一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，包括I/V转换模块、加法器模块、阻性电流检测模块、鉴相模块、第一光耦隔离模块、第一移相电路、第一自动增益控制模块、第二光耦隔离模块、第二移相电路、第二自动增益控制模块、单片机及显示模块；利用移相电路对B相对A相或C相产生的容性电流进行移相，利用加法器模块将A相或C相的泄漏电流与移相后的容性电流相加，通过鉴相模块将加法器模块的输出结果与从A相或C相提取的电压信号进行相位判别，判别结果输入自动增益控制模块，自动增益控制模块实时调节增益大小，从而消除了A相或C相中受到的相间容性电流的干扰。
【专利说明】—种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置。
【背景技术】
[0002]避雷器的泄漏全电流包含了容性泄漏电流和阻性泄漏电流两个部分。其中阻性泄漏电流是真正反映避雷器运行状态的技术参数。如图1所示，为金属氧化物避雷器的等效电路示意图，一个非线性电阻和一个电容并联的电路，金属氧化物避雷器的泄露电
流中含有阻性分量和容性分量，即:ix = ic+iR.然而，实际上变电站现场的避雷器为一
字排开，三相避雷器既会承受本相电压，还因为相邻相电压会通过相间杂散电容对其产生作用，进而使避雷器的泄漏电流在与其单独一相运行相比，产生了变化，如图2所示，
I,=Ici +IC7 +Ir现有的避雷器阻性泄漏电路检测装置对阻性泄漏电流进行检测时，均未
对相间杂散电容产生的泄漏电路进行滤除，因此检测获得的阻性泄漏电流不准确，不能真实反映避雷器的运行状态。
【发明内容】
[0003]本实用新型提供了一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其目的在于，克服现有技术中金属氧化物避雷器阻性泄漏电流检测装置检测精度不高的问题。
[0004]一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，包括I/V转换模块1、加法器模块2、阻性电流检测模块3、鉴相模块4、第一光稱隔离模块5、第一移相电路6、第一自动增益控制模块7、第二光耦隔离模块8、第二移相电路9、第二自动增益控制模块10、单片机11及显示模块12 ；
[0005]A相或C相避雷器穿芯式电流互感器与I/V转换模块I的输入端相连，所述第一自动增益控制模块7的输出端、第二自动增益控制模块10的输出端及I/V转换模块I的输出端均与加法器模块2的三个输入端相连，所述加法器模块2的输出端、阻性电流检测模块
3、单片机11及显示模块12依次相连；
[0006]所述加法器模块2的输出端还与鉴相模块4的输入端相连；
[0007]所述第一光耦隔离模块5的输入端与A相或C相避雷器的电压互感器TV相连，第一光稱隔离模块5的输出端与第一移相电路6的输入端和鉴相模块4的输入端相连,所述第一移相电路6与第一自动增益控制模块7的输入端相连；
[0008]所述第二光耦隔离模块8的输入端与B相避雷器的电压互感器相连，第二光耦隔离模块8、第二移相电路9及第二自动增益控制模块10依次相连；
[0009]所述鉴相模块4的输出端与第一自动增益控制模块7和第二自动增益控制模块10的输入端相连。
[0010]所述单片机为ARM LPCl 114。
[0011]所述鉴相模块为RS触发鉴相器。[0012]所述第一自动增益控制模块及第二自动增益控制模块为NE571自动增益控制器。
[0013]所述加法器模块采用0P07运算放大器。
[0014]所述阻性电流检测模块为AD637芯片。
[0015]所述显示模块为ZTM480272S43-1WT液晶显示器。
[0016]有益效果
[0017]本实用新型提供了一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，包括I/V转换模块1、加法器模块2、阻性电流检测模块3、鉴相模块4、第一光耦隔离模块5、第一移相电路6、第一自动增益控制模块7、第二光耦隔离模块8、第二移相电路9、第二自动增益控制模块10、单片机11及显示模块12 ;通过提取B相对A相或C相产生的容性电流，利用移相电路对提取的容性电流移相，利用加法器模块将A相或C相的泄漏电流与移相后的容性电流相加，通过鉴相模块将加法器模块的输出结果与从A相或C相提取的电压信号进行相位判别，判别结果输入自动增益控制模块，自动增益控制模块实时调节增益大小，从而消除了 A相或C相中受到的相间容性电流的干扰，利用单片机对A相或C相避雷器中的容性电流进行处理以滤除A相或C相避雷器中的容性电流，最后获得精准的阻性电流。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1为金属氧化物避雷器的等效电路示意图；
[0019]图2为金属氧化物相间杂散电容干扰的等效电路示意图；
[0020]图3为本实用新型的结构示意图；
[0021]标号说明:1-1/V转换模块，2-加法器模块，3-阻性电流检测模块，4-鉴相模块，5-第一光稱隔离模块，6-第一移相电路,7-第一自动增益控制模块,8-第二光稱隔离模块，9-第二移相电路，10-第二自动增益控制模块，Il-单片机，12-显不模块12。
【具体实施方式】
[0022]下面将结合实施例和附图对本实用新型作进一步的和说明。
[0023]实例1:
[0024]在本实例中，利用本实用新型检测A相避雷器阻性电流进行检测，如图3所示，为本实用新型的结构示意图，一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，包括I/V转换模块1、加法器模块2、阻性电流检测模块3、鉴相模块4、第一光耦隔离模块5、第一移相电路6、第一自动增益控制模块7、第二光耦隔离模块8、第二移相电路9、第二自动增益控制模块10、单片机11及显示模块12 ；
[0025]A相或C相避雷器穿芯式电流互感器与I/V转换模块I的输入端相连，所述第一自动增益控制模块7的输出端、第二自动增益控制模块10的输出端基I/V转换模块I的输出端均与加法器模块2的输入端相连，所述加法器模块2的输出端、阻性电流检测模块3、单片机11及显示模块12依次相连；
[0026]所述加法器模块2的输出端还与鉴相模块4的输入端相连；
[0027]所述第一光耦隔离模块5的输入端与A相或C相避雷器的电压互感器TV相连，第一光稱隔离模块5的输出端与第一移相电路6的输入端和鉴相模块4的输入端相连,所述第一移相电路6与第一自动增益控制模块7的输入端相连；[0028]所述第二光耦隔离模块8的输入端与B相避雷器的电压互感器相连，第二光耦隔离模块8、第二移相电路9及第二自动增益控制模块10依次相连；
[0029]所述鉴相模块4的输出端与第一自动增益控制模块7和第二自动增益控制模块10的输入端相连。
[0030]所述单片机为ARM LPCl 114。
[0031]所述鉴相模块为RS触发鉴相器。
[0032]所述第一自动增益控制模块及第二自动增益控制模块为NE571自动增益控制器。
[0033]所述加法器模块采用0P07运算放大器。
[0034]所述阻性电流检测模块为AD637芯片。
[0035]所述显示模块为ZTM480272S43-1WT液晶显示器。
[0036]该实用新型的工作原理如下:
[0037]从穿芯式TA中采样到的避雷器泄漏电流是由Ic2 /I组成，利用该装置剔
除掉厶和/保留必
Cl7O
[0038]利用第一光I禹隔离模块从A相TV中提取出第一电压信号,将提取出的第一电压信号通过第一移相电路6移相成为与同相位的信号，接着再通过第一自动增益控制模块7处理后输出到加法器模块2 ;同时利用第二光耦隔离模块从B相TV提取出第二电压信号，将提取出的第二电压信号通过第二移相电路9移相成为与-/(.:同相位的信号，接着再通过第二自动增益控制模块7处理后输出到加法器模块2 ；
[0039]利用I/V转换模块将从穿芯式TA中提取的/:转换成第三电压信号，第三电压信
号输入至加法器模块2，加法器模块2的输出结果输入鉴相模块，鉴相模块将第一电压信号
与加法器模块2的输出结果进行鉴相比较，若是/(.,和/:2都消除，那么两者的相位差会在误
差范围内，若是没有完全消除，那么鉴相模块4中的输出量作为反馈输出到第一自动增益控制模块7与第二自动增益控制模块10中，调节第一自动增益控制模块7与第二自动增益
控制模块10的增益值，从而达到消除/\与/.的目的；经单片机对阻性电流检测模块检测
得到的信号进行处理后消除避雷器中的容性电流分量，最后将输出结果输出至显示模块12显不O
[0040]关于本装置的原理说明:
[0041]在避雷器泄漏电流/中含有/\ Ic2 ^三个分量，以A相电压为基准，/:与A相电压同相位，/二为容性电流，因此超前/λ.9(Τ ； /.是B相电压产生的，由于为容性，因此其相位超前B相电压90°，即为90°，而B相电压滞后A相电压120°，因此滞后人,30。，即为一30°。本装置的目的是消除&中的/'与/^分量，因此本装置通过第一移相电路6产生一个相位与/ei相差180°的信号，即为一 90°的信号；再通过第二移相电路9产生一个相位与IC1卜目差180°的信号，即相位150°信号；其中第一自动增益控制模块7控制IC1的输出幅值，第二自动增益控制模块10控制IC2的输出幅值，将这第一自动增益控
制模块7和第二自动增益控制模块10输出的反相值与IC2在加法器模块2中相抵消，加法
器模块的输出为抵消后的结果，将该结果输出到鉴相模块4中与A相电压进行相位比较，t匕较结果作为反馈信号输出给第一自动增益控制模块7和第二自动增益控制模块10，作为其
控制信号。若是IX还有其它干扰的电流，那么相位差就较大，若是只有IK那么相位差就会
在误差范围内。处理合格后的结果通过阻性电流检测模块3检测出来，再由ARM处理后通过模块12显示出来。
【权利要求】
1.一种用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其特征在于，包括Ι/v转换模块(I)、加法器模块(2)、阻性电流检测模块(3)、鉴相模块(4)、第一光耦隔离模块(5)、第一移相电路(6)、第一自动增益控制模块(7)、第二光稱隔离模块(8)、第二移相电路(9)、第二自动增益控制模块(10)、单片机(11)及显示模块(12); A相或C相避雷器穿芯式电流互感器与I/V转换模块(I)的输入端相连，所述第一自动增益控制模块(7)的输出端、第二自动增益控制模块(10)的输出端及I/V转换模块(I)的输出端均与加法器模块(2)的三个输入端相连，所述加法器模块(2)的输出端、阻性电流检测模块(3 )、单片机(11)及显示模块(12 )依次相连； 所述加法器模块(2)的输出端还与鉴相模块(4)的输入端相连； 所述第一光耦隔离模块(5)的输入端与A相或C相避雷器的电压互感器(TV)相连，第一光稱隔离模块(5)的输出端与第一移相电路(6)的输入端和鉴相模块(4)的输入端相连，所述第一移相电路(6)与第一自动增益控制模块(7)的输入端相连； 所述第二光耦隔离模块(8)的输入端与B相避雷器的电压互感器相连，第二光耦隔离模块(8)、第二移相电路(9)及第二自动增益控制模块(10)依次相连； 所述鉴相模块(4)的输出端与第一自动增益控制模块(7)和第二自动增益控制模块(10)的输入端相连。
2.根据权利要求1所述的用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其特征在于，所述单片机为ARM LPCl 114。
3.根据权利要求2所述的用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其特征在于，所述鉴相模块为RS触发鉴相器。
4.根据权利要求3所述的用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其特征在于，所述第一自动增益控制模块及第二自动增益控制模块为NE571自动增益控制器。
5.根据权利要求4所述的用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其特征在于，所述加法器模块采用0P07运算放大器。
6.根据权利要求1-5任一项所述的用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其特征在于，所述阻性电流检测模块为AD637芯片。
7.根据权利要求6所述的用于金属氧化物避雷器阻性泄漏电流的检测装置，其特征在于，所述显示模块为ZTM480272S43-1WT液晶显示器。
【文档编号】G01R19/00GK203688638SQ201420047191
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年1月24日 优先权日:2014年1月24日
【发明者】朱震武, 杨俊宏, 花郁莹, 兰马, 皇甫德志, 张云伟, 刘珍山, 许广芸 申请人:云南电网公司曲靖供电局