專利名稱：一種用于高壓線路檢測(cè)的智能互感器及高壓線路檢測(cè)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓線路檢測(cè)的智能互感器及高壓線路檢測(cè)設(shè)備。
背景技術(shù)：
自1978年改革開(kāi)放以來(lái)，我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展，科學(xué)技術(shù)不斷創(chuàng)新進(jìn)步，人民生活水平不斷得到提高，電力作為經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的基礎(chǔ)設(shè)施和公共事業(yè)之一，其需求也在快速增長(zhǎng)。為此我國(guó)電網(wǎng)建設(shè)逐步加強(qiáng)，城鄉(xiāng)電網(wǎng)建設(shè)與改造取得成效，保障了國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步對(duì)用電的強(qiáng)勁需求。然而，在保障國(guó)民用電需求的同時(shí)電力故障也在不斷的涌現(xiàn)和解決當(dāng)中。輸配電作為電網(wǎng)運(yùn)行的兩個(gè)重要環(huán)節(jié)，在整個(gè)電網(wǎng)運(yùn)行過(guò)程中起著極其重要的作用，一旦在此過(guò)程中發(fā)生故障，將對(duì)電網(wǎng)、國(guó)民經(jīng)濟(jì)和人民生活帶來(lái)不可估量的損失， 對(duì)此我國(guó)也加大了對(duì)這兩個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)測(cè)力度，最常用的監(jiān)測(cè)手段便是用零序互感器和其他保護(hù)設(shè)備共同來(lái)對(duì)輸配電線路進(jìn)行接地和漏電等檢測(cè)和保護(hù)。然而常用的傳統(tǒng)的零序互感器主要是將三相電路同時(shí)穿過(guò)一個(gè)零序互感器當(dāng)中或者分接后匯總安裝在開(kāi)關(guān)柜的地板上面，這樣做不僅大大限制了零序互感器的可安裝位子，而且安裝過(guò)程復(fù)雜，需要注意的事項(xiàng)很多，很容易給以后電路留下造成事故的隱患或直接對(duì)電力線路造成損害。另外由于傳統(tǒng)零序互感器完全是靠機(jī)械判定和動(dòng)作，很容易發(fā)生裝置老化或者反映不靈敏等事故，造成零序保護(hù)裝置在接地故障時(shí)拒動(dòng)，保護(hù)越級(jí)等， 給整個(gè)電網(wǎng)造成了不可估量的威脅。而且最主要的是傳統(tǒng)的零序互感器需要三條線路(三相工作線路)或者兩條線路(單相工作線路)同時(shí)穿過(guò)同一鐵芯才能實(shí)現(xiàn)鐵芯內(nèi)感應(yīng)的磁通量疊加。由于高壓線路絕緣問(wèn)題和野外線路架設(shè)方式(線路間距過(guò)大)問(wèn)題的存在，使得這種多線穿心方式根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題而提供了一種用于高壓線路檢測(cè)的智能互感器，旨在解決傳統(tǒng)零序互感器在高壓線路上安裝存在的絕緣問(wèn)題和野外架空線路間距過(guò)大無(wú)法安裝及安裝位子固定、安裝過(guò)程復(fù)雜繁瑣、完全靠機(jī)械制動(dòng)判斷不靈敏、容易老化及容易被高壓擊穿等的先天缺陷的問(wèn)題。本實(shí)用新型為解決公知技術(shù)中存在的技術(shù)問(wèn)題所采取的技術(shù)方案是一種用于高壓線路檢測(cè)的智能互感器，所述智能互感器包括電流互感器采樣模塊，用于利用電磁感應(yīng)原理，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出；電源管理模塊，用于接收所述電流互感器采樣模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行處理后作為電源提供所述智能互感器需要的電流；信號(hào)整形模塊，用于對(duì)接收的所述電流互感器采樣模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出，可采用芯片AD8277或芯片2NA2132來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能；嵌入式處理模塊，用于對(duì)接收的所述信號(hào)整形模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、 分析并形成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行輸出；GPS授時(shí)定位模塊，用于對(duì)每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進(jìn)行統(tǒng)一精確的授時(shí)以及精確定位；射頻通訊模塊，用于接收所述嵌入式處理模塊輸出的數(shù)字信號(hào)并將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行輸出實(shí)現(xiàn)不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。本實(shí)用新型的另一目的還在于提供一種包含上述智能互感器高壓線路檢測(cè)設(shè)備。本實(shí)用新型通過(guò)采用GPS授時(shí)定位模塊、嵌入式處理模塊等結(jié)構(gòu)，能夠給每一相上的設(shè)備統(tǒng)一授時(shí)，通過(guò)先進(jìn)精密的檢測(cè)技術(shù)對(duì)電力線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)算，這樣即保證了每一相設(shè)備能夠準(zhǔn)確的在同一時(shí)刻對(duì)每一相電流進(jìn)行檢測(cè)，又大大提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性與可靠性。同時(shí)獨(dú)立的智能判斷能力克服了傳統(tǒng)機(jī)械動(dòng)作誤差率大的弊病。此外，分立式地安裝可以大大的擴(kuò)大零序互感器的安裝空間

圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置的電路圖；圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的電源管理模塊的電路圖；圖4是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的信號(hào)整形模塊的結(jié)構(gòu)圖；圖5是本實(shí)用新型實(shí)施例提供的嵌入式處理模塊的結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
為能進(jìn)一步了解本實(shí)用新型的發(fā)明內(nèi)容、特點(diǎn)及功效，茲例舉以下施例，并配合附圖詳細(xì)說(shuō)明如下圖1示出了本實(shí)用新型實(shí)施例提供的用于適應(yīng)大范圍電流變化的取能裝置的電路圖，為了便于說(shuō)明，僅示出了與本實(shí)用新型相關(guān)的部分。該智能互感器包括GPS授時(shí)定位模塊11，用于對(duì)每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進(jìn)行統(tǒng)一精確的授時(shí)以及精確定位；電流互感器采樣模塊12，用于利用電磁感應(yīng)原理，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出；電源管理模塊13，用于接收電流互感器采樣模塊12輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行處理后作為電源提供智能互感器需要的電流；信號(hào)整形模塊14，用于對(duì)接收的電流互感器采樣模塊12輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出；嵌入式處理模塊15，用于對(duì)接收的信號(hào)整形模塊14輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、 分析并形成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行輸出；射頻通訊模塊16，用于接收嵌入式處理模塊15輸出的數(shù)字信號(hào)并將數(shù)字信號(hào)進(jìn)行輸出實(shí)現(xiàn)不同嵌入式處理模塊15之間的通訊。作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一優(yōu)選方案，在每條電力線路上都安裝有一套智能互感器，所有智能互感器通過(guò)一個(gè)GPS授時(shí)定位模塊11統(tǒng)一授時(shí)和定位。作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一優(yōu)選方案，智能互感器還包括GSM通訊模塊17，用于當(dāng)電力線路發(fā)生故障時(shí)，發(fā)送報(bào)警信號(hào)，對(duì)檢修人員進(jìn)行報(bào)
Sfc目。作為本實(shí)用新型實(shí)施例的一優(yōu)選方案，不同的射頻通訊模塊16之間相互進(jìn)行通訊，組成一個(gè)局部微網(wǎng)。本實(shí)用新型的GPS授時(shí)定位模塊11主要由以下兩個(gè)功能1、統(tǒng)一授時(shí)，即安裝有本實(shí)用新型的三相電路上，只有其中一相上有所述GPS授時(shí)定位模塊11，通過(guò)與衛(wèi)星進(jìn)行通訊，獲取時(shí)間，將時(shí)間信息傳遞給嵌入式處理模塊，嵌入式處理模塊15通知射頻通訊模塊16對(duì)另外兩相上的射頻通訊模塊16授時(shí)，因?yàn)樯鲜鏊鲞^(guò)程耗時(shí)為ns (納秒)級(jí)，符合相關(guān)國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)，保證了三相上授時(shí)的基本統(tǒng)一性。2、定位，即通過(guò)與衛(wèi)星通訊對(duì)本實(shí)用新型安裝位置進(jìn)行精確定位，將信息傳遞給嵌入式處理模塊15，當(dāng)相關(guān)線路發(fā)生故障時(shí)，由嵌入式處理模塊15向相關(guān)人員發(fā)送故障定位信息。本實(shí)用新型可以采用分體安裝在每一條相線上，GPS授時(shí)定位模塊11將會(huì)和衛(wèi)星進(jìn)行信息通訊，通過(guò)衛(wèi)星給每一相線上我們的發(fā)明統(tǒng)一授時(shí)，以保證每一次在三相上采集的數(shù)據(jù)都是精確的同一時(shí)刻。授時(shí)結(jié)束后，三相上的電流互感器采樣模塊12開(kāi)始對(duì)所在線路上的電流進(jìn)行采樣，采樣得到的電流一部分通過(guò)電源管理模塊13對(duì)整個(gè)裝置提供電源； 另一部分每一相上的裝置對(duì)所在線路上的電流信號(hào)進(jìn)行采樣，電流信號(hào)交由信號(hào)整形模塊 14對(duì)電流信號(hào)波形進(jìn)行整理，最后通過(guò)嵌入式處理模塊15進(jìn)行分析、判斷和處理，然后三相上的設(shè)備通過(guò)各自的射頻電路，相互進(jìn)行通訊，組成一個(gè)局部微網(wǎng)，其中兩相上的裝置將檢測(cè)得到的電流數(shù)據(jù)通過(guò)射頻通訊模塊16發(fā)送的另外一相上，由另外一相上的嵌入式處理模塊15對(duì)三相上的電流進(jìn)行矢量和計(jì)算。若計(jì)算結(jié)果為零，則判斷線路未發(fā)生故障，則重復(fù)上述過(guò)程；否則線路發(fā)生故障，嵌入式處理模塊15會(huì)通知GSM通訊模塊17，發(fā)送報(bào)警信息給相關(guān)巡檢人員，完成事故報(bào)警。本實(shí)用新型不僅解決了傳統(tǒng)零序互感器無(wú)法解決的問(wèn)題，達(dá)到傳統(tǒng)零序互感器對(duì)電力線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)的目的，并使其更加精確可靠，同時(shí)還可以獨(dú)立的實(shí)現(xiàn)故障報(bào)警。通過(guò)在相應(yīng)電力線路上安裝本實(shí)用新型提供的智能互感器，可以大大的擴(kuò)大零序互感器的安裝空間。另外我們通過(guò)先進(jìn)的電力電子技術(shù)和數(shù)據(jù)通信技術(shù)，通過(guò)GPS授時(shí)定位模塊11給每一相上的設(shè)備統(tǒng)一授時(shí)，通過(guò)先進(jìn)精密的檢測(cè)技術(shù)對(duì)電力線路進(jìn)行監(jiān)測(cè)和測(cè)算，這樣即保證了每一相設(shè)備能夠準(zhǔn)確的在同一時(shí)刻對(duì)每一相電流進(jìn)行檢測(cè)，又大大提高了測(cè)量的準(zhǔn)確性與可靠性，還可以獨(dú)立的完成對(duì)故障線路報(bào)警的工作。并且本實(shí)用新型提供的智能互感器具有獨(dú)立自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的外殼，能夠很好的保護(hù)智能互感器，從而大大提高了使用壽命。同時(shí)具有獨(dú)立的智能判斷，克服了傳統(tǒng)機(jī)械動(dòng)作誤差率大的弊病，還具有很好的兼容性，可以與電網(wǎng)上的其他設(shè)備進(jìn)行協(xié)同配合，共同組成一套完整的智能型的饋電和監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，大大提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全性、經(jīng)濟(jì)性和可靠性。以上所述僅是對(duì)本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并非對(duì)本實(shí)用新型作任何形式上的限制，凡是依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改，等同變化與修飾，均屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種用于高壓線路檢測(cè)的智能互感器，其特征在于，所述智能互感器包括電流互感器采樣模塊，用于利用電磁感應(yīng)原理，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出；電源管理模塊，用于接收所述電流互感器采樣模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行處理后作為電源提供所述智能互感器需要的電流；信號(hào)整形模塊，用于對(duì)接收的所述電流互感器采樣模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出，可采用芯片AD8277或芯片2NA2132來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能；嵌入式處理模塊，用于對(duì)接收的所述信號(hào)整形模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、分析并形成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行輸出；GPS授時(shí)定位模塊，用于對(duì)每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進(jìn)行統(tǒng)一精確的授時(shí)以及精確定位；射頻通訊模塊，用于接收所述嵌入式處理模塊輸出的數(shù)字信號(hào)并將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行輸出實(shí)現(xiàn)不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的智能互感器，其特征在于，在每條電力線路上都安裝有一套所述智能互感器，所有所述智能互感器通過(guò)一個(gè)所述GPS授時(shí)定位模塊統(tǒng)一授時(shí)和定位。
3.如權(quán)利要求1所述的智能互感器，其特征在于，所述智能互感器還包括GSM通訊模塊，用于當(dāng)電力線路發(fā)生故障時(shí)，發(fā)送報(bào)警信號(hào)，對(duì)檢修人員進(jìn)行報(bào)警。
4.如權(quán)利要求1所述的智能互感器，其特征在于，不同的所述射頻通訊模塊之間相互進(jìn)行通訊，組成一個(gè)局部微網(wǎng)。
5.一種高壓線路檢測(cè)設(shè)備，所述檢測(cè)設(shè)備安裝有智能互感器，其特征在于，所述智能互感器包括電流互感器采樣模塊，用于利用電磁感應(yīng)原理，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出；電源管理模塊，用于接收所述電流互感器采樣模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行處理后作為電源提供所述智能互感器需要的電流；信號(hào)整形模塊，用于對(duì)接收的所述電流互感器采樣模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出，可采用芯片AD8277或芯片2NA2132來(lái)實(shí)現(xiàn)其功能；嵌入式處理模塊，用于對(duì)接收的所述信號(hào)整形模塊輸出的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、分析并形成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行輸出；GPS授時(shí)定位模塊，用于對(duì)每一相電力線上安裝的所述嵌入式處理模塊進(jìn)行統(tǒng)一精確的授時(shí)以及精確定位；射頻通訊模塊，用于接收所述嵌入式處理模塊輸出的數(shù)字信號(hào)并將所述數(shù)字信號(hào)進(jìn)行輸出實(shí)現(xiàn)不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。
6.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，在每條電力線路上都安裝有一套所述智能互感器，所有所述智能互感器通過(guò)一個(gè)所述GPS授時(shí)定位模塊統(tǒng)一授時(shí)和定位。
7.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，所述智能互感器還包括GSM通訊模塊，用于當(dāng)電力線路發(fā)生故障時(shí)，發(fā)送報(bào)警信號(hào)，對(duì)檢修人員進(jìn)行報(bào)警。
8.如權(quán)利要求5所述的檢測(cè)設(shè)備，其特征在于，不同的所述射頻通訊模塊之間相互進(jìn)行通訊，組成一個(gè)局部微網(wǎng)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)檢測(cè)領(lǐng)域，尤其涉及一種用于高壓線路檢測(cè)的智能互感器及高壓線路檢測(cè)設(shè)備，包括GPS授時(shí)定位模塊，用于進(jìn)行統(tǒng)一授時(shí)及定位；電流互感器采樣模塊，將高壓線路中的大電流信號(hào)變?yōu)樾‰娏餍盘?hào)并進(jìn)行輸出；電源管理模塊，用于對(duì)接收小電流信號(hào)進(jìn)行處理后作為電源；信號(hào)整形模塊，用于對(duì)接收的小電流信號(hào)進(jìn)行精密整流并進(jìn)行輸出；嵌入式處理模塊，用于對(duì)接收的小電流信號(hào)進(jìn)行判斷、分析并形成數(shù)字信號(hào)并進(jìn)行輸出；射頻通訊模塊，用于實(shí)現(xiàn)不同所述嵌入式處理模塊之間的通訊。本實(shí)用新型可以分體靈活安裝在電力線路上，完全滿足在高電壓和野外架空線路上安裝的需要，同時(shí)擁有實(shí)時(shí)監(jiān)控、判斷準(zhǔn)確、安全可靠的一些特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R31/08GK201965165SQ20102064673
公開(kāi)日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2010年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月8日
發(fā)明者崔大鵬, 董強(qiáng) 申請(qǐng)人:天津市翔晟遠(yuǎn)電力設(shè)備實(shí)業(yè)有限公司