一种变电站绝缘故障早期预警电路的制作方法

本实用新型属于电子线路及传感器技术，特别是涉及一种变电站绝缘故障早期预警电路。

背景技术：

用户侧变电站，受限于运行成本压力，基本都是无人值守状态。并且，用户侧变电站的运行环境相对恶劣的多，阴暗、潮湿、长期无人查看。因此，凝露附着在铜排、柜体上的套管上，常常都是发绿的，绝缘强度逐渐下降到很危险的地步。正常情况下，都是当事故发生后，才能由维修人员来处理。损失通常都比较大，一是设备损失，二是停工停产。

因此，用户侧变电站事故预警系统的需求是比较迫切的。

技术实现要素：

本实用新型为解决上述背景技术中存在的技术问题：

1）通过监测臭氧含量的变化，诊断是否有放电的存在。

2）用40khz窄带声波的监测，诊断放电（打火的特有声波）。

3）采用多个温度传感器，测量环境温度，柜体内、外温度，通过算法诊断是否存在放电引起的温升。提供一种变电站绝缘故障早期预警电路。

本实用新型通过以下技术方案来实现：一种变电站绝缘故障早期预警电路，包括：传感器电路、a/d转换器和微处理器；所述传感器电路与所述a/d转换器串联；所述传感器电路包括臭氧传感器测量电路、声波传感器测量电路、湿敏传感器检测电路和温度传感器检测电路。

其中，所述臭氧传感器测量电路包括：集成芯片icia、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、运算放大器一和运算放大器二；其中，所述集成芯片icia的第一引脚分别与所述电阻r4的一端、所述电容c1的一端连接，所述电阻r4的另个一端和所述电容c1的另一端与集成芯片icia的第十三引脚连接，所述集成芯片icia的第十三引脚还与电阻r9的一端连接，所述电阻r9的另一端同时与电阻r8的一端、运算放大器一的反相输入端连接，所述电阻r8的另一端与运算放大器一的输出端连接；所述运算放大器一的同相输入端同时与电阻r15的一端、电阻r10的一端连接；

所述集成芯片icia的第一引脚还与电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与电容c6的一端连接，所述电容c6的另一端同时连接于电源和集成芯片icia的第十二引脚；

所述集成芯片icia的第二引脚同时连接于电阻r1的一端和电容c3的一端；所述电阻r1的另一端连接于sip3的第一引脚；所述电容c3的另一端与电容c2的一端连接，所述电容c2的另一端与电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端连接于sip3的第二引脚；所述电阻r2的一端还与集成芯片icia的第六引脚连接；所述电容c2的另一端同时连接于集成芯片icia的第三引脚和第五引脚；所述集成芯片icia的第三引脚处与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与sip3的第三引脚连接；

所述集成芯片icia的第十引脚与电容c5的一端连接，所述电容c5的另一端与电阻r6的一端连接，所述电阻r6的另一端同时与集成芯片icia的第七引脚、电阻r7的一端、电容c4的一端连接；所述电阻r7的另一端和电容c4的另一端均同时连接于icia的第九引脚和电阻r11的一端；

所述电阻r11的另一端同时与运算放大器二的反相输入端和电阻r13的一端连接；所述电阻r13的另一端与运算放大器二的输出端连接；所述运算放大器二的同相输入端同时与电阻r12的一端、电阻r14的一端连接；

所述运算放大器一和运算放大器二的输出端连接于臭氧传感器。

在进一步的实施例中，声波传感器测量电路包括：滑动变阻器p1、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电容c7和运算放大器三；其中，运算放大器三的反相输入端与输出端通过电阻r16连接；所述运算放大器三的同相输入端同时与电阻r17的一端和电阻r18的一端连接；所述电阻r18的另一端同时与电阻r19的一端、运算放大器三的正电源端连接；所述电阻r19的另一端连接于滑动变阻器p1的固定端；所述滑动变阻器p1的滑动端接地；所述运算放大器三的反相输入端还与电阻r20的一端连接，所述电阻r20的另一端与电容c7的一端、电阻r21的一端连接，所述电容c7的另一端与电阻r19的另一端连接；所述运算放大器三的输出端连接于超声波传感器。

在进一步的实施例中，所述a/d转换器和微处理器之间的数据传递采用gprs。

本实用新型的有益效果：采用超声波传感器对声波进行采集，对40khz的局放信号取样，再放大、a/d转换送给处理器，完成对声波的监测。采用臭氧传感器，对变电站内的臭氧浓度进行采集。采用多个温度传感器，分布在各点，实现区别正常温升与放电温升的功能。采用这三种方式，互为补充，从而完成对局部放电准确的监测。通过对局放的监测，当确定绝缘强度在下降过程中，通过站内gsm通过移动通信网络，向负责人提供警告及下降程度的等数据。从而实现变电站绝缘故障早期预警功能。

附图说明

图1为本实用新型变电站绝缘故障早期预警电路的连接关系图。

图2为本实用新型中的臭氧传感器测量电路图。

图3为本实用新型中的声波传感器测量电路图。

图4为本实用新型中的湿敏传感器检测电路图。

图5为本实用新型中的温度传感器检测电路图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型就是通过侦测局部放电来达到对绝缘下降进行预警的技术手段。

探测局部放电，采用了一种极为简便的方式—探测臭氧浓度。

局部放电能给环境带来三种变化。一是声波，通常40khz左右的特征频率；二是臭氧浓度变化；三是局部温度的上升；

采用超声波传感器对声波进行采集，对40khz的局放信号取样，再放大、a/d转换送给处理器，完成对声波的监测。

如图1所示，一种变电站绝缘故障早期预警电路，其特征在于，包括：传感器电路、a/d转换器和微处理器；所述传感器电路与所述a/d转换器串联；所述传感器电路包括臭氧传感器测量电路、声波传感器测量电路、湿敏传感器检测电路和温度传感器检测电路。

如图2所示，所述臭氧传感器测量电路包括：集成芯片icia、电阻r1、电阻r2、电阻r3、电阻r4、电阻r5、电阻r6、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r15、电容c1、电容c2、电容c3、电容c4、电容c5、电容c6、运算放大器一和运算放大器二；其中，所述集成芯片icia的第一引脚分别与所述电阻r4的一端、所述电容c1的一端连接，所述电阻r4的另个一端和所述电容c1的另一端与集成芯片icia的第十三引脚连接，所述集成芯片icia的第十三引脚还与电阻r9的一端连接，所述电阻r9的另一端同时与电阻r8的一端、运算放大器一的反相输入端连接，所述电阻r8的另一端与运算放大器一的输出端连接；所述运算放大器一的同相输入端同时与电阻r15的一端、电阻r10的一端连接；

所述集成芯片icia的第一引脚还与电阻r5的一端连接，所述电阻r5的另一端与电容c6的一端连接，所述电容c6的另一端同时连接于电源和集成芯片icia的第十二引脚；

所述集成芯片icia的第二引脚同时连接于电阻r1的一端和电容c3的一端；所述电阻r1的另一端连接于sip3的第一引脚；所述电容c3的另一端与电容c2的一端连接，所述电容c2的另一端与电阻r2的一端连接，所述电阻r2的另一端连接于sip3的第二引脚；所述电阻r2的一端还与集成芯片icia的第六引脚连接；所述电容c2的另一端同时连接于集成芯片icia的第三引脚和第五引脚；所述集成芯片icia的第三引脚处与电阻r3的一端连接，所述电阻r3的另一端与sip3的第三引脚连接；

所述集成芯片icia的第十引脚与电容c5的一端连接，所述电容c5的另一端与电阻r6的一端连接，所述电阻r6的另一端同时与集成芯片icia的第七引脚、电阻r7的一端、电容c4的一端连接；所述电阻r7的另一端和电容c4的另一端均同时连接于icia的第九引脚和电阻r11的一端；

所述电阻r11的另一端同时与运算放大器二的反相输入端和电阻r13的一端连接；所述电阻r13的另一端与运算放大器二的输出端连接；所述运算放大器二的同相输入端同时与电阻r12的一端、电阻r14的一端连接；

所述运算放大器一和运算放大器二的输出端连接于臭氧传感器。

该臭氧传感器测量电路采用的放大器是型号为ina2322，与传感器组成差分型放大器，r4、r5、r6、r7决定放大倍数，c1、c6、c4、c5去掉噪声信号；r1、r2、r3、c2、c3组成输入低通滤波器

运算放大器一周边r8、r9、r10、r15组成同相放大器；运算放大器二和周边r11、r12、r13、r14组成同相放大器；对ina2322输出信号进一步放大。

如图3所示，声波传感器测量电路包括：滑动变阻器p1、电阻r16、电阻r17、电阻r18、电阻r19、电阻r20、电阻r21、电容c7和运算放大器三；其中，运算放大器三的反相输入端与输出端通过电阻r16连接；所述运算放大器三的同相输入端同时与电阻r17的一端和电阻r18的一端连接；所述电阻r18的另一端同时与电阻r19的一端、运算放大器三的正电源端连接；所述电阻r19的另一端连接于滑动变阻器p1的固定端；所述滑动变阻器p1的滑动端接地；所述运算放大器三的反相输入端还与电阻r20的一端连接，所述电阻r20的另一端与电容c7的一端、电阻r21的一端连接，所述电容c7的另一端与电阻r19的另一端连接；所述运算放大器三的输出端连接于超声波传感器。

湿敏传感器检测电路和温度传感器检测电路具体如图4和图5所示。

所述a/d转换器和微处理器之间的数据传递采用gprs。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。