CN205120805U - 避雷器阻性电流测试仪 - Google Patents

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钟丹田
王茂军
刘齐
曹新宇
秦赫彬
陈琪
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State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
Liaoning Dongke Electric Power Co Ltd
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State Grid Liaoning Electric Power Co Ltd
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避雷器阻性电流测试仪属于电流测量技术领域,尤其涉及一种避雷器阻性电流测试仪。本实用新型提供一种使用方便、测量准确的避雷器阻性电流测试仪。本实用新型包括处理器、时钟部分、电压信号调理电路、电流信号调理电路、显示屏、打印机、按键部分、电流信号滤波电路、电压信号滤波电路、电源电路、存储单元和通信单元,其结构要点处理器的信号输入端口分别与电压信号调理电路信号输出端口、电流信号调理电路信号输出端口、按键部分信号输出端口、时钟部分信号输出端口相连,处理器的信号输出端口分别与显示屏的信号输入端口、打印机的信号输入端口相连,处理器的信号传输端口分别与存储单元的信号传输端口、通信单元的信号传输端口相连。

Description

避雷器阻性电流测试仪
技术领域
[0001] 本实用新型属于电流测量技术领域,尤其涉及一种避雷器阻性电流测试仪。
背景技术
[0002] 氧化锌避雷器是保证电力系统安全运行的重要保护设备之一,广泛应用于各电压 等级的电网中,是重要的过电压保护设备。目前已经投运或准备投运的变电站几乎都采用 Μ0Α来保护电气设备。但是Μ0Α由于没有串联间隙,长期受到正常工作电压、各种内部过电压 和雷电过电压以及外界环境因素的影响,会逐渐老化或劣化,如果不被加以重视可能会导 致损坏甚至爆炸,使其他电气设备失去过电压保护装置,危及电力系统的安全稳定运行。
[0003] 氧化锌避雷器的带电测量技术在电力系统中已得到广泛应用;主要测量项目涉及 全泄漏电流、阻性电流、被测相氧化锌避雷器工作电压、电压谐波含量、电压基波与总电流 基波夹角,基波功耗等参数。通过测试Μ0Α的阻性电流分量来判断Μ0Α是否存在内部受潮故 障或严重的老化问题。有效的减少和延长了停电预防性试验的周期和次数。
[0004] 氧化锌避雷器带电测量工作存在如下几个问题。
[0005] (1)目前应用比较广泛的带电检测方法是通过检测避雷器的全电流信号和电压, 计算出电流信号与电压信号之间的相位差,得到避雷器的阻性电流等参数。对于此测量方 法来说,需要测量电压信号,而取电压信号对于现场检测来说非常不方便,需要将系统的PT (CVT)或220V交流电源测试线外引很长的距离,对于系统的安全稳定运行会造成一定的影 响。
[0006] (2)有些带电测量现场存在电磁环境复杂,空间干扰大等问题,而目前电力系统内 使用的避雷器测试仪型号繁杂,性能质量参差不齐,如果选择不恰当即可能导致对氧化锌 避雷器运行状态的误判,进而造成不必要的损失。
[0007] (3)随着特高压电网的不断发展建设,1000kV以上电压等级的Μ0Α普遍采用四柱并 联结构,全电流范围大,目前现有的带电测量仪电流测量范围无法满足测量范围的要求。
发明内容
[0008] 本实用新型就是针对上述问题,提供一种使用方便、测量准确的避雷器阻性电流 测试仪。
[0009] 为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案,本实用新型包括处理器、时钟部 分、电压信号调理电路、电流信号调理电路、显示屏、打印机、按键部分、电流信号滤波电路、 电压信号滤波电路、电源电路、存储单元和通信单元,其结构要点处理器的信号输入端口分 别与电压信号调理电路信号输出端口、电流信号调理电路信号输出端口、按键部分信号输 出端口、时钟部分信号输出端口相连,处理器的信号输出端口分别与显不屏的信号输入端 口、打印机的信号输入端口相连,处理器的信号传输端口分别与存储单元的信号传输端口、 通信单元的信号传输端口相连;电压信号调理电路的信号输入端口与电压信号滤波电路的 信号输出端口相连,电流信号调理电路的信号输入端口与电流信号滤波电路的信号输出端 口相连;电源电路的电能输出端口分别与处理器的电源输入端口、时钟部分的电源输入端 口、电压信号调理电路的电源输入端口、电流信号调理电路的电源输入端口、按键部分的电 源输入端口、电流信号滤波电路的电源输入端口、电压信号滤波电路的电源输入端口、存储 单元的电源输入端口、通信单元的电源输入端口相连。
[0010]作为一种优选方案,本实用新型所述打印机采用热敏打印机。
[0011] 作为另一种优选方案,本实用新型所述电源电路包括K7805-500芯片U3、AMS1117 芯片U4、B2405LS-1WDC-DC芯片U2和ICL7660芯片U1,U3的1脚分别与保险丝F1-端、U2的1 脚、二极管P6KE30V的2脚相连,F1另一端与+ 12V电源相连,U3的2脚与地线相连,二极管 P6KE30V的1脚与地线相连,U3的3脚分别与+5V电源端口、U4的3脚相连、U1的8脚相连,U1的5 脚分别与-5V电源端口、电容C5-端相连,C5另一端与U1的3脚相连;U4的2脚分别与电阻R22 一端、电阻R2-端、电阻R3-端、电阻R4-端、电容C36-端相连,C36另一端接地,R22另一端 与二极管D1正极相连,D1负极接地,R2另一端与处理器的电源输入端口相连,R3另一端分别 与时钟部分的电源输入端口、电压信号调理电路的电源输入端口相连,R4另一端与+3VD端 相连。
[0012] 作为另一种优选方案,本实用新型所述处理器采用STM32F103芯片。
[0013] 其次,本实用新型所述电流信号调理电路采用0P07DP芯片U7、U8,U7的2脚与电流 信号滤波电路的信号输出端口相连,U7的3脚接地,U7的6脚通过电阻R10与U8的2脚相连,U8 的3脚接地,U8的6脚通过电容C37分别与U6的7脚、电阻R9-端相连,R9另一端分别与电阻 R11-端、电容C22-端、LM385B芯片U9的8脚相连,C22另一端接地,R11另一端分别与时钟部 分的电源输入端口、电容C20-端相连,C20另一端接地。
[0014] 另外,本实用新型所述存储单元采用M25E128芯片M1,M1的1、2脚均与+3VD端相连, Ml的9脚分别与+3VD端、电容C2-端相连,C2另一端分别与Ml的10脚、地线相连。
[0015] 本实用新型有益效果。
[0016] 本实用新型设置电流信号调理电路、电流信号滤波电路;可对氧化锌避雷器的相 关电流参数进行测量。
[0017] 本实用新型设置显示屏,便于显示电压、电流的波形。
[0018] 本实用新型设置电压信号调理电路、电压信号滤波电路;可输入参考电压,能够准 确测量氧化锌避雷器的相关电流参数,提高避雷器检测或停电试验的准确度和工作效率。
[0019] 本实用新型设置打印机,便于相关信息的及时打印输出。
[0020] 本实用新型设置通信单元,可与上位机通信,方便试验人员对试验数据的管理。
附图说明
[0021] 下面结合附图和具体实施方式对本实用新型做进一步说明。本实用新型保护范围 不仅局限于以下内容的表述。
[0022]图1是本实用新型电路原理框图。
[0023]图2是本实用新型电源电路原理图。
[0024]图3是本实用新型电流信号调理电路原理图。
[0025]图4是本实用新型存储单元电路原理图。
具体实施方式
[0026] 如图所示,本实用新型包括处理器、时钟部分、电压信号调理电路、电流信号调理 电路、显示屏、打印机、按键部分、电流信号滤波电路、电压信号滤波电路、电源电路、存储单 元和通信单元,处理器的信号输入端口分别与电压信号调理电路信号输出端口、电流信号 调理电路信号输出端口、按键部分信号输出端口、时钟部分信号输出端口相连,处理器的信 号输出端口分别与显不屏的信号输入端口、打印机的信号输入端口相连,处理器的信号传 输端口分别与存储单元的信号传输端口、通信单元的信号传输端口相连;电压信号调理电 路的信号输入端口与电压信号滤波电路的信号输出端口相连,电流信号调理电路的信号输 入端口与电流信号滤波电路的信号输出端口相连;电源电路的电能输出端口分别与处理器 的电源输入端口、时钟部分的电源输入端口、电压信号调理电路的电源输入端口、电流信号 调理电路的电源输入端口、按键部分的电源输入端口、电流信号滤波电路的电源输入端口、 电压信号滤波电路的电源输入端口、存储单元的电源输入端口、通信单元的电源输入端口 相连。
[0027]所述打印机采用热敏打印机。
[0028] 所述电源电路包括K7805-500芯片U3、AMS1117芯片U4、B2405LS-1WDC-DC芯片U2和 ICL7660芯片U1,U3的1脚分别与保险丝F1-端、U2的1脚、二极管P6KE30V的2脚相连,F1另一 端与+12V电源相连,U3的2脚与地线相连,二极管P6KE30V的1脚与地线相连,U3的3脚分别与 +5V电源端口、U4的3脚相连、U1的8脚相连,U1的5脚分别与-5V电源端口、电容C5-端相连, C5另一端与U1的3脚相连;U4的2脚分别与电阻R22-端、电阻R2-端、电阻R3-端、电阻R4- 端、电容C36-端相连,C36另一端接地,R22另一端与二极管D1正极相连,D1负极接地,R2另 一端与处理器的电源输入端口相连,R3另一端分别与时钟部分的电源输入端口、电压信号 调理电路的电源输入端口相连,R4另一端与+3VD端相连。
[0029] 所述处理器采用STM32F103芯片。
[0030]所述电流信号调理电路采用0P07DP芯片U7、U8,U7的2脚与电流信号滤波电路的信 号输出端口相连相连,U7的3脚接地,U7的6脚通过电阻R10与U8的2脚相连,U8的3脚接地,U8 的6脚通过电容C37分别与U6的7脚、电阻R9-端相连,R9另一端分别与电阻R11-端、电容 C22-端、LM385B芯片U9的8脚相连,C22另一端接地,R11另一端分别与时钟部分的电源输入 端口、电容C20-端相连,C20另一端接地。电流信号进入电流信号调理电路后转换成处理器 可以接受的电压幅值,最后进入处理器进行采集,存储到存储单元。
[0031] 所述存储单元采用M25E128芯片M1,M1的1、2脚均与+3VD端相连,Ml的9脚分别与+ 3VD端、电容C2-端相连,C2另一端分别与Ml的10脚、地线相连。M25E128芯片存储数据掉电 不丢失,并且能连续保存一年以上的测量数据。
[0032] 本实用新型电压信号滤波电路输入端可连接电压隔离器,电压隔离器可采用方形 金属外壳,与电压信号滤波电路采用屏蔽电缆连接。
[0033] 以下数据为计量标准实验室检测报告数据。
[0034] 1.电压、电流检测。
Figure CN205120805UD00061
[0036] 2 ·阻性电流检测。
[0037] 当在RC回路中,R1是定值,改变C值,用被检测仪器测量回路中的阻性电流。标准源 电压U=60V。
Figure CN205120805UD00062
[0039] 检测结论。
[0040] 电压1¾値、lx®;値误差均小于5%,合格。
[0041 ] 阻性电流Ir误差均小于10%,合格。
[0042]可以理解的是,以上关于本实用新型的具体描述,仅用于说明本实用新型而并非 受限于本实用新型实施例所描述的技术方案,本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以 对本实用新型进行修改或等同替换,以达到相同的技术效果;只要满足使用需要,都在本实 用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1. 避雷器阻性电流测试仪,包括处理器、时钟部分、电压信号调理电路、电流信号调理 电路、显示屏、打印机、按键部分、电流信号滤波电路、电压信号滤波电路、电源电路、存储单 元和通信单元,其特征在于处理器的信号输入端口分别与电压信号调理电路信号输出端 口、电流信号调理电路信号输出端口、按键部分信号输出端口、时钟部分信号输出端口相 连,处理器的信号输出端口分别与显示屏的信号输入端口、打印机的信号输入端口相连,处 理器的信号传输端口分别与存储单元的信号传输端口、通信单元的信号传输端口相连;电 压信号调理电路的信号输入端口与电压信号滤波电路的信号输出端口相连,电流信号调理 电路的信号输入端口与电流信号滤波电路的信号输出端口相连;电源电路的电能输出端口 分别与处理器的电源输入端口、时钟部分的电源输入端口、电压信号调理电路的电源输入 端口、电流信号调理电路的电源输入端口、按键部分的电源输入端口、电流信号滤波电路的 电源输入端口、电压信号滤波电路的电源输入端口、存储单元的电源输入端口、通信单元的 电源输入端口相连。
2. 根据权利要求1所述避雷器阻性电流测试仪,其特征在于所述打印机采用热敏打印 机。
3. 根据权利要求2所述避雷器阻性电流测试仪,其特征在于所述电源电路包括K7805-500 芯片U3、AMS1117 芯片U4、B2405LS-1WDC-DC芯片U2 和ICL7660 芯片U1,U3 的 1 脚分别与保 险丝F1-端、U2的1脚、二极管P6KE30V的2脚相连,F1另一端与+12V电源相连,U3的2脚与地 线相连,二极管P6KE30V的1脚与地线相连,U3的3脚分别与+5V电源端口、U4的3脚相连、U1的 8脚相连,U1的5脚分别与-5V电源端口、电容C5-端相连,C5另一端与U1的3脚相连;U4的2脚 分别与电阻R22-端、电阻R2-端、电阻R3-端、电阻R4-端、电容C36-端相连,C36另一端 接地,R22另一端与二极管D1正极相连,D1负极接地,R2另一端与处理器的电源输入端口相 连,R3另一端分别与时钟部分的电源输入端口、电压信号调理电路的电源输入端口相连,R4 另一端与+3VD端相连。
4. 根据权利要求3所述避雷器阻性电流测试仪,其特征在于所述处理器采用STM32F103 芯片。
5. 根据权利要求4所述避雷器阻性电流测试仪,其特征在于所述电流信号调理电路采 用0P07DP芯片U7、U8,U7的2脚与电流信号滤波电路的信号输出端口相连,U7的3脚接地,U7 的6脚通过电阻R10与U8的2脚相连,U8的3脚接地,U8的6脚通过电容C37分别与U6的7脚、电 阻R9-端相连,R9另一端分别与电阻R11-端、电容C22-端、LM385B芯片U9的8脚相连,C22 另一端接地,Rl1另一端分别与时钟部分的电源输入端口、电容C20-端相连,C20另一端接 地。
6. 根据权利要求5所述避雷器阻性电流测试仪,其特征在于所述存储单元采用M25E128 芯片M1,M1的1、2脚均与+3VD端相连,Ml的9脚分别与+3VD端、电容C2-端相连,C2另一端分 另IJ与Ml的10脚、地线相连。
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CN105954634A (zh) * 2016-07-22 2016-09-21 安徽亚辉电气自动化有限公司 一种用于避雷器的在线监测装置
CN106680648A (zh) * 2016-12-22 2017-05-17 唐恩(厦门)电气有限公司 一种避雷器阻性电流测量系统

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