CN214097640U - 一种低压配电柜故障排查装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种低压配电柜故障排查装置，包括电能采样单元、信号处理单元和控制单元，电能采样单元包括采样传感器，采样传感器的采样信号经信号处理单元处理后送入控制单元中，信号处理单元包括补偿调节电路和带通滤波电路，补偿调节电路形成LC滤波对采样信号进行低通降噪处理，消除外界高频杂波，利用相位补偿原理对采样信号放大进行补偿，很好地提高了信号输出的稳定性，消除温漂影响；带通滤波电路使放大滤波工作点稳定，不易起振，采样信号输出更加精确稳定，控制器用于将处理后的电能数据通过无线传输模块远程传输到后台监控中心，从而实现低压配电柜故障的远程实时排查。

Description

一种低压配电柜故障排查装置

技术领域

本实用新型涉及低压配电柜技术领域，特别是涉及一种低压配电柜故障排查装置。

背景技术

在配电系统中，需要具备智能在线监测低压配电柜，监测低压配电柜的状态扮演着非常重要的角色，低压配电柜可以通过对系统的状态检测和故障诊断来保证低压配电系统安全稳定运行。目前供电企业公变建设智能化配电设备投入较大，而且也实现了远程监测、遥调参数和故障预警的目的，但是在电力数据信号采样方面依然存在偏差，给低压配电柜故障排查造成干扰。

所以本实用新型提供一种新的方案来解决此问题。

实用新型内容

针对上述情况，为克服现有技术之缺陷，本实用新型之目的在于提供一种低压配电柜故障排查装置。

其解决的技术方案是：一种低压配电柜故障排查装置，包括电能采样单元、信号处理单元和控制单元，所述电能采样单元包括采样传感器，所述采样传感器的采样信号经信号处理单元处理后送入所述控制单元中，所述信号处理单元包括补偿调节电路和带通滤波电路，所述补偿调节电路的输入端连接所述采样传感器的输出端，所述补偿调节电路的输出端连接所述带通滤波电路的输入端，所述带通滤波电路的输出端连接所述控制单元。

进一步的，所述补偿调节电路包括电感L1，电感L1的一端连接所述采样传感器的信号输出端，电感L1的另一端通过电容C1接地，并通过电阻R1连接运放器U1的同相输入端，运放器U1的同相输入端还通过并联的电阻R2、电容C2 连接运放器U1的输出端，运放器U1的反相输入端连接运放器U2的反相输入端、输出端，运放器U2的同相输入端通过电阻R3接地，并通过电阻R4连接运放器 U1的输出端。

进一步的，所述带通滤波电路包括运放器U3、U4，运放器U3的反相输入端通过电阻R5连接运放器U1的输出端，并通过电阻R7连接运放器U3的输出端，运放器U3的同相输入端通过电阻R6接地，运放器U3的输出端通过电阻R8连接电容C3的一端和所述控制单元，并通过电阻R9连接运放器U4的反相输入端和电容C4的一端，电容C3的另一端接地，运放器U4的同相输入端通过电阻R10 接地，运放器U4的输出端连接电容C4的另一端，并通过电阻R11连接运放器 U1的同相输入端。

进一步的，所述控制单元包括控制器和无线传输模块，所述控制器用于将处理后的电能数据通过所述无线传输模块远程传输到后台监控中心。

通过以上技术方案，本实用新型的有益效果为：

1.补偿调节电路形成LC滤波对采样信号进行低通降噪处理，消除外界高频杂波，然后再送入运放器U1中进行放大，利用相位补偿原理对采样信号放大进行补偿，很好地提高了信号输出的稳定性；

2.为了消除放大漂移量，运放器U2对运放器U1的输出信号进行跟随放大，并将放大后的信号送入运放器U1的反相输入端，从而抵消运放器U1同相输入端的运放失调电压，消除温漂影响；

3.带通滤波电路中运放器U3对运放器U1的输出信号进行反相放大，然后再送入运放器U4中进行积分并反馈至运放器U1的同相输入端，从而使整个电路处于深度直流负反馈状态，从而使放大滤波工作点稳定，不易起振，采样信号输出更加精确稳定。

附图说明

图1为本实用新型信号处理单元的电路原理图。

具体实施方式

有关本实用新型的前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考附图1的详细说明中，将可清楚的呈现。以下实施例中所提到的结构内容，均是以说明书附图为参考。

下面将参照附图描述本实用新型的各示例性的实施例。

一种低压配电柜故障排查装置，包括电能采样单元、信号处理单元和控制单元，电能采样单元包括采样传感器，具体可包括电压传感器、电流传感器、频率传感器和温湿度传感器。采样传感器的采样信号经信号处理单元处理后送入控制单元中，信号处理单元包括补偿调节电路和带通滤波电路，补偿调节电路的输入端连接采样传感器的输出端，补偿调节电路的输出端连接带通滤波电路的输入端，带通滤波电路的输出端连接控制单元。

补偿调节电路包括电感L1，电感L1的一端连接采样传感器的信号输出端，电感L1的另一端通过电容C1接地，并通过电阻R1连接运放器U1的同相输入端，运放器U1的同相输入端还通过并联的电阻R2、电容C2连接运放器U1的输出端，运放器U1的反相输入端连接运放器U2的反相输入端、输出端，运放器 U2的同相输入端通过电阻R3接地，并通过电阻R4连接运放器U1的输出端。

带通滤波电路包括运放器U3、U4，运放器U3的反相输入端通过电阻R5连接运放器U1的输出端，并通过电阻R7连接运放器U3的输出端，运放器U3的同相输入端通过电阻R6接地，运放器U3的输出端通过电阻R8连接电容C3的一端和控制单元，并通过电阻R9连接运放器U4的反相输入端和电容C4的一端，电容C3的另一端接地，运放器U4的同相输入端通过电阻R10接地，运放器U4 的输出端连接电容C4的另一端，并通过电阻R11连接运放器U1的同相输入端。

本实用新型在具体使用时，电能采样单元输出的采样信号首先送入补偿调节电路进行处理。其中，电感L1与电容C1形成LC滤波对采样信号进行低通降噪处理，消除外界高频杂波，然后再送入运放器U1中进行放大，电阻R2与电容C2以并联的方式在运放器U1的反馈端形成阻容反馈网络，利用相位补偿原理对采样信号放大进行补偿，很好地提高了信号输出的稳定性。同时，为了消除放大漂移量，运放器U2对运放器U1的输出信号进行跟随放大，并将放大后的信号送入运放器U1的反相输入端，从而抵消运放器U1同相输入端的运放失调电压，消除温漂影响。

补偿调节电路的输出信号送入带通滤波电路中进一步处理，其中，运放器 U3对运放器U1的输出信号进行反相放大，然后再送入运放器U4中进行积分并反馈至运放器U1的同相输入端，从而使整个电路处于深度直流负反馈状态，从而使放大滤波工作点稳定，不易起振，采样信号输出更加精确稳定。

运放器U3的输出信号最终经电阻R8与电容C3形成的RC滤波低通降噪后送入控制单元中，具体使用时，控制单元包括控制器和无线传输模块，控制器用于将处理后的电能数据通过无线传输模块远程传输到后台监控中心，后台监控中心对接收到的电能数据进行实时比对，并在出现异常数据时及时预警，从而实现低压配电柜故障的远程实时排查。

以上所述是结合具体实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型具体实施仅局限于此；对于本实用新型所属及相关技术领域的技术人员来说，在基于本实用新型技术方案思路前提下，所作的拓展以及操作方法、数据的替换，都应当落在本实用新型保护范围之内。

Claims (4)

1.一种低压配电柜故障排查装置，包括电能采样单元、信号处理单元和控制单元，其特征在于：所述电能采样单元包括采样传感器，所述采样传感器的采样信号经信号处理单元处理后送入所述控制单元中，所述信号处理单元包括补偿调节电路和带通滤波电路，所述补偿调节电路的输入端连接所述采样传感器的输出端，所述补偿调节电路的输出端连接所述带通滤波电路的输入端，所述带通滤波电路的输出端连接所述控制单元。

2.根据权利要求1所述的低压配电柜故障排查装置，其特征在于：所述补偿调节电路包括电感L1，电感L1的一端连接所述采样传感器的信号输出端，电感L1的另一端通过电容C1接地，并通过电阻R1连接运放器U1的同相输入端，运放器U1的同相输入端还通过并联的电阻R2、电容C2连接运放器U1的输出端，运放器U1的反相输入端连接运放器U2的反相输入端、输出端，运放器U2的同相输入端通过电阻R3接地，并通过电阻R4连接运放器U1的输出端。

3.根据权利要求2所述的低压配电柜故障排查装置，其特征在于：所述带通滤波电路包括运放器U3、U4，运放器U3的反相输入端通过电阻R5连接运放器U1的输出端，并通过电阻R7连接运放器U3的输出端，运放器U3的同相输入端通过电阻R6接地，运放器U3的输出端通过电阻R8连接电容C3的一端和所述控制单元，并通过电阻R9连接运放器U4的反相输入端和电容C4的一端，电容C3的另一端接地，运放器U4的同相输入端通过电阻R10接地，运放器U4的输出端连接电容C4的另一端，并通过电阻R11连接运放器U1的同相输入端。

4.根据权利要求1所述的低压配电柜故障排查装置，其特征在于：所述控制单元包括控制器和无线传输模块，所述控制器用于将处理后的电能数据通过所述无线传输模块远程传输到后台监控中心。

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