CN113238179A - 一种自带漏电检测性能的自动校准系统 - Google Patents

一种自带漏电检测性能的自动校准系统 Download PDF

Info

Publication number
CN113238179A
CN113238179A CN202110510300.4A CN202110510300A CN113238179A CN 113238179 A CN113238179 A CN 113238179A CN 202110510300 A CN202110510300 A CN 202110510300A CN 113238179 A CN113238179 A CN 113238179A
Authority
CN
China
Prior art keywords
transformer
voltage
leakage
current
automatic calibration
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN202110510300.4A
Other languages
English (en)
Inventor
彭宇晨
凌建钢
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Priority to CN202110510300.4A priority Critical patent/CN113238179A/zh
Publication of CN113238179A publication Critical patent/CN113238179A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/02Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of auxiliary devices, e.g. of instrument transformers according to prescribed transformation ratio, phase angle, or wattage rating
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/25Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof using digital measurement techniques

Abstract

本发明公开了一种自带漏电检测性能的自动校准系统,该自动校准系统具备漏电检测性能自动校准功能,该系统空开每隔24小时MCU使用DAC控制内部漏电模拟回路,模拟产生实际的标准定量漏电流,漏电流检测电路采集此标准定量漏电流,并经MCU内部AD量化标准定量漏电流,计算出定量偏差系数,最后计算出与标准定量漏电流一致的结果,从而实漏电检测误差控制在0.1级以内,同时兼顾漏电检测模块故障的探测,比如MCU内部AD量化值为零时,则可以认定漏电检测模块存在故障。

Description

一种自带漏电检测性能的自动校准系统
技术领域
本发明涉及漏电检测技术领域,具体为一种自带漏电检测性能的自动校准系统。
背景技术
漏电检测是指一种用来检测漏电现象的过程,能够检测电流型触电保安器的动作电流及检测小于电流型触电保安器动作的不平衡泄漏电流,还能区分对人体有害的泄漏电压及对人体无害的感应电压;能有效地检测用电器的漏电现象。
而产生漏电原因为导线单相接地故障的现象一部分是显露的,如单相断线、导线搭接接地体。而其中大部分故障现象是隐蔽的,这是因为导线的绝缘层的绝缘电阻不合格,由于绝缘电阻过小产生泄漏电流。在泄漏电流集中流入大地点(接地体)便会发生高热,一旦在流入大地点有易燃物,经高温作用便会产生燃烧。导线的泄漏电流一般为mA级,线路的过电流保护(过负荷保护和短路保护)无法动作发挥保护作用。
例如线路因过载使绝缘温度超过允许最高工作温度,绝缘老化加速,使绝缘水平降至规定值以下,如果没有外因触发,短路一般不会发生。如果有外因触发,例如雷电引起的瞬态过电压,邻近大功率设备的操作过电压以及变电所高电压侧接地故障引起的暂态过电压等,则在此大幅值过电压冲击下,老化的绝缘将被击穿而燃弧短路。过电压转眼消失,工频短路电弧却能长时间延续,这是因为电弧的高阻抗限制了短路电流,使断路器不能或不及时动作。这类过电压多出现于在带电导体与地之间,所以这种短路也多为接地故障。
短路的形成一般有两种,一是由导体间直接接触,短路点往往被熔焊的金属短路,另一种则是上述以电弧为通路的电弧性短路。前者短路电流以若干kA计,金属线芯产生高温以至炽热,绝缘被剧烈氧化而自燃,起火危险甚大,但大短路电流能使断路瞬时动作切断电源,火灾往往得以避免。后者因短路电弧长时间延续,而电弧局部温度可高达3000°-4000℃,容易烤燃附近可燃物质起火,由于接地故障引起的短路电流较小,不足以使断路器动作跳闸切断电源,所以电弧性短路引起火灾危险远大于金属性短路。
电气短路以接地故障居多,电弧性接地引起火灾危险性大。不论是TN系统还是TT系统,接地故障电路的阻抗都大于带电导体短路电路的阻抗。在接地故障电路全为金属导体的TN-C-S系统,其导电性能不良失去接地并不影响设备的使用,故不易发现。但一旦发生接地故障,连接点的阻抗将限制短路电流,而导致电弧性短路的发生。连接点和故障点产生电弧和电火花所引起火灾,而断路器却不能动作跳闸切断故障。至于TT系统,其接地故障电路内串联有系统接地和设备外壳的保护接地两个接地电阻,电路本身的阻抗就很大,更易发生电弧性短路。由此可见,接地故障的电路阻抗大,使它易以电弧短路的形式出现,这也是接地故障容易导致电气火灾的一个重要原因。
为了解决漏电现象,同时为了对漏电检测进行自动校准,提出一种自带漏电检测性能的自动校准系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自带漏电检测性能的自动校准系统,为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:该自动校准系统包括MCU,且该系统中空开每隔24h所述MCU使用DAC控制内部漏电模拟回路,且该所述内部漏电模拟回路模拟产生实际的标准定量漏电流,并经MCU内部AD量化标准定量漏电流,计算定量偏差系数。
优选的,所述漏电流检测电路用于采集标准定量漏电流。
优选的,该自动校准系统适用于电流互感器泄露电流测量中,该电流互感器泄露电流测量方法包括以下步骤:
步骤一、通过升压器将电压升至被试品电流互感器的额定电压,并施加在被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间;
步骤二、互感器校验仪的回路与被试品电流互感器一次绕组与二次绕组串联,测量泄漏电流;
步骤三、标准电压互感器一次与升压器的高压输出端并联,对高电压进行隔离并精确比例降压,便于对高电压进行测量;
步骤四、互感器校验仪的另一条回路与标准电压互感器二次并联测量其电压值U,互感器校验仪应用U、I计算出被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间的电导值和电纳值;
步骤五、再通过电导值、电纳值、标准电压互感器二次电压值U和标准电压互感器额定电压比值计算得到泄漏电流。
优选的,标准电压互感器、互感器校验仪和升压器构成一个电流互感器泄漏电流检测电路。
优选的,该自动校准系统电流互感器泄露电流测量时包括以下步骤:
S1:按电流互感器泄漏电流检测电路接线方式进行接线;
S2:将互感器校验仪设置为导纳测量状态,额定电压设置为100V,选择输出电压等于被试品电流互感器额定电压的升压器;
S3:监视互感器校验仪的电压百分数,将电压缓慢升至100%,即标准电压互感器的二次电压为100V;
S4:从互感器校验仪读取电导值和电纳值;
S5:电流互感器泄漏电流数值计算。
优选的,所述MCU的工作频率在16-50MHz之间。
优选的,所述MCU同温度传感器之间通过I2C总线连接,I2C总线占用2条MCU输入输出口线。
优选的,所述DAC由权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关4个部分组成。
优选的,所述DAC由若干个相同的R、2R网络节组成,每节对应于一个输入位,节与节之间串接成倒T形网络。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:该自带漏电检测性能的自动校准系统:该系统空开每隔24小时MCU使用DAC控制内部漏电模拟回路,模拟产生实际的标准定量漏电流,漏电流检测电路采集此标准定量漏电流,并经MCU内部AD量化标准定量漏电流,计算出定量偏差系数,最后计算出与标准定量漏电流一致的结果,从而实漏电检测误差控制在0.1级以内,同时兼顾漏电检测模块故障的探测,比如MCU内部AD量化值为零时,则可以认定漏电检测模块存在故障。
附图说明
图1为本发明自动校准系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
请参阅图1,本发明提供一种技术方案:一种自带漏电检测性能的自动校准系统,该自动校准系统包括MCU,且该系统中空开每隔24h所述MCU使用DAC控制内部漏电模拟回路,且该所述内部漏电模拟回路模拟产生实际的标准定量漏电流,并经MCU内部AD量化标准定量漏电流,计算定量偏差系数。
漏电流检测电路用于采集标准定量漏电流。
该自动校准系统适用于电流互感器泄露电流测量中,该电流互感器泄露电流测量方法包括以下步骤:
步骤一、通过升压器将电压升至被试品电流互感器的额定电压,并施加在被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间;
步骤二、互感器校验仪的回路与被试品电流互感器一次绕组与二次绕组串联,测量泄漏电流;
步骤三、标准电压互感器一次与升压器的高压输出端并联,对高电压进行隔离并精确比例降压,便于对高电压进行测量;
步骤四、互感器校验仪的另一条回路与标准电压互感器二次并联测量其电压值U,互感器校验仪应用U、I计算出被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间的电导值和电纳值;
步骤五、再通过电导值、电纳值、标准电压互感器二次电压值U和标准电压互感器额定电压比值计算得到泄漏电流。
标准电压互感器、互感器校验仪和升压器构成一个电流互感器泄漏电流检测电路。
该自动校准系统电流互感器泄露电流测量时包括以下步骤:
S1:按电流互感器泄漏电流检测电路接线方式进行接线;
S2:将互感器校验仪设置为导纳测量状态,额定电压设置为100V,选择输出电压等于被试品电流互感器额定电压的升压器;
S3:监视互感器校验仪的电压百分数,将电压缓慢升至100%,即标准电压互感器的二次电压为100V;
S4:从互感器校验仪读取电导值和电纳值;
S5:电流互感器泄漏电流数值计算。
MCU的工作频率在16-50MHz之间。
MCU同温度传感器之间通过I2C总线连接,I2C总线占用2条MCU输入输出口线。
DAC由权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关4个部分组成。
DAC由若干个相同的R、2R网络节组成,每节对应于一个输入位,节与节之间串接成倒T形网络。
实施例1
该自动校准系统电流互感器泄露电流测量时包括以下步骤:首先按电流互感器泄漏电流检测电路接线方式进行接线;然后将互感器校验仪设置为导纳测量状态,额定电压设置为100V,选择输出电压等于被试品电流互感器额定电压的升压器;
需要说明的是,互感器校验仪检验包括以下步骤,根据校准需要,设定输出信号的谐波次数、谐波数量、各次谐波的幅值、相位和频率;
谐波发生器输出谐波信号给被测电子互感器谐波校验仪,并同步输出脉冲信号;
分频模块将脉冲信号分频为秒脉冲信号至电子式互感器校验仪,最后在秒脉冲的触发下,对模拟信号进行采样,运算,最后得到模拟信号与IEC61850数字帧之间的误差,将此误差与第二步设置的标准误差相比较,即可得到被测电子式互感器谐波校验仪的误差;
监视互感器校验仪的电压百分数,将电压缓慢升至100%,即标准电压互感器的二次电压为100V;从互感器校验仪读取电导值和电纳值;电流互感器泄漏电流数值计算。
实施例2
该自动校准系统适用于电流互感器泄露电流测量中,该电流互感器泄露电流测量方法包括以下步骤:首先通过升压器将电压升至被试品电流互感器的额定电压,并施加在被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间;互感器校验仪的回路与被试品电流互感器一次绕组与二次绕组串联,测量泄漏电流;标准电压互感器一次与升压器的高压输出端并联,对高电压进行隔离并精确比例降压,便于对高电压进行测量;互感器校验仪的另一条回路与标准电压互感器二次并联测量其电压值U,互感器校验仪应用U、I计算出被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间的电导值和电纳值;再通过电导值、电纳值、标准电压互感器二次电压值U和标准电压互感器额定电压比值计算得到泄漏电流,当交流电经过电纳值不为零的电子元件时,能量的保存和释放交替进行,从而交替产生磁场和电场,当产生磁场时,电纳相当于电感,其值为一个负虚数;当产生电场时,电纳相当于电容,其值为正虚数。
实施例3
该自带漏电检测性能的自动校准系统具备漏电检测性能自动校准功能,空开每隔24小时MCU使用DAC控制内部漏电模拟回路,模拟产生实际的标准定量漏电流,漏电流检测电路采集此标准定量漏电流,并经MCU内部AD量化标准定量漏电流,计算出定量偏差系数,最后计算出与标准定量漏电流一致的结果,从而实漏电检测误差控制在0.1级以内,同时兼顾漏电检测模块故障的探测,比如MCU内部AD量化值为零时,则可以认定漏电检测模块存在故障。
实施例4
DAC包括解码器,该解码器被配置为接收数字输入信号,并联地耦合至解码器的第一子DAC和第二子DAC,第一子DAC和第二子DAC中的每个子DAC包括第一最低有效位规范数据库和第二规范数据库以及最高有效位MSB库,MSB库耦合在第一规范数据库与第二规范数据库之间;
解码器被配置为基于数字输入信号来选择性地控制第一规范数据库和第二规范数据库以及MSB库;
以及输出网络,输出网络耦合至第一子DAC和第二子DAC并且被配置为生成与数字输入信号相关的模拟输出信号。
本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处。
以上结合附图对本发明的实施方式作出详细说明,但本发明不局限于所描述的实施方式。对本领域的技术人员而言,在不脱离本发明的原理和精神的情况下对这些实施例进行的多种变化、修改、替换和变型均仍落入在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,该自动校准系统包括MCU,且该系统中空开每隔24h所述MCU使用DAC控制内部漏电模拟回路,且该所述内部漏电模拟回路模拟产生实际的标准定量漏电流,并经MCU内部AD量化标准定量漏电流,计算定量偏差系数。
2.根据权利要求1所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,所述漏电流检测电路用于采集标准定量漏电流。
3.根据权利要求1所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,该自动校准系统适用于电流互感器泄露电流测量中,其特征在于,该电流互感器泄露电流测量方法包括以下步骤:
步骤一、通过升压器将电压升至被试品电流互感器的额定电压,并施加在被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间;
步骤二、互感器校验仪的回路与被试品电流互感器一次绕组与二次绕组串联,测量泄漏电流;
步骤三、标准电压互感器一次与升压器的高压输出端并联,对高电压进行隔离并精确比例降压,便于对高电压进行测量;
步骤四、互感器校验仪的另一条回路与标准电压互感器二次并联测量其电压值U,互感器校验仪应用U、I计算出被试品电流互感器一次绕组与二次绕组之间的电导值和电纳值;
步骤五、再通过电导值、电纳值、标准电压互感器二次电压值U和标准电压互感器额定电压比值计算得到泄漏电流。
4.根据权利要求3所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,标准电压互感器、互感器校验仪和升压器构成一个电流互感器泄漏电流检测电路。
5.根据权利要求1所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,该自动校准系统电流互感器泄露电流测量时包括以下步骤:
S1,按电流互感器泄漏电流检测电路接线方式进行接线;
S2,将互感器校验仪设置为导纳测量状态,额定电压设置为100V,选择输出电压等于被试品电流互感器额定电压的升压器;
S3,监视互感器校验仪的电压百分数,将电压缓慢升至100%,即标准电压互感器的二次电压为100V;
S4,从互感器校验仪读取电导值和电纳值;
S5,电流互感器泄漏电流数值计算。
6.根据权利要求1所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,所述MCU的工作频率在16-50MHz之间。
7.根据权利要求1所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,所述MCU同温度传感器之间通过I2C总线连接,I2C总线占用2条MCU输入输出口线。
8.根据权利要求1所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,所述DAC由权电阻网络、运算放大器、基准电源和模拟开关4个部分组成。
9.根据权利要求1所述的一种自带漏电检测性能的自动校准系统,其特征在于,所述DAC由若干个相同的R、2R网络节组成,每节对应于一个输入位,节与节之间串接成倒T形网络。
CN202110510300.4A 2021-05-11 2021-05-11 一种自带漏电检测性能的自动校准系统 Pending CN113238179A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110510300.4A CN113238179A (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一种自带漏电检测性能的自动校准系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110510300.4A CN113238179A (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一种自带漏电检测性能的自动校准系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN113238179A true CN113238179A (zh) 2021-08-10

Family

ID=77133329

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110510300.4A Pending CN113238179A (zh) 2021-05-11 2021-05-11 一种自带漏电检测性能的自动校准系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113238179A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765051A (zh) * 2021-11-05 2021-12-07 四川力士达智慧照明科技有限公司 一种自动校准的漏电检测保护电路及方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201926755U (zh) * 2010-12-29 2011-08-10 广东省计量科学研究院东莞分院 交直流泄漏电流测试仪检定装置
CN105044432A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 国家电网公司 电流互感器泄漏电流测量方法
CN207424732U (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 无锡职业技术学院 一种高精度可自检的4-20mA电流环输出电路
CN110412334A (zh) * 2019-06-19 2019-11-05 中国人民解放军海军工程大学 一种数字式零磁通漏电流传感器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN201926755U (zh) * 2010-12-29 2011-08-10 广东省计量科学研究院东莞分院 交直流泄漏电流测试仪检定装置
CN105044432A (zh) * 2015-07-06 2015-11-11 国家电网公司 电流互感器泄漏电流测量方法
CN207424732U (zh) * 2017-11-28 2018-05-29 无锡职业技术学院 一种高精度可自检的4-20mA电流环输出电路
CN110412334A (zh) * 2019-06-19 2019-11-05 中国人民解放军海军工程大学 一种数字式零磁通漏电流传感器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
李晖;田书林;叶;: "基于DSP和FPGA的高精度数据采集卡设计", 电子设计应用, no. 09 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113765051A (zh) * 2021-11-05 2021-12-07 四川力士达智慧照明科技有限公司 一种自动校准的漏电检测保护电路及方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN112230100B (zh) 一种缓慢发展型永久性故障预警方法和系统
CN104914391A (zh) 一种配电网单相接地故障模拟和定位性能测试平台及方法
Abdulahovic et al. Vacuum circuit-breaker parameter calculation and modelling for power system transient studies
Yang et al. Suppression measures for overvoltage caused by vacuum circuit breaker switching off 10-kV shunt reactor
CN113238179A (zh) 一种自带漏电检测性能的自动校准系统
CN2884641Y (zh) 电力输配电系统过电压限制及小电流接地选线综合装置
US6957117B2 (en) Portable protective air gap tool and method
Braun et al. Intermittent line-to-ground faults in generator stator windings and consequences on neutral grounding
Kaiser et al. Safety considerations for the operation of bipolar DC-grids
Banjanin et al. Experimental registration and numerical simulation of the transient overvoltages caused by single phase intermittent Arc Earth Fault in 35 kV network with isolated neutral
CN113030636B (zh) 一种主动干预型消弧装置测试系统
Lopes et al. Lightning withstand of medium voltage cut-out fuses stressed by nonstandard impulse shapes experimental results
CN111431158B (zh) 一种真空断路器过电压组合抑制系统及装置
CN205945048U (zh) 一种三相组合式过电压保护器
Jiang et al. Live work insulation considerations on HVDC lines
Seki et al. Earth system and improvement plan for shield of cable with separable connector
RU2260891C2 (ru) Устройство для резистивного заземления нейтрали высоковольтной сети (варианты)
CN217689264U (zh) 一种纯正弦波电子调压控制箱
Muller et al. Influence of capacitive and inductive loads on the detectability of arc faults
Luo et al. Research on the Current Waveform in Impulse Aging Experiment of ZnO Arresters in 500kV AC Filters
Qu et al. Analysis and research on breakdown cause of lightning arrester at low voltage side of 220kV transformer
JP7443181B2 (ja) 耐電圧試験装置
Milan Selection of the surge arrester energy absorption capability relating to lightning overvoltages
Kazhekin et al. Hazard assessment of low-voltage insulated neutral networks with unstable single-phase fault
WO2021101455A1 (en) Digital electrical status reader and fault alert device featuring ip network data communication

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination