一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種在線監(jiān)測(cè)裝置，尤其是一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 中性點(diǎn)不直接接地電網(wǎng)中，在正常情況下，三相對(duì)地電壓都等于相電壓。在發(fā)生 一相接地后，接地相電壓降低，非接地相電壓升為線電壓，三相電壓仍然對(duì)稱，系統(tǒng)可以繼 續(xù)短時(shí)運(yùn)行?；诖?，礦井、企業(yè)、船舶等廣泛采用中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)。但是升高的相 電壓很可能導(dǎo)致另一點(diǎn)發(fā)生接地故障，所以需要檢測(cè)出來(lái)，并且為了便于檢修，最好能夠進(jìn) 行故障測(cè)距。
[0003]目前市面上生產(chǎn)的絕緣監(jiān)測(cè)裝置大多存在誤判、漏判的情況，尤其在漏電流較小 時(shí)判斷不夠及時(shí)或者不準(zhǔn)。本發(fā)明提供一種性能優(yōu)越、不受漏電流影響的既有絕緣監(jiān)測(cè)又 有故障測(cè)距功能的在線監(jiān)測(cè)裝置。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是：提供一種性能優(yōu)越、不受漏電流影響的既有絕緣監(jiān) 測(cè)又有故障測(cè)距功能的在線監(jiān)測(cè)裝置。
[0005] 為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
[0006] 一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)導(dǎo)線接連到低壓交流電網(wǎng)（非直接接地系 統(tǒng)）中變壓器出線的某一相上，同時(shí)從這一相上采集電壓、電流。
[0007] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置包括：低頻電源、電 阻分壓模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、JTAG仿真口、微控制器、觸摸屏模塊、485通信、SD卡、SDRAM、 NANDFLASH、電源、晶振，其中所述低頻電源與所述電阻回路相耦接；所述電阻回路還與模 數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及交流電網(wǎng)相耦接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還與微處理器相耦接；所述微處理器還 與觸摸屏模塊、485通信、SD卡、SDRAM、NANDFLASH、電源、晶振相耦接。低頻電源發(fā)出2. 5HZ 的交流電壓，經(jīng)電阻分壓模塊連接于交流電網(wǎng)的某一相中。同時(shí)，電阻分壓模塊通過(guò)大功率 電阻分壓獲取交流電網(wǎng)電壓、電流，然后低通濾波后至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)電 流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并送至微處理器中。微處理器根據(jù)收到的電壓電流數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò) 一定的計(jì)算及邏輯判斷，將監(jiān)測(cè)到的絕緣電阻及測(cè)量到的故障點(diǎn)里在線監(jiān)測(cè)裝置的距離顯 示到觸摸屏上。微處理器同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)RS485模塊送至上位機(jī)。
[0008] 進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，微處理器將接收到的電流電壓數(shù)據(jù)先進(jìn)行數(shù)字低通 濾波，然后按傅里葉算法計(jì)算出2. 5HZ頻率分量。然后按照公式（1)計(jì)算出絕緣電阻，按照 公式（2)計(jì)算出故障相上接地點(diǎn)值在線監(jiān)測(cè)裝置的線路長(zhǎng)度
[0009]
(1)
[0010](2)
[0011] 為檢測(cè)到的電壓，）為檢測(cè)到的電流，R為監(jiān)測(cè)到的絕緣電阻值，|故障相上接 地點(diǎn)值在線監(jiān)測(cè)裝置的線路長(zhǎng)度，Xi為線路流過(guò)2. 5HZ交流電時(shí)單位長(zhǎng)度電抗。
[0012] 本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明采用附加低頻電源法在線監(jiān)測(cè)交流電網(wǎng)的絕緣電阻 并計(jì)算出故障相上接地點(diǎn)值在線監(jiān)測(cè)裝置的線路長(zhǎng)度。同其他類型在線絕緣監(jiān)測(cè)裝置相 比，采用附加低頻電源法，不受漏電流影響；采用大功率電阻串聯(lián)的電阻分壓模塊不僅減低 低頻電源對(duì)交流電網(wǎng)的影響，也增加了裝置測(cè)量的精確性；在不增加其他成本的前提下，增 設(shè)了故障測(cè)距功能。
【附圖說(shuō)明】
[0013] 下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說(shuō)明：
[0014]圖1是本發(fā)明一種交流電網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)裝置的系統(tǒng)連接圖；
[0015] 圖2是本發(fā)明一種交流電網(wǎng)的在線監(jiān)測(cè)裝置的硬件框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 參照?qǐng)D1，一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置通過(guò)導(dǎo)線接連到低壓交流電網(wǎng)（非直 接接地系統(tǒng)）中變壓器出線的某一相上，同時(shí)從這一相上采集電壓、電流。
[0017] 參照?qǐng)D2，一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置包括：低頻電源、電阻分壓模塊、模數(shù) 轉(zhuǎn)換模塊、JTAG仿真口、微控制器、觸摸屏模塊、485通信、SD卡、SDRAM、NANDFLASH、電源、 晶振，其中所述低頻電源與所述電阻回路相耦接；所述電阻回路還與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及交流 電網(wǎng)相耦接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還與微處理器相耦接；所述微處理器還與觸摸屏模塊、485 通信、SD卡、SDRAM、NANDFLASH、電源、晶振相耦接。低頻電源發(fā)出2. 5HZ的交流電壓，經(jīng) 電阻分壓模塊連接于交流電網(wǎng)的某一相中。電阻分壓模塊還有一個(gè)功能就是獲取電壓、電 流先至低通濾波，然后至模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)電流、電壓數(shù)據(jù)進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，并 將轉(zhuǎn)換完成的數(shù)據(jù)送至微處理器中。微處理器根據(jù)收到的電壓電流數(shù)據(jù)，經(jīng)過(guò)一定的計(jì)算 及邏輯判斷，將監(jiān)測(cè)到的絕緣電阻及測(cè)量到的故障點(diǎn)里在線監(jiān)測(cè)裝置的距離顯示到觸摸屏 上。觸摸屏模塊采用JMDM-C0N2038TP3. 5寸觸摸屏，不僅可以顯示數(shù)據(jù)，還能接收觸摸按鍵 輸入的數(shù)據(jù)。微處理器同時(shí)將相關(guān)數(shù)據(jù)經(jīng)RS485模塊送至上位機(jī)。JTAG仿真口用于燒錄程 序。
[0018]微處理器將接收到的電流電壓數(shù)據(jù)先進(jìn)行數(shù)字低通濾波，然后按照傅立葉算法算 出2. 5HZ頻率分量。當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，非故障相由于沒(méi)有接地點(diǎn)，所以沒(méi)有形成回 路，從而沒(méi)有低頻電流。即低頻電流只流向故障相的接地點(diǎn)。檢測(cè)到的電流電壓符合公式 (3)：
[0019]
(3)
[0020] ￡/為檢測(cè)到的電壓，為檢測(cè)到的電流，&為故障相上接地點(diǎn)值在線監(jiān)測(cè)裝置的 線路上的電阻，\為故障相上接地點(diǎn)值在線監(jiān)測(cè)裝置的線路上的電抗，Rd為故障點(diǎn)接地電 阻，I故障相上接地點(diǎn)值在線監(jiān)測(cè)裝置的線路長(zhǎng)度，&線路單位長(zhǎng)度電阻，Xi為線路流過(guò) 2. 5HZ交流電時(shí)單位長(zhǎng)度電抗。由于絕緣監(jiān)測(cè)的絕緣電阻閾值在兆歐姆級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于Rd，所 以絕緣電阻可以按公式（1)計(jì)算，故障相上接地點(diǎn)值在線監(jiān)測(cè)裝置的線路長(zhǎng)度按公式（2) 計(jì)算。
[0021] 以上是對(duì)本發(fā)明的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施 例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替 換，這些等同的變形或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，包括：低頻電源、電阻回路、模數(shù)轉(zhuǎn) 換模塊、JTAG仿真口、微處理器、觸摸屏模塊、485通信、SD卡、SDRAM、NANDFLASH、電源、晶 振，其中所述低頻電源與所述電阻回路相耦接；所述電阻回路還與模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊及交流電 網(wǎng)相耦接；所述模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊還與微處理器相耦接；所述微處理器還與觸摸屏模塊、485通 信、SD卡、SDRAM、NANDFLASH、電源、晶振相耦接。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置的低頻電源特征在于：采用 2. 5HZ的交流電壓，經(jīng)電阻回路連接于交流電網(wǎng)的某一相中；同時(shí)，電阻回路通過(guò)大功率電 阻分壓獲取交流電網(wǎng)電壓、電流。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置，如圖1，包括：低頻電源、電阻分壓模塊、模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、JTAG仿真口、微控制器、觸摸屏模塊、485通信、SD卡、SDRAM、NAND FLASH、電源、晶振。低頻電源發(fā)出2.5HZ的交流電，經(jīng)電阻分壓模塊連接于交流電網(wǎng)的某一相中。電阻分壓模塊通過(guò)大功率電阻分壓獲取交流電網(wǎng)電壓、電流。本實(shí)用新型一種低壓交流電網(wǎng)在線監(jiān)測(cè)裝置不受漏電流影響；采用大功率電阻串聯(lián)的電阻分壓模塊增加了裝置測(cè)量的精確性；在不增加其他成本的前提下，增設(shè)了故障測(cè)距功能。
【IPC分類】G01R27/14, G01R31/08
【公開號(hào)】CN204666765
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201520151917
【發(fā)明人】曾鐵軍, 文杰, 蔣黎明
【申請(qǐng)人】南華大學(xué)
【公開日】2015年9月23日
【申請(qǐng)日】2015年3月18日