專利名稱：電力設(shè)備絕緣性能在線檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種檢測裝置，具體為一種電力設(shè)備絕緣性能在線檢測裝置。
背景技術(shù)：
高壓電氣設(shè)備以往都是按照電力部頒發(fā)的《電氣設(shè)備交接和預(yù)防性試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)》(77)水電技字第016號(hào)進(jìn)行的。隨著電力設(shè)備的發(fā)展，一年一度預(yù)防性試驗(yàn)判斷設(shè)備的絕緣老化狀態(tài)，進(jìn)行有目的維修，這種方式已經(jīng)難以適應(yīng)超高壓和特高壓輸變電技術(shù)的高速發(fā)展?，F(xiàn)代電網(wǎng)容量很大，覆蓋面很廣，若某一臺(tái)電氣設(shè)備發(fā)生故障，其影響和損失是相當(dāng)驚人的?，F(xiàn)在，電氣設(shè)備的停電越來越困難，使得定期停電的預(yù)防性試驗(yàn)工作難以展開。其二，由于試驗(yàn)電壓(只限于11萬伏以下電氣設(shè)備進(jìn)行交流的耐壓實(shí)驗(yàn))遠(yuǎn)低于高壓電氣設(shè)備正常運(yùn)行的電壓，難以反映設(shè)備運(yùn)行工況下的絕緣狀況，更不能掌握設(shè)備短期內(nèi)發(fā)生的變化，直到目前為止，仍未得出反映整體絕緣擊穿前宏觀特性量如絕緣電阻R、泄漏電流I、介損tgδ與剩余耐壓強(qiáng)度E的直接關(guān)系。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是解決以往高壓電氣設(shè)備采用預(yù)防性試驗(yàn)原始落后、不能適應(yīng)超高壓和特高壓輸變電技術(shù)的發(fā)展、停電困難試驗(yàn)工作難以展開、試驗(yàn)電壓低難以反映設(shè)備進(jìn)行工況下的絕緣狀況及整體絕緣擊穿前宏觀特性量的問題，而研制提供一種用先進(jìn)的傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字波形采集與處理等高新技術(shù)、實(shí)現(xiàn)更多絕緣參數(shù)的在線檢測、檢測內(nèi)容豐富、信息量大、處理速度快、功能齊全、全部自動(dòng)化、實(shí)現(xiàn)定期檢修模式向狀態(tài)檢修模式轉(zhuǎn)變、更能真實(shí)地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)的電力設(shè)備絕緣性能在線檢測裝置。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案是這種電力設(shè)備絕緣性能在線檢測裝置，包括有參考信號(hào)通道、檢測信號(hào)通道、雙向開關(guān)、第一信號(hào)處理通道、第二信號(hào)處理通道、單片機(jī)及其串行控制電路、通訊電路、單片機(jī)外設(shè)電路；參考信號(hào)通道包括依次連接的傳感器、多路選擇器、輸入緩沖、分壓器；測量信號(hào)通道包括依次連接的傳感器、多路選擇器、輸入緩沖、程控分壓器；第一信號(hào)處理通道包括依次連接的移相電路、放大電路、濾波電路、波形轉(zhuǎn)換電路；第二信號(hào)處理通道包括依次連接的放大電路、濾波電路、波形轉(zhuǎn)換電路以及AC-DC電路、A/D變換電路；單片機(jī)外設(shè)電路包括與單片機(jī)直接連接的溫、濕度傳感器、液晶顯示器、鍵盤、串行FLASH存儲(chǔ)器；A、B、C三相電源，每相選一臺(tái)耦合式電容器作為參考點(diǎn)，用一支傳感器套接在它的接地線端，采集出電流信號(hào)IC輸入至參考信號(hào)通道，被測設(shè)備也套接一支電流傳感器，采集出電流信號(hào)IX輸入至測量信號(hào)通道，IC通過一多路選擇器確定選取的相序，IX通過另一多路選擇器確定選取的被測設(shè)備，選取后的參考信號(hào)和測量信號(hào)分別經(jīng)各自的輸入緩沖器輸入，參考信號(hào)經(jīng)輸入緩沖器、分壓器后，分成兩路，一路經(jīng)第一信號(hào)處理通道輸入到單片機(jī)進(jìn)行處理，另一路則加到雙向開關(guān)，雙向開關(guān)在控制電路的控制下分時(shí)切入第二信號(hào)處理通道，最后進(jìn)入單片機(jī)，測量信號(hào)經(jīng)輸入緩沖器、程控分壓器后也加到雙向開關(guān)，由雙向開關(guān)將測量信號(hào)分時(shí)切入第二信號(hào)處理通道，最后進(jìn)入單片機(jī)，第二信號(hào)處理通道分時(shí)通過參考信號(hào)和測量信號(hào)，單片機(jī)對(duì)第一信號(hào)處理通道和第二信號(hào)處理通道輸入的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行高精度鑒相處理；另外在第二信號(hào)處理通道的波形變換電路前另連接有一支路AC-DC電路、A/D變換電路，最后輸出也連接至單片機(jī)；單片機(jī)連接有溫、濕度傳感器，實(shí)時(shí)采樣測量現(xiàn)場的環(huán)境溫度和環(huán)境濕度數(shù)據(jù)；單片機(jī)連接有液晶顯示器和鍵盤，顯示和調(diào)試現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)；單片機(jī)連接的FLASH存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存；單片機(jī)通過485通訊電路與工控機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系；單片機(jī)還發(fā)出四路控制信號(hào)分別通過串行控制電路1和串行控制電路2連接控制測量信號(hào)通道的程控分壓器和多路選擇器，通過串行控制電路3連接控制參考信號(hào)通道的多路選擇器，通過控制電路4連接控制雙向開關(guān)。
采用上述技術(shù)方案的本實(shí)用新型是一種用數(shù)字波形采集原理為核心的微機(jī)多功能絕緣在線檢測裝置，使用了先進(jìn)的傳感技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和數(shù)字波形采集與處理等高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了更多的絕緣參數(shù)在線檢測，如介質(zhì)損失角tgδ、試品C、泄漏電流等。這種檢測裝置可以實(shí)時(shí)地、連續(xù)地巡回檢測，檢測內(nèi)容豐富，信息量大，處理速度快，對(duì)檢測結(jié)果可顯示、存儲(chǔ)、打印、遠(yuǎn)傳、越限報(bào)警，實(shí)現(xiàn)了多功能的絕緣檢測全部自動(dòng)化。在運(yùn)行電壓下的帶電檢測比停電后施加較低試驗(yàn)電壓下的預(yù)防性試驗(yàn)更能真實(shí)地反映設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)高壓電路設(shè)備定期檢修模式向狀態(tài)檢修模式轉(zhuǎn)變。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)與功能1、采用信號(hào)的分時(shí)處理技術(shù)，抗干擾能力強(qiáng)；2、每一臺(tái)檢測儀可對(duì)256臺(tái)設(shè)備進(jìn)行在線檢測；3、具有通訊接口，方便與遠(yuǎn)程上位計(jì)算機(jī)聯(lián)系；4、能手動(dòng)檢測每一臺(tái)設(shè)備，自動(dòng)檢測變電站所有設(shè)備，檢測數(shù)據(jù)能在液晶屏上顯示，并在微型打印機(jī)上打印出來；5、能實(shí)現(xiàn)檢測110KV及以上電壓等級(jí)的電流互感器CT，電壓互感器PT，耦合電容器OY，高壓套管BVC、電容式電壓互感器CVT的介質(zhì)損耗；
6、能實(shí)現(xiàn)檢測主變鐵心的泄漏電流；7、能實(shí)時(shí)檢測氧化鋅避雷器MOA的泄漏電流，阻性電流。


圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)原理框圖圖2-圖8為本實(shí)用新型實(shí)施電路圖其中，圖2為單片機(jī)、串行控制電路、AC-DC電路、A/D變換電路、單片機(jī)外設(shè)電路實(shí)施電路圖。
圖3為輸入緩沖、雙向開關(guān)、移相電路、放大電路、濾波電路、波形轉(zhuǎn)換電路的實(shí)施電路圖。
圖4為485通訊電路實(shí)施電路圖。
圖5為程控分壓器實(shí)施電路圖。
圖6為分壓器實(shí)施電路圖。
圖7為多路選擇器實(shí)施電路圖。
圖8為多路選擇器實(shí)施電路圖。
具體實(shí)施方式
參見圖1，本裝置采用高精度、高穩(wěn)定的單匝穿孔式無源電流傳感器，將電力設(shè)備末屏端的電流信號(hào)不失真的采樣后，傳輸?shù)綔y量電路，經(jīng)信號(hào)調(diào)理和變換后，由微處理器測量，數(shù)值濾波和計(jì)算后，得出有關(guān)在運(yùn)行狀態(tài)下的電力設(shè)備絕緣性的信息。這些信息通過通訊手段，傳輸?shù)絀控機(jī)和帶有專家系統(tǒng)的服務(wù)器，為電力部門的運(yùn)行決策提供有用的信息。
本裝置采用對(duì)比法測量，對(duì)于A、B、C三相，每相選一臺(tái)耦合式電容器作為參考點(diǎn)，用一支傳感器套接在它的接地線端，采集出電流信號(hào)IC，被試設(shè)備也套接一支電流傳感器，采集出電流信號(hào)IX，通過比較IC和IX的相位，確定被試設(shè)備的介質(zhì)損耗或阻性電流的大小，通過比較IC和IX的幅值大小，確定被測設(shè)備電容量的大小來。
在結(jié)構(gòu)框圖中，單元1和單元2是電流傳感器，其中單元1上取出IC，單元2取出IC。IC通過一多路選擇器3確定選取的相序。IX通過多路選擇器選擇要測試的是哪一臺(tái)設(shè)備。測試信號(hào)和參考信號(hào)分別經(jīng)輸入緩沖器5、6輸入，其中參考信號(hào)經(jīng)一個(gè)固定分壓比的分壓器后，分成兩路，一路由移相電路10、放大電路11、濾波電路12、波形轉(zhuǎn)換電路15，對(duì)信號(hào)進(jìn)行調(diào)理處理后，輸入到單片機(jī)19進(jìn)行處理，這一個(gè)電信號(hào)通道統(tǒng)稱為參考信號(hào)通道和第一信號(hào)處理通道，另一路則加到一個(gè)單刀雙擲的電子雙向開關(guān)的常閉觸點(diǎn)，由此雙向開關(guān)將信號(hào)分時(shí)切入第二信號(hào)處理通道。從傳感器2上所得到的被測設(shè)備的信號(hào)稱為測量信號(hào)由多路選擇器選擇其中一路后，經(jīng)輸入緩沖器6、程控分壓器8后，加到電子雙向開關(guān)9上，由電子雙向開關(guān)將測量信號(hào)分時(shí)切入第二信號(hào)處理通道。該通道與參考信號(hào)的第一信號(hào)處理通道的配置除少一個(gè)移相電路單元外，其他完全一樣，由放大電路，濾波電路，波形轉(zhuǎn)換電路構(gòu)成，在該通道上分時(shí)通過參考信號(hào)和測量信號(hào)，經(jīng)信號(hào)調(diào)理和處理后，輸入到單片機(jī)進(jìn)行處理。單片機(jī)對(duì)由參考信號(hào)通道和測量信號(hào)通道輸入的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行高精度的鑒相處理。當(dāng)?shù)诙盘?hào)處理通道切入的是參考信號(hào)時(shí)，這時(shí)鑒相處理的結(jié)果實(shí)際上是兩個(gè)通道電路本身的相位差，這時(shí)的結(jié)果相當(dāng)于一個(gè)自校準(zhǔn)的過程。當(dāng)雙向開關(guān)切入的是測量信號(hào)時(shí)，鑒相處理的結(jié)果是電路本身的相位差與信號(hào)間的相差之和，通過單片機(jī)對(duì)兩次所得相差計(jì)算處理后，可以得到被測設(shè)備的測量信號(hào)與參考信號(hào)的相位差，只要雙向開關(guān)的切換速度足夠快就可以完全消除由于電路噪音和漲落而產(chǎn)生的附加相位誤差，得到兩信號(hào)間真實(shí)的相位差結(jié)果，該結(jié)果可以作為被測試設(shè)備的介質(zhì)損耗大小的判斷信息。另外，在第二信號(hào)處理通道對(duì)信號(hào)進(jìn)行波形變換前，另取一個(gè)信號(hào)到交流一直流轉(zhuǎn)換電路AC-DC電路，將交流信號(hào)精密整流后，形成一個(gè)與交流信號(hào)有效值成正比例的直流信號(hào)，由12位的A/D轉(zhuǎn)換器(單元18)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，由單片機(jī)采集后，可分時(shí)得到參考信號(hào)、測量信號(hào)幅值大小及其兩個(gè)信號(hào)大小比值的信息。由該信息可以計(jì)算出被測試設(shè)備的泄漏電流及其電容量的大小。
單片機(jī)19還連接有溫度傳感器和濕度傳感器24，實(shí)時(shí)采樣測量現(xiàn)場的環(huán)境溫度和環(huán)境濕度的數(shù)值，以利于后續(xù)的專家系統(tǒng)作判斷時(shí)的參考數(shù)據(jù)。另外，單片機(jī)還接有液晶顯示器25和一個(gè)五個(gè)功能鍵組成的小鍵盤27，以利于測量現(xiàn)場的顯示和調(diào)試。單片機(jī)通過485通訊電路單元26與工控機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系，由工控機(jī)可以實(shí)時(shí)地和程序控制單片機(jī)進(jìn)行測量和監(jiān)控工作，單片機(jī)將收集的各類信息上傳至工控機(jī)，以便對(duì)信息作進(jìn)一步的處理。
由單片機(jī)發(fā)出四路實(shí)時(shí)控制信號(hào)，它們分別通過串行控制電路1(單元21)、串行控制電路2(單元22)、串行控制電路3(單元20)和控制電路4(單元23)發(fā)出給多路選擇器單元5和單元6、程控分壓器單元8和雙向開關(guān)單元9，分別控制參考信號(hào)的程序選擇，被試設(shè)備的選擇，測量信號(hào)的分壓比的選擇，以及參考信號(hào)和測量信號(hào)的分時(shí)切入選擇。
參見圖2-圖8，各單元電路的詳細(xì)說明如下單元1和單元2該單元由精密的電流傳感器組成，該傳感器由本公司采用高磁導(dǎo)率軟磁合金作磁芯用特殊工藝?yán)@制而成，隔熱和電磁場屏敝處理后封裝成一個(gè)整體，中心有一穿芯孔，以利于將傳感器套接在被試設(shè)備的接地末屏上。
單元3該單元是一個(gè)30選1的多路選擇器，該單元由圖2中的US1，(74LS14，帶施密特觸發(fā)的反相器)，圖7中的US32(74LS164，移位寄存器)，UJ24，UJ25(CD4515，16選1的多路選擇器，UJ22，UJ23，UJ26，UJ27(74HC245，緩沖器)，RJ9，RJ10，RJ11，RJ12，RJ13，(排阻240Ω)和UJ19，UJ20，UJ21，UJ18，UJ28，UJ29，UJ30，UJ31(光電耦合器，TLP521-4)以及J31-J59(單刀單擲的繼電器，松下Pa-1a-12V)構(gòu)成。
單片機(jī)發(fā)出串行控制信號(hào)，經(jīng)反相器整形，串行輸入移位寄存器，移位寄存器發(fā)出一個(gè)8位的數(shù)字信號(hào)，其中高四位輸入到UJ24，作為16選1的輸入控制信號(hào)，低四位輸入到UJ25作為它的16選1的四位輸入信號(hào)。根據(jù)單片機(jī)發(fā)出的信號(hào)，選通一個(gè)信號(hào)，低電平有效，經(jīng)緩沖器驅(qū)動(dòng)后，加在光電耦合器的發(fā)射端，在光耦的接收端驅(qū)動(dòng)繼電器閉合，選擇出相應(yīng)的信號(hào)。在圖7中的RCT31-RCT60是傳感器的負(fù)載電阻。
單元4，該單元也是一個(gè)30選1的多路選擇器，作為測試設(shè)備的選擇。該單元由圖2中的US1(74HC14，帶施密特觸發(fā)的反相器)，圖8中的UJ16(74HC14)，UJ15(74LS164，移位寄存器)，UJ7，UJ8，(CD4515，16選1的多路選擇器)，UJ5，UJ6，UJ9，UJ10(74HC245，緩沖器)，RJ1，RJ2，RJ3，RJ4，RJ5，RJ6，RJ7，RJ8(排阻，240Ω)UJ1，UJ2，UJ3，UJ4，UJ11，UJ12，UJ13，UJ14(光電耦合器、TLP521-4)，J1-J30(繼電器，松下Pa-1a-12V)等器件構(gòu)成。單片機(jī)發(fā)出串行控制信號(hào)，由74LS14整形，輸入到移位寄存器，輸出8位數(shù)字信號(hào)，其中高四位輸入到UJ8作為16選1的控制信號(hào)，低四位輸入到UJ7，作為16選1的控制信號(hào)，選出一個(gè)選通信號(hào)，低電平有效，經(jīng)緩沖器驅(qū)動(dòng)后，加到光電耦合器的發(fā)射端，控制接到接收端的繼電器閉合，選通該路信號(hào)。在圖8中，RCT1-RCT30是傳感器的負(fù)載電阻。
單元5，參考信號(hào)的輸入緩沖單元，由圖3中的瞬態(tài)電壓抑制器TVSN，24V穩(wěn)壓管DN1和DN2，運(yùn)放UM5A(TL08)構(gòu)成的跟隨器組成，起保護(hù)電路和進(jìn)行與下一級(jí)隔離作用。
單元6，測量信號(hào)的輸入緩沖單元，由瞬態(tài)電壓抑制器TVSX，24V穩(wěn)壓管DX1和DX2，運(yùn)放UM1A(TL084)構(gòu)成的跟隨器組成，起保護(hù)電路和起與下一級(jí)隔離作用。
單元7，參考信號(hào)的固定分壓器，為了針對(duì)不同的參考信號(hào)，采用分壓器衰減的方式，在調(diào)試中固定分壓比的大小。由圖6中的UJ67，UJ68(移位寄存器74LS164)，UJ69，UJ60，UJ61，UJ62，(光電耦合器，TLP521-4)，JN1-JN14，NRA1-NRA14，(標(biāo)準(zhǔn)線繞電阻，按二進(jìn)制步進(jìn))，以及RJ65，RJ66，RJ67，RJ68(排阻，240Ω)組成。由單片機(jī)發(fā)出的串行控制信號(hào)輸入到兩個(gè)級(jí)聯(lián)的移位寄存器，移位寄存器輸出16位二進(jìn)制數(shù)字信號(hào)，甩掉2位，余下14位，每位控制一個(gè)繼電器。選擇的信號(hào)加到光電耦合器的發(fā)射端，控制接在接收端的繼電器接通。通過信號(hào)的選擇，可以控制分壓器的分壓比。
單元8，測量信號(hào)的程控分壓器。為了消除幅值誤差，必須對(duì)測量信號(hào)進(jìn)行大小的調(diào)理，本單元就是通過單片機(jī)來控制分壓比的大小，自動(dòng)選擇合適的量程。本單元由圖5中的UJ51，UJ52(移位寄存器，74LS164)，UJ53，UJ54，UJ55，UJ56(光電耦合器，TLP521-4)RJ51，RJ52，RJ53，RJ54(排阻，240Ω)，JX1-JX14(繼電器，松下Pa-1a-12V)和RA1-RA14(標(biāo)準(zhǔn)線繞電阻，二進(jìn)制步進(jìn))組成，其功能和控制過程和單元7一樣。
單元9單元9是一個(gè)單刀雙擲的繼電器開關(guān)，由圖3中的JN/X，(歐姆龍，12V)形成。由單片機(jī)的一個(gè)I/O口直接控制。
單元10RC移相電路，由圖3中的UM5C(TL084，運(yùn)放)，CN1和RTN組成，通過不同參數(shù)的選擇，調(diào)整參考信號(hào)的初始相位。
單元11第一信號(hào)處理通道的放大電路單元。起信號(hào)放大的作用，采用三級(jí)同相放大的結(jié)果，由圖3中UM5C，UM6A，UM6B(運(yùn)算放大器，TL084)，電阻RN3，RN4，RN5，RN6，RN7，WN1，RN8，電容CN2等組成。
單元12第一信號(hào)處理通道的濾波電路單元，作用是把采樣的工頻信號(hào)中的高次諧波濾掉。本單元由四級(jí)巴茨沃特二階低通濾波器級(jí)聯(lián)組成。電路由圖3中的UM6C，UM6D，UM7A，UM7B，UM7C，UM7D(運(yùn)算放大器，TL084)電阻RN9-RN17，RX20，RX21，電容CN3-CN11等器件構(gòu)成。
單元15第一信號(hào)處理通道的波形轉(zhuǎn)換電路單元，作用足將通過濾波所得的純潔正弦波信號(hào)通過零比較，將信號(hào)轉(zhuǎn)換成方波信號(hào)，方波信號(hào)的上升沿和下降沿?cái)y帶著信號(hào)的相位信息。本單元電路由圖3中的UM4B(運(yùn)算放大器TL084)UM9(運(yùn)算放大器，OP07)，電阻RN20，RN22，RN19，穩(wěn)壓管DN3，DN4(4.9V，1W)組成。
單元13第二信號(hào)處理通道的放大電路，由圖3中的UM1C，UM1D，UM2A，UM2B(運(yùn)算放大器TL084)，電阻RX2-RX8，電容CX1，CX2等器件組成。
單元14，第二信號(hào)處理通道的濾波電路，作用與單元12一樣，此單元由圖3中的UM2C，UM2D，UM3A，UM3B，UM3C，UM3D(運(yùn)算放大器，TL084)，電阻RX9-RX19，電容CX3-CX11等器件構(gòu)成。
單元16第二信號(hào)處理通道的波形變換電路，作用與單元15一樣，此單元由圖3中的UM4A(TL084，運(yùn)算放大器)，UM8(運(yùn)算放大器，OPO7)，電阻RX22，RX23，RX24，RX25，穩(wěn)壓管DX3，DX4(4.9V)等器件構(gòu)成。
單元17，第二信號(hào)處理通道的整流單元。作用是將濾波后的交流信號(hào)用精密整流器變換成直流信號(hào)，直流信號(hào)的大小與交流信號(hào)的有效值成正比。本單元電路由圖2中的U1A，U1B，U1C，U1D(運(yùn)算放大器，TLO84)，電阻R1-R10，電容C1，C2，C3等器件構(gòu)成。
單元18第二信號(hào)處理通道的模擬信號(hào)/數(shù)字轉(zhuǎn)換器，將單元17輸出的直流信號(hào)轉(zhuǎn)換成能被單片機(jī)接受的數(shù)字信號(hào)。本單元電路由圖2中的U312位A/D轉(zhuǎn)換器TLC2543構(gòu)成。
單元19是本系統(tǒng)前置主板的主控芯片，負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)流的采集和控制信號(hào)流的發(fā)出。由一塊AT89C52微處理器，及圖2中的U212M晶振Q1，偏置電容C4，C5，看門狗電路及復(fù)位專用芯片U5(813F)等器件構(gòu)成。
單元28，是一個(gè)閃存存儲(chǔ)器，作為數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，由圖2中的U4(24C02)和電阻RII2，RII3等器件構(gòu)成。
單元24，溫度和濕度傳感器單元。由圖2中的3芯接插件外接濕度傳感器HM1500，HM1500輸出的直流信號(hào)直接輸入到A/D轉(zhuǎn)換器進(jìn)行濕度的采集。溫度測量單元由圖2中的AD590，經(jīng)3芯接插件輸入，處理電路MU1A，MU1B(斬波式運(yùn)算放大器，TLC272)、電阻RT3等器件構(gòu)成。
單元25顯示器，用一4×20個(gè)字符的液晶顯示器HM2460A構(gòu)成，HM2460A直接接在單片機(jī)的數(shù)據(jù)總線上，方便顯示測量結(jié)果。
單元26485通訊電路單元，負(fù)責(zé)單片機(jī)與工控機(jī)之間的通訊傳輸，以便下傳控制信號(hào)和上傳測量結(jié)果，由圖4中的US1A，US1B，US1C(帶施密特觸發(fā)的反相器，74HC14)，US3，US4，US5(光電耦合器，6N137)，SU2A，US2B，US2C(帶施密特觸發(fā)的反相器，74HC14)，US6，(485通訊專用芯片，65LBC184)，電阻RS1-RS9，瞬態(tài)電壓抑制器TV1，TV2，電容CS1等器件構(gòu)成。
單元27，鍵盤，由圖2中PFACE(六芯接插件)外接1個(gè)1×5的小鍵盤，作為手動(dòng)輸入信號(hào)。
權(quán)利要求1.一種電力設(shè)備絕緣性能在線檢測裝置，其特征在于包括有參考信號(hào)通道、檢測信號(hào)通道、雙向開關(guān)、第一信號(hào)處理通道、第二信號(hào)處理通道、單片機(jī)及其串行控制電路、通訊電路、單片機(jī)外設(shè)電路；參考信號(hào)通道包括依次連接的傳感器、多路選擇器、輸入緩沖、分壓器；測量信號(hào)通道包括依次連接的傳感器、多路選擇器、輸入緩沖、程控分壓器；第一信號(hào)處理通道包括依次連接的移相電路、放大電路、濾波電路、波形轉(zhuǎn)換電路；第二信號(hào)處理通道包括依次連接的放大電路、濾波電路、波形轉(zhuǎn)換電路以及AC-DC電路、A/D變換電路；單片機(jī)外設(shè)電路包括與單片機(jī)直接連接的溫、濕度傳感器、液晶顯示器、鍵盤、串行FLASH存儲(chǔ)器；A、B、C三相電源，每相選一臺(tái)耦合式電容器作為參考點(diǎn)，用一支傳感器套接在它的接地線端，采集出電流信號(hào)IC輸入至參考信號(hào)通道，被測設(shè)備也套接一支電流傳感器，采集出電流信號(hào)IX輸入至測量信號(hào)通道，IC通過一多路選擇器確定選取的相序，IX通過另一多路選擇器確定選取的被測設(shè)備，選取后的參考信號(hào)和測量信號(hào)分別經(jīng)各自的輸入緩沖器輸入，參考信號(hào)經(jīng)輸入緩沖器、分壓器后，分成兩路，一路經(jīng)第一信號(hào)處理通道輸入到單片機(jī)進(jìn)行處理，另一路則加到雙向開關(guān)，雙向開關(guān)在控制電路的控制下分時(shí)切入第二信號(hào)處理通道，最后進(jìn)入單片機(jī)，測量信號(hào)經(jīng)輸入緩沖器、程控分壓器后也加到雙向開關(guān)，由雙向開關(guān)將測量信號(hào)分時(shí)切入第二信號(hào)處理通道，最后進(jìn)入單片機(jī)，第二信號(hào)處理通道分時(shí)通過參考信號(hào)和測量信號(hào)，單片機(jī)對(duì)第一信號(hào)處理通道和第二信號(hào)處理通道輸入的兩個(gè)信號(hào)進(jìn)行高精度鑒相處理；另外在第二信號(hào)處理通道的波形變換電路前另連接有一支路AC-DC電路、A/D變換電路，最后輸出也連接至單片機(jī)；單片機(jī)連接有溫、濕度傳感器，實(shí)時(shí)采樣測量現(xiàn)場的環(huán)境溫度和環(huán)境濕度數(shù)據(jù)；單片機(jī)連接有液晶顯示器和鍵盤，顯示和調(diào)試現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)；單片機(jī)連接的FLASH存儲(chǔ)器對(duì)數(shù)據(jù)信息進(jìn)行儲(chǔ)存；單片機(jī)通過485通訊電路與工控機(jī)進(jìn)行通訊聯(lián)系；單片機(jī)還發(fā)出四路控制信號(hào)分別通過串行控制電路1和串行控制電路2連接控制測量信號(hào)通道的程控分壓器和多路選擇器，通過串行控制電路3連接控制參考信號(hào)通道的多路選擇器，通過控制電路4連接控制雙向開關(guān)。
專利摘要一種電力設(shè)備絕緣性能在線檢測裝置，包括有參考信號(hào)通道、測量信號(hào)通道、雙向開關(guān)、第一信號(hào)處理通道、第二信號(hào)處理通道、單片機(jī)及其串行控制電路、通訊電路、單片機(jī)外設(shè)電路，參考信號(hào)、測量信號(hào)分別經(jīng)參考信號(hào)通道、測量信號(hào)通道以及第一信號(hào)處理通道，第二信號(hào)處理通道，進(jìn)入單片機(jī)進(jìn)行高精度鑒相處理，最后通過485通訊電路與工控機(jī)通訊。本實(shí)用新型技術(shù)先進(jìn)，檢測內(nèi)容豐富，信息量大，處理速度快，功能齊全，實(shí)現(xiàn)了更多絕緣參數(shù)的在線檢測，更真實(shí)地反映設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)。
文檔編號(hào)G01R31/12GK2591628SQ0227781
公開日2003年12月10日 申請(qǐng)日期2002年12月6日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月6日
發(fā)明者董澤卓, 曹建, 譚雪春 申請(qǐng)人:湖南遠(yuǎn)能電力發(fā)展有限公司