GIS刀闸变位异常判别装置的制作方法

本技术涉及一种电力装置，尤其涉及一种gis刀闸变位异常判别装置。

背景技术：

1、气体绝缘变电站(英文名称为gas insulated substation，简称gis)具有占地面积小，重量轻以及元件全密封不受环境干扰等优点，从而gis广泛应用到电力系统中。

2、gis中具有众多刀闸，gis刀闸分合过程无法依靠肉眼直接观察，现有技术中，通过外部传动轴(由刀闸电机驱动)带动机械部件与电气节点分合，从而间接反映gis刀闸的实际位置，但是这种方式存在明显的缺陷：当外部传动轴的末端发生脱扣时，导致电气节点分合状态与gis刀闸的实际位置不再一致，如果仍然以此时的结果来判断gis刀闸的位置，则会在后续操作中引发严重的事故，危机工作人员以及电力系统的安全。

3、因此，为了解决上述技术问题，亟需提出一种新的技术手段。

技术实现思路

1、有鉴于此，本发明的目的是提供一种gis刀闸变位异常判别装置，基于霍尔电流传感器对gis驱动电机的工作电流进行监测，然后以电流状态来判断gis刀闸是否处于正常变位状态，从而能够有效确保对gis刀闸位置判断的准确性，有效确保对gis刀闸位置判断不准而引起的后续隐患。

2、本实用新型提供的一种gis刀闸变位异常判别装置，包括霍尔电流传感器、电流采样电路以及判别指示电路；

3、所述霍尔电流传感器设置于gis刀闸驱动电机并用于检测gis刀闸驱动电机的工作电流并输出；所述电流采样电路用于对霍尔电流传感器输出的电流进行采样并输出；所述判别指示电路用于接收电流采样电路输出的电流采样信号并在电流采样信号异常时进行故障指示。

4、进一步，所述判别指示电路包括直流电压源、减法器、比较指示电路；

5、所述减法器的第一输入端连接于直流电压源的输出端，所述减法器的第二输入端连接于电流采样电路的输出端，所述减法器的输出端连接于比较电路的第一输入端，比较指示电路的第二输入端连接于直流电压源的输出端，所述比较指示电路的电源端连接于直流电压源的输出端。

6、进一步，所述减法器包括电阻r2、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电容c4以及运放u1；

7、电阻r21的一端作为减法器的第一输入端，电阻r21的另一端通过电阻r22接地，电阻r21和电阻r22之间的公共连接点通过电阻r12连接于运放u1的反相端，运放u1的反相端通过电阻r2与运放u1的输出端直接连接；

8、电阻r13的一端作为减法器的第二输入端，电阻r13的另一端通过电阻r14接地，电阻r13和电阻r14之间的公共连接点连接于运放u1的同相端，运放u1的输出端连接于电阻r20的一端，电阻r20的另一端通过电容c4接地，电阻r20和电容c4的公共连接点作为减法器的输出端；

9、其中，电阻r22为可调电阻。

10、进一步，所述比较指示电路包括运放u2、电阻r17、电阻r16、电阻r18、电阻r19、电容c5、三极管q3、发光二极管led1以及蜂鸣器sp1；

11、运放u1的同相端连接于减法器的输出端，电阻r19的一端作为比较指示电路的第二输入端，电阻r19的另一端通过电阻r18和电容c5并联后接地，电阻r18和电阻r19之间的公共连接点连接于运放u2的反相端，运放u2的输出端通过电阻r17连接于三极管q3的基极，三极管q3的发射极接地，三极管q3的集电极连接于蜂鸣器sp1的负极，蜂鸣器sp1的正极连接于发光二极管led1的负极，发光二极管led1的正极连接于电阻r16的一端，电阻r16的另一端作为比较指示电路的电源端。

12、进一步，所述电流采样电路包括电阻r3、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r15、电容c3、电容c6、电容c7以及运放u3；

13、电阻r3的一端作为电流采样电路的输入端连接于霍尔电流传感器的输出端，电阻r3的另一端通过电阻r7和电阻r8串联后接地；

14、电阻r3和电阻r7的公共连接点通过电阻r10连接于运放u3的反相端，运放u3的反相端通过电阻r11和电容c6并联后连接于运放u3的输出端，运放u3的输出端连接于电阻r15的一端，电阻r15的另一端通过电容c3接地，电阻r15和电容c3的公共连接点作为电流采样电路的输出端，电阻r7和电阻r8之间的公共连接点通过电阻r9连接于运放u3的同相端，运放u3的同相端通过电容c7接地。

15、进一步，所述电流采样电路还包括电阻r6、电阻r4、电阻r5、nmos管q2、二极管d1、稳压管z3、稳压管z2以及可控硅q1；

16、电阻r6的一端连接于电阻r3和电阻r7之间的公共连接点，电阻r6的另一端通过电阻r5连接于二极管d1的正极，二极管d1的负极接地，nmos管q2的漏极连接于电阻r8，nmos管q2的源极接地，nmos管q2的栅极连接于电阻r6和电阻r5之间的公共连接点，电阻r6和电阻r5之间的公共连接点连接于稳压管z3的负极，稳压管z3的正极通过电阻r4连接于发光二极管led2的正极，发光二极管led2的负极连接于可控硅q1的控制极，可控硅q1的阳极连接于电阻r3与霍尔电流传感器的输出端之间的公共连接点，可控硅q1的阴极接地，稳压管z3的正极连接于稳压管z2的负极，稳压管z2的正极接地。

17、进一步，直流电压源包括电阻r1、电容c1、电容c2以及稳压管z1；

18、电阻r1的一端通过电容c1接地，电阻r1和电容c1的公共连接点作为直流电压源的输入端连接于外部直流电源；

19、电阻r1的另一端通过电容c2接地，电阻r1和电容c2的公共连接点作为直流电压源的输出端，电阻r1和电容c1的公共连接点连接于稳压管z1的负极，稳压管z1的正极接地；

20、其中，电阻r1为可调电阻。

21、本实用新型的有益效果：通过本实用新型，基于霍尔电流传感器对gis驱动电机的工作电流进行监测，然后以电流状态来判断gis刀闸是否处于正常变位状态，从而能够有效确保对gis刀闸位置判断的准确性，有效确保对gis刀闸位置判断不准而引起的后续隐患，整个装置实用性强，稳定可靠。

技术特征：

1.一种gis刀闸变位异常判别装置，其特征在于：包括霍尔电流传感器、电流采样电路以及判别指示电路；

2.根据权利要求1所述gis刀闸变位异常判别装置，其特征在于：所述判别指示电路包括直流电压源、减法器、比较指示电路；

3.根据权利要求2所述gis刀闸变位异常判别装置，其特征在于：所述减法器包括电阻r2、电阻r12、电阻r13、电阻r14、电阻r20、电阻r21、电阻r22、电容c4以及运放u1；

4.根据权利要求2所述gis刀闸变位异常判别装置，其特征在于：所述比较指示电路包括运放u2、电阻r17、电阻r16、电阻r18、电阻r19、电容c5、三极管q3、发光二极管led1以及蜂鸣器sp1；

5.根据权利要求1所述gis刀闸变位异常判别装置，其特征在于：所述电流采样电路包括电阻r3、电阻r7、电阻r8、电阻r9、电阻r10、电阻r11、电阻r15、电容c3、电容c6、电容c7以及运放u3；

6.根据权利要求5所述gis刀闸变位异常判别装置，其特征在于：所述电流采样电路还包括电阻r6、电阻r4、电阻r5、nmos管q2、二极管d1、稳压管z3、稳压管z2以及可控硅q1；

7.根据权利要求2所述gis刀闸变位异常判别装置，其特征在于：直流电压源包括电阻r1、电容c1、电容c2以及稳压管z1；

技术总结
本技术提供的一种GIS刀闸变位异常判别装置，所述霍尔电流传感器设置于GIS刀闸驱动电机并用于检测GIS刀闸驱动电机的工作电流并输出；所述电流采样电路用于对霍尔电流传感器输出的电流进行采样并输出；所述判别指示电路用于接收电流采样电路输出的电流采样信号并在电流采样信号异常时进行故障指示。当GIS刀闸驱动电机驱动机器部件动作时，如果传动轴不存在脱扣时，此时驱动电机的负载电流接近于额定负载电流，如果用于驱动传动轴的发生脱扣时，此时电机相当于空载，其负载电流明显小于负载时的电流，因此，通过驱动电机的电流变化来判断刀闸的位置，从而将传动轴是否发生脱扣这一状况考虑其中，从而能够有效保证GIS刀闸变位判断的准确性。

技术研发人员：赵俊宁,陈定科,李星月,徐溦,余智超,王勤勤,刘梓鑫,陈勃宇,余辉宗,吴楠
受保护的技术使用者：国家电网有限公司
技术研发日：20230724
技术公布日：2024/1/15