基于電場傳感器的隔離開關(guān)接觸狀態(tài)檢測裝置及檢測方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于輸變電設(shè)備離線檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于電場傳感器的隔離開關(guān) 接觸狀態(tài)檢測裝置，本發(fā)明還涉及一種基于上述檢測裝置的檢測方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 電力輸電線路和變電站是為了將發(fā)電廠的電力能源輸送給用戶，隨著技術(shù)的不斷 進(jìn)步，用戶對于電能質(zhì)量的要求日益提高，電能質(zhì)量包括有電壓大小、頻率以及波形，這些 影響相對系統(tǒng)缺相所帶來的影響來說是不明顯的。非全相運行將給系統(tǒng)造成很大影響，由 于三相電流不平衡，可能使發(fā)電機(jī)、變壓器個別繞組通過電流較大，造成過熱現(xiàn)象，據(jù)統(tǒng)計， 在各種工、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)用異步電動機(jī)故障中，由于電源斷相、某相繞組斷線而使電動機(jī)被燒毀 的占半數(shù)以上；三相電流不平衡產(chǎn)生的負(fù)序分量電流，使發(fā)電機(jī)定子繞組產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁 場，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出的交流電流，引起附加損耗；并與轉(zhuǎn)子繞組產(chǎn)生的磁場相互作用， 引起機(jī)組振動；非全相運行時產(chǎn)生的零序電流，會對鄰近的通信線路產(chǎn)生干擾等。因此電力 系統(tǒng)缺相運行應(yīng)引起廣大電力工作人員的足夠重視，最好不讓這種情況發(fā)生，當(dāng)其發(fā)生時， 則需盡快使系統(tǒng)恢復(fù)到正常運行。
[0003] 隔離開關(guān)是高壓開關(guān)電器中使用最多的一種高壓設(shè)備，基本上都與高壓斷路器配 合使用。它本身的工作原理及結(jié)構(gòu)比較簡單，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，對變 電站的設(shè)計、建設(shè)和安全運行的影響均較大。
[0004] 隔離開關(guān)的動靜觸頭之間可能存在三種狀態(tài)，一是兩觸頭之間明顯的存在分離間 隙，表明此時隔離開關(guān)是完全斷開的；二是兩觸頭之間完全閉合，表明此時隔離開關(guān)兩側(cè)完 全接通；三是兩觸頭之間看似閉合實則斷開，此時給工作人員的印象就是隔離開關(guān)是閉合 的，然而事實上其是斷開的，即對后續(xù)系統(tǒng)完成不了供電。第三種情況由于工作人員很難知 情而導(dǎo)致其危害是最大的，其是造成缺相的一個最重要的原因，主要由于隔離開關(guān)觸頭燒 傷或是螺絲松動造成接觸不良或是沒有接觸上，從而造成某一相沒有供上電。然而在變電 站現(xiàn)場，這些接觸不良或是接觸不上的情況是看不出來的，從而隔離開關(guān)出線側(cè)的電壓情 況在變電站現(xiàn)場無從得知，因此對于現(xiàn)場運行人員和巡檢人員來說，有必要對隔離開關(guān)接 觸狀態(tài)進(jìn)行檢測。
[0005] 本發(fā)明基于隔離開關(guān)出線側(cè)電壓情況對隔離開關(guān)的接觸狀態(tài)進(jìn)行判定。線路斷線 后，對于非故障相而言，其電壓和電流會相應(yīng)的升高，這對于設(shè)備的絕緣水平提出了考驗， 同時也對人員安全構(gòu)成了威脅，所以系統(tǒng)非全相運行時間不能太長，應(yīng)盡快使其恢復(fù)正常。 本發(fā)明運用電場傳感器對隔離開關(guān)的出線側(cè)電壓進(jìn)行檢測，如發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)非全相運行，則可 立即進(jìn)行相應(yīng)的處理，使用電場傳感器主要優(yōu)勢在于：一是實現(xiàn)完全無接觸式測量，保證了 檢測時的安全；二是電場傳感器造價低廉，大大節(jié)約裝置的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本發(fā)明的目的是提供一種基于電場傳感器的隔離開關(guān)接觸狀態(tài)檢測裝置，可方便 的對隔離開關(guān)出線側(cè)的電壓情況進(jìn)行現(xiàn)場獲取。
[0007] 本發(fā)明的目的還在于提供一種基于電場傳感器的隔離開關(guān)接觸狀態(tài)的檢測方法。
[0008] 本發(fā)明所采用的第一種技術(shù)方案是，基于電場傳感器的隔離開關(guān)接觸狀態(tài)檢測裝 置，包括DSP處理器單元，DSP處理器單元上還分別連接有DSP復(fù)位模塊、DSP晶振模塊、液 晶顯示模塊、啟動按鈕、屏蔽板打開按鈕、預(yù)警模塊、光耦隔離模塊，光耦隔離模塊還分別連 接有A/D轉(zhuǎn)換模塊、信號調(diào)理模塊，A/D轉(zhuǎn)換模塊上還依次連接有自適應(yīng)放大模塊、電場信 號提取模塊、電場傳感器，信號調(diào)理模塊上還連接有溫濕度傳感器。
[0009] 本發(fā)明的第一種技術(shù)方案的特點還在于，
[0010] DSP處理器單元還連接有SRAM存儲模塊。
[0011] DSP處理器單元還連接有通信模塊。
[0012] 本發(fā)明所采用的第二種技術(shù)方案是，基于電場傳感器的隔離開關(guān)接觸狀態(tài)檢測方 法，具體按照以下步驟實施：
[0013] 步驟1、電場傳感器置于隔離開關(guān)出線的正下方，電場傳感器將感應(yīng)到三相疊加在 一起的電場信號，并且電場傳感器將感應(yīng)到的電場信號轉(zhuǎn)化為電壓信號，電壓信號通過電 場信號提取模塊進(jìn)行提取，然后送入自適應(yīng)放大模塊，自適應(yīng)放大模塊把信號放大到適合 A/D轉(zhuǎn)換模塊要求的輸入電壓范圍，然后送入A/D轉(zhuǎn)換模塊，最后通過光耦隔離模塊送入 DSP處理器單元；溫濕度傳感器將采集到的所測環(huán)境的溫濕度信息通過信號調(diào)理模塊后， 通過光耦隔離模塊送入DSP處理器單元；
[0014] 步驟2、DSP處理器單元對離散化的電壓信號進(jìn)行快速傅立葉變換，變換得出電壓 值，DSP處理器單元會基于隔離開關(guān)接觸狀態(tài)的判別原理，同時結(jié)合不同電壓等級的電壓 情況，根據(jù)所測電壓大小確定隔離隔離開關(guān)觸頭的接觸狀態(tài)；當(dāng)判別為缺相時，進(jìn)行報警處 理，并在液晶模塊上顯示缺相、電壓及環(huán)境參數(shù)等信息，同時摁下屏蔽板打開按鈕繼續(xù)進(jìn)行 相別的鑒定。
[0015] 本發(fā)明的第二種技術(shù)方案的特點還在于，
[0016] 步驟1中A/D轉(zhuǎn)換模塊中的采樣頻率4由DSP處理器單元通過下式設(shè)置：
[0017] fs= f n/512
[0018] 其中，fN= 50Hz為工頻，512為每個周期采集512個點。
[0019] 步驟2中DSP處理器單元對離散化的電壓信號進(jìn)行快速傅立葉變換，具體按照以 下步驟實施：
[0020] 經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換模塊后得到的電壓信號離散序列為x(n)，0彡η彡N-I，N為采樣點 數(shù)，k為諧波的次數(shù)，對X (η)序列進(jìn)行離散傅立葉變換處理：
【主權(quán)項】
1. 基于電場傳感器的隔離開關(guān)接觸狀態(tài)檢測裝置，其特征在于，包括DSP處理器單元 (10)，DSP處理器單元（10)上還分別連接有DSP復(fù)位模塊（