处于隔断状态，当试验人员需要测量时，只需按下测试按钮便可获得避雷器三相全电流值与阻性电流值，从而防止发生雷击时，损坏内部电子电路，有效加强了对35kV开关柜内避雷器电气性能的检测，保证其可以正常运行为设备提供保护，提高供电可靠性。
附图说明
图1为本装置的电路框图；
图2为本装置的安装位置示意图。
图2中：1为开关柜内避雷器在线检测装置，2为带电显示器，3为开关柜，4为避雷器，5、6均为连接线。
具体实施方式
下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种开关柜内避雷器在线检测装置，包括：
AD信号采集模块，所述AD信号采集模块包括电压采集单元和电流采集单元，所述电压采集单元连接开关柜柜门上安装的带电显示器，所述电流采集单元连接避雷器引下线；
STM32单片机，用于将AD信号采集模块采集的电压、电流信号进行模数转换，计算出的全电流值与阻性电流值；
OLED显示屏，用于显示全电流值与阻性电流值；
接触器，安装在AD信号采集模块传输至STM32单片机的线路中，实现控制测试回路通断的功能。
STM32单片机分别连接AD信号采集模块及OLED显示屏。
AD信号采集模块可以将接收到的很弱的输入信号之间转换成串行数字信号输出，而无需外部仪表放大器，本装置中采用电压采集单元和电流采集单元，电压采集单元从开关柜前上柜门带电显示器处获取电压，电流采集单元从避雷器引下线获取电流，采样率为1.33MHZ，每次采样长度1S。STM32单片机为意法半导体32位系列微控制器芯片，是将微型计算机的主要部分集成在一个芯片上的单芯片微型计算机，可以将AD信号采集模块采集的电压、电流信号进行模数转换，将采样率转换至角频率得出电压电流之间的相角θ，采集的数据序列中的绝对值最大值除以
即为全电流值，将该全电流值与相角θ的余弦值相乘可得阻性电流值。OLED显示屏是利用有机电自发光二极管制成的显示屏，可将STM32单片机计算出的全电流值与阻性电流值显示出来。接触器是利用线圈流过电流产生磁场，使触头闭合，以达到控制负载的电器，安装在AD信号采集模块传输至STM32单片机的线路中，从而达到控制测试回路通断的功能。
AD信号采集模块采集信号后，传输至STM32单片机进行模数转换，开始六组数据长度均为1S,分别为DUa、DUb、DUc、DIa、DIb、DIc，对DUa、DIa序列直接取卷积可得h(x)＝DUa*DIa，取一个采样周期内最大值处的x值，其对应的h(x)即为DUa、DIa之间的相角θ，取DIa序列中的绝对值最大值除以
即为Ia的全电流值，将Ia的全电流值与相角θ的余弦值相乘可得阻性电流值Iza，同理可得出Ib、Ic的全电流值以及阻性电流值Izb、Izc。之后，将STM32单片机计算出的Ia、Ib、Ic以及Iza、Izb、Izc传输至OLED显示屏上。
在AD信号采集模块传输至STM32单片机的线路中安装一个接触器，当试验人员需要进行避雷器带电检测时，只需按下测试按钮，显示屏即可显示实时三相全电流值与阻性电流值。显示屏周围设置向上翻页、向下翻页、复位按钮，方便试验人员多次测量获取最准确的试验数据。
此装置通过螺栓固定在开关柜后柜门上，具体安装位置根据现场开关柜后柜门实际样式进行选择，既不会破坏原开关柜后柜门的绝缘水平和强度，也方便试验人员进行操作和测量，安装完成后可以解决无法对35kV开关柜内避雷器带电检测的问题，提高供电可靠性。
本发明的使用方法为：
使用时，试验人员按下测试按钮，通过显示屏即可观察到测量数据，快速高效得完成对35kV开关柜避雷器的带电检测。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种开关柜内避雷器在线检测装置，包括：
AD信号采集模块，所述AD信号采集模块包括电压采集单元和电流采集单元，所述电压采集单元连接开关柜柜门上安装的带电显示器，所述电流采集单元连接避雷器引下线；
单片机，用于将AD信号采集模块采集的电压、电流信号进行模数转换，计算出的全电流值与阻性电流值；
显示屏，用于显示全电流值与阻性电流值；
单片机分别连接AD信号采集模块及显示屏。
2.根据权利要求1所述的开关柜内避雷器在线检测装置，其特征在于：所述AD信号采集模块的采样率为1.33MHZ，每次采样长度1S。
3.根据权利要求1所述的开关柜内避雷器在线检测装置，其特征在于：在AD信号采集模块传输信号至单片机的线路处装设一个接触器，实现控制测试回路通断的功能。
4.根据权利要求1所述的开关柜内避雷器在线检测装置，其特征在于：所述的单片机为STM32单片机。
5.根据权利要求1所述的开关柜内避雷器在线检测装置，其特征在于：所述的显示屏为OLED显示屏。
6.根据权利要求1所述的开关柜内避雷器在线检测装置，其特征在于：所述单片机通过对序列进行卷积计算将采样率转换至角频率。
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| CN201583603U (zh) * | 2009-06-16 | 2010-09-15 | 四川省电力公司资阳公司 | 开关柜验电避雷器在线监测装置 |
| CN103048556A (zh) * | 2011-10-14 | 2013-04-17 | 四川蓝讯宝迩电子科技有限公司 | 带存储器触摸屏式开关柜避雷器在线监测装置 |
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