專利名稱：分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種能夠?qū)Ω邏汗╇婋娎|的局部放電故障進(jìn)行在線監(jiān)測的裝置， 屬檢測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
一般高壓供電電纜大約每300米就存在一處電纜接頭，長時間運行于高電壓、大電流(過負(fù)荷)下的電纜接頭，很容易因電纜本身或附件質(zhì)量差、電纜接頭施工質(zhì)量不過關(guān)、機械損傷、受潮腐蝕、附件老化等原因造成絕緣損壞并發(fā)生局部放電，電纜接頭發(fā)生局部放電后若得不到及時處理就很可能進(jìn)一步釀成重大事故，從而嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的安全可靠運行，并造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。因此有必要對高壓供電電纜進(jìn)行局部放電在線監(jiān)測。在監(jiān)測中，由于高壓電纜局放信號頻率較高，干擾較復(fù)雜，而一般監(jiān)測裝置的采樣頻率較低，所以局放信號的采樣仍存在一定困難，這在很大程度上影響了局放監(jiān)測效果。此外，電纜線路一般長達(dá)數(shù)公里甚至數(shù)十公里，監(jiān)測點的數(shù)量多而且分散，所以監(jiān)測信息的傳輸和匯總也比較困難?；谝陨显?，目前還沒有一款儀器能夠方便有效地對高壓電纜的局部放電故障進(jìn)行在線監(jiān)測。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足、提供一種能夠有效監(jiān)測高壓電纜局部放電信號的分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置。本實用新型所述問題是以下述技術(shù)方案實現(xiàn)的一種分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置，由依次連接的選通電路、濾波放大混頻電路、 單片機和顯示器組成，選通電路的三個輸入端分別通過三個電流互感器采集高壓電纜的三相電流信號，改進(jìn)后，在濾波放大混頻電路與單片機之間設(shè)置峰值檢波電路，所述峰值檢波電路由兩個運算放大器組成，第一運算放大器的同相輸入端接濾波放大混頻電路的輸出端并設(shè)置有下偏置電阻，其輸出端經(jīng)防倒流二極管接第二運算放大器的同相輸入端，其反相輸入端經(jīng)并聯(lián)的泄放電阻和儲能電容接地；第二運算放大器接成電壓跟隨器，其輸出端接單片機的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端口。上述分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置，構(gòu)成中還包括GPRS無線傳輸模塊，所述GPRS 無線傳輸模塊接單片機的信號輸出端口。上述分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置，所述濾波放大混頻電路由依次連接的第一濾波器、第一放大器、混頻器、第二濾波器和第二放大器組成，第一濾波器的輸入端接選通電路的輸出端，第二放大器的輸出端接第一運算放大器的同相輸入端。本實用新型利用峰值檢波電路使局放信號的峰值在一定時間內(nèi)得到保持，從而將經(jīng)濾波放大混頻電路處理過的高頻局放信號轉(zhuǎn)換為適于單片機采集的低頻信號，大大提高了局放監(jiān)測的可靠性。本電路利用GPRS無線傳輸模塊將采集的局放信息傳送到上位機，為監(jiān)測信息的傳輸和匯總提供了便利條件。
以下結(jié)合附圖對本實用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實用新型的電原理框圖；圖2是電原理圖。圖中各標(biāo)號為U1、單片機；IXD、顯示器；GPRS、無線傳輸模；C、儲能電容；Rl下偏置電阻；R2、泄放電阻；F1、第一運算放大器；F2、第二運算放大器；D、防倒流二極管；CTA、 CTB、CTC、電流傳感器；XT、選通電路；LB1、第一濾波器；LB2、第二濾波器；FD1、第一放大器； FD2、第二放大器；HP、混頻器。
具體實施方式
參看圖2，本實用新型由三相電流互感器CTA、CTB和CTC、選通電路XT、第一濾波器LB1、第一放大器FD1、混頻器HP、第二濾波器LB2、第二放大器FD2、峰值檢波電路、單片機U1、液晶顯示器IXD和GPRS無線傳輸模塊組成。其中，峰值檢波電路由下偏置電阻R1、 泄放電阻R2、第一運算放大器F1、第二運算放大器F2、防倒流二極管D組成。該電路能自動選擇監(jiān)測頻帶，數(shù)據(jù)采集周期可調(diào)；采用峰值檢波電路實現(xiàn)單片機Ul的低頻采樣。通過 GPRS無線傳輸模塊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳輸。利用峰值檢波電路實現(xiàn)低頻采樣的原理是第一運算放大器Fl和第二運算放大器F2均接成電壓跟隨器，局放信號由同相輸入端進(jìn)入第一運算放大器Fl，然后由第一運算放大器Fl的輸出端送到第二運算放大器F2的同相輸入端，最終由第二運算放大器F2輸出并送入單片機Ul的AD輸入端。當(dāng)?shù)谝贿\算放大器Fl的同相輸入端電壓值大于防倒流二極管D的導(dǎo)通壓降(0. 7V)時，防倒流二極管D導(dǎo)通，此時防倒流二極管D陰極電壓低于陽極(即與第一運算放大器Fl的輸出端連接的電極)電壓值0. 7V,儲能電容C開始充電，由于防倒流二極管D陰極電壓作為第一運算放大器Fl的反饋電壓，故最終防倒流二極管D陰極電壓等于第一運算放大器Fl同相輸入端的電壓，當(dāng)?shù)谝贿\算放大器Fl同相輸入端的電壓開始下降后，由于儲能電容C對電量的保持作用，儲能電容C上的電壓會在泄放電阻R2的作用下慢慢下降，從而使防倒流二極管D陰極電壓與第二運算放大器F2輸出端電壓也隨之緩慢下降，達(dá)到保持信號峰值的目的。本電路的供電單元可以采用取電互感器從運行的電纜獲取電能，也可以用電池供 H1^ ο
權(quán)利要求1.一種分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置，它由依次連接的選通電路(XT)、濾波放大混頻電路、單片機(Ul)和顯示器(IXD)組成，其中，選通電路(XT)的三個輸入端分別通過三個電流互感器采集高壓電纜的三相電流信號，其特征是，在濾波放大混頻電路與單片機(Ul) 之間設(shè)置峰值檢波電路，所述峰值檢波電路由兩個運算放大器組成，其中，第一運算放大器 (Fl)的同相輸入端接濾波放大混頻電路的輸出端并設(shè)置有下偏置電阻(R1)，其輸出端經(jīng)防倒流二極管(D)接第二運算放大器(F2)的同相輸入端，其反相輸入端經(jīng)并聯(lián)的泄放電阻 (R2)和儲能電容(C)接地；第二運算放大器(F2)接成電壓跟隨器，其輸出端接單片機(Ul) 的模數(shù)轉(zhuǎn)換輸入端口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置，其特征是，構(gòu)成中還包括GPRS 無線傳輸模塊，所述GPRS無線傳輸模塊接單片機(Ul)的信號輸出端口。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置，其特征是，所述濾波放大混頻電路由依次連接的第一濾波器(LB1)、第一放大器(FD1)、混頻器(HP)、第二濾波器(LB2) 和第二放大器(FD2)組成，第一濾波器(LBl)的輸入端接選通電路(XT)的輸出端，第二放大器(FD2)的輸出端接第一運算放大器(Fl)的同相輸入端。
專利摘要一種分布式電纜局放在線監(jiān)測裝置，它由依次連接的選通電路、濾波放大混頻電路、單片機和顯示器組成，選通電路的輸入端接三相電流信號，改進(jìn)后,在濾波放大混頻電路與單片機之間設(shè)置峰值檢波電路，所述峰值檢波電路由兩個運算放大器組成，第一運算放大器的同相輸入端接濾波放大混頻電路的輸出端，其輸出端經(jīng)防倒流二極管接第二運算放大器的同相輸入端，其反相輸入端經(jīng)并聯(lián)的泄放電阻和儲能電容接地；第二運算放大器接成電壓跟隨器，輸出端接單片機。本實用新型利用峰值檢波電路使局放信號的峰值在一定時間內(nèi)得到保持，從而將高頻局放信號轉(zhuǎn)換為適于單片機采集的低頻信號，大大提高了局放監(jiān)測的可靠性。
文檔編號G08C17/02GK202093130SQ201120157368
公開日2011年12月28日 申請日期2011年5月17日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月31日
發(fā)明者何平, 劉大永, 宋毅, 張寶金, 郝術(shù)興 申請人:保定天威新域科技發(fā)展有限公司, 保定天威集團(tuán)有限公司