基于天線陣列的10kv開關(guān)柜剩余次數(shù)的檢測裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型的基于天線陣列的10KV開關(guān)柜剩余次數(shù)的檢測裝置，由布置于開關(guān)柜外側(cè)并多個天線以開關(guān)柜斷路器高壓側(cè)觸頭為原點布置并形成正m邊形的天線陣列、電壓信號采集電路、電流信號采集電路以及用于計算開關(guān)柜剩余次數(shù)的中央處理電路，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸入端與所述天線陣列電連接，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸出端與所述中央處理電路輸出端電連接，本實用新型通過天線陣列對開關(guān)投切時產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁信號進(jìn)行檢測，實現(xiàn)對10KV開關(guān)柜的剩余開關(guān)次數(shù)的檢測，一方面能夠?qū)﹂_關(guān)柜的開關(guān)的剩余投切次數(shù)作出量化監(jiān)測，不需要檢測參數(shù)與理論參數(shù)進(jìn)行比較，消除實際檢測參數(shù)與理論參數(shù)比較的偏差，大大提高檢測的準(zhǔn)確性，利于工作人員對開關(guān)柜的工作狀態(tài)進(jìn)行把控，準(zhǔn)確地作出狀態(tài)判斷，另一方面，不用打開開關(guān)柜就能進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，并且檢測設(shè)備不會對開關(guān)的投切動作造成影響，提高檢測的準(zhǔn)確性。
【專利說明】基于天線陣列的10KV開關(guān)柜剩余次數(shù)的檢測裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種電力設(shè)備監(jiān)控設(shè)備，尤其涉及一種基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余次數(shù)的檢測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]IOkV金屬封閉式開關(guān)柜在變電站和大型用戶得到廣泛應(yīng)用，其運(yùn)行安全直接影響整個變電站供電的可靠性。因此對開關(guān)柜運(yùn)行狀態(tài)的監(jiān)測、預(yù)判和合理檢修是保證開關(guān)柜安全運(yùn)行的關(guān)鍵。
[0003]IOkV開關(guān)柜應(yīng)用范圍巨大，運(yùn)行環(huán)境各異，由于長期的開關(guān)投切過程，了解其老化過程所處的階段對電力系統(tǒng)安全運(yùn)行有重要意義。在現(xiàn)有技術(shù)中對于開關(guān)柜的狀態(tài)檢測均是通過定性檢測，比如檢測開關(guān)柜內(nèi)的溫度、濕度以及開關(guān)偷竊時的電流、電壓，然后通過檢測的值與理論設(shè)定值進(jìn)行比較，得出檢測當(dāng)前開關(guān)柜內(nèi)的開關(guān)的運(yùn)行狀態(tài)，并判斷開關(guān)柜是否檢修，這種監(jiān)測方式，由于開關(guān)柜的制造以及裝配過程中的偏差，因此運(yùn)行中檢測到的參數(shù)與理論值比較偏差很大，使得監(jiān)測結(jié)果非常不可靠，而且，上述的檢測方式需要再開關(guān)柜內(nèi)安裝檢測設(shè)備，根據(jù)開關(guān)柜的工作特性及行業(yè)管理規(guī)定，開關(guān)柜是不允許被打開的，而且檢測設(shè)備設(shè)置在開關(guān)柜內(nèi)，對開關(guān)的投切動作以會產(chǎn)生影響，因而會進(jìn)一步影響監(jiān)測結(jié)果的準(zhǔn)確性。
[0004]因此，需要提出一種新型的用于IOKV開關(guān)柜的檢測裝置，一方面能夠?qū)﹂_關(guān)柜的開關(guān)的剩余投切次數(shù)作出量化監(jiān)測，利于工作人員對開關(guān)柜的工作狀態(tài)進(jìn)行把控，準(zhǔn)確地作出狀態(tài)判斷，另一方面，不用打開開關(guān)柜就能進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，并且檢測設(shè)備不會對開關(guān)的投切動作造成影響，提高檢測的準(zhǔn)確性。
實用新型內(nèi)容
[0005]有鑒于此，本實用新型的目的是提供一種基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余次數(shù)的檢測裝置，一方面能夠?qū)﹂_關(guān)柜的開關(guān)的剩余投切次數(shù)作出量化監(jiān)測，利于工作人員對開關(guān)柜的工作狀態(tài)進(jìn)行把控，準(zhǔn)確地作出狀態(tài)判斷，另一方面，不用打開開關(guān)柜就能進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，并且檢測設(shè)備不會對開關(guān)的投切動作造成影響，提高檢測的準(zhǔn)確性。
[0006]本實用新型的基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余次數(shù)的檢測裝置，由布置于開關(guān)柜外側(cè)并多個天線以開關(guān)柜斷路器高壓側(cè)觸頭為原點布置并形成正m邊形的天線陣列、電壓信號采集電路、電流信號采集電路以及用于計算開關(guān)柜剩余次數(shù)的中央處理電路，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸入端與所述天線陣列電連接，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸出端與所述中央處理電路輸出端電連接。
[0007]進(jìn)一步，所述中央處理電路包括:具有兩路處理信號通路的帶通濾波器、具有至少兩路電壓信號處理電路的可變增益放大器、具有雙通道的A/D轉(zhuǎn)換電路以及微控制器，所述帶通濾波器的輸入端分別與所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸出端電連接，所述帶通濾波器的輸出端與所述可變增益放大器的輸入端電連接，可變增益放大器的輸出端與所述A/d轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述微控制器的輸入端電連接。
[0008]進(jìn)一步，所述電流信號采集電路包括集成電路ADA4841-2以及電壓跟隨器，所述集成電路ADA4841-2的電流信號輸入端與所述天線陣列電連接，輸出端與電壓跟隨器的輸入端電連接，所述電壓跟隨器的輸出端與所述可變增益放大器的輸入端電連接。
[0009]進(jìn)一步，所述可變增益放大電路為AD8330ACP芯片。
[0010]進(jìn)一步，所述電壓信號采集電路為電壓跟隨器。
[0011]進(jìn)一步，所述檢測裝置還包括存儲器和通信模塊，所述通信模塊為RS485總線。
[0012]進(jìn)一步，所述微控制器為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD或者現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA。
[0013]本實用新型的有益效果:本實用新型通過天線陣列對開關(guān)投切時產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁信號進(jìn)行檢測，實現(xiàn)對IOKV開關(guān)柜的剩余開關(guān)次數(shù)的檢測，一方面能夠?qū)﹂_關(guān)柜的開關(guān)的剩余投切次數(shù)作出量化監(jiān)測，不需要檢測參數(shù)與理論參數(shù)進(jìn)行比較，消除實際檢測參數(shù)與理論參數(shù)比較的偏差，大大提高檢測的準(zhǔn)確性，利于工作人員對開關(guān)柜的工作狀態(tài)進(jìn)行把控，準(zhǔn)確地作出狀態(tài)判斷，另一方面，不用打開開關(guān)柜就能進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，并且檢測設(shè)備不會對開關(guān)的投切動作造成影響，提高檢測的準(zhǔn)確性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步描述:
[0015]圖1為本實用新型的原理示意圖。
[0016]圖2為本實用新型的可變增益放大電路原理圖。
[0017]圖3為本實用新型的電力信號采集電路原理圖。
【具體實施方式】
[0018]圖1為本實用新型的原理示意圖，圖2為本實用新型的可變增益放大電路原理圖，圖3為本實用新型的電力信號采集電路原理圖，如圖所示，本實用新型的基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余次數(shù)的檢測裝置，由布置于開關(guān)柜外側(cè)并多個天線以開關(guān)柜斷路器高壓側(cè)觸頭為原點布置并形成正m邊形的天線陣列、電壓信號采集電路、電流信號采集電路以及用于計算開關(guān)柜剩余次數(shù)的中央處理電路，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸入端與所述天線陣列電連接，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸出端與所述中央處理電路輸出端電連接，本實用新型通過天線陣列對開關(guān)投切時產(chǎn)生的瞬態(tài)電磁信號進(jìn)行檢測，實現(xiàn)對IOKV開關(guān)柜的剩余開關(guān)次數(shù)的檢測，一方面能夠?qū)﹂_關(guān)柜的開關(guān)的剩余投切次數(shù)作出量化監(jiān)測，不需要檢測參數(shù)與理論參數(shù)進(jìn)行比較，消除實際檢測參數(shù)與理論參數(shù)比較的偏差，大大提高檢測的準(zhǔn)確性，利于工作人員對開關(guān)柜的工作狀態(tài)進(jìn)行把控，準(zhǔn)確地作出狀態(tài)判斷，另一方面，不用打開開關(guān)柜就能進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測，并且檢測設(shè)備不會對開關(guān)的投切動作造成影響，提高檢測的準(zhǔn)確性，所述天線以開關(guān)柜斷路器高壓側(cè)觸頭為原點布置，并形成正m邊形，所述各天線位于正m邊形的各頂點，并且使開關(guān)柜的短路器高壓側(cè)觸頭的垂直投影位于m個天線的形成的正m邊形的中心位置，能夠保證在坐標(biāo)系建立過程中避免附加計算參數(shù)的引入，保證對開關(guān)投切的剩余次數(shù)進(jìn)行準(zhǔn)確的量化計算。[0019]本實施例中，所述中央處理電路包括:具有兩路處理信號通路的帶通濾波器、具有至少兩路電壓信號處理電路的可變增益放大器、具有雙通道的A/D轉(zhuǎn)換電路以及微控制器，所述帶通濾波器的輸入端分別與所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸出端電連接，所述帶通濾波器的輸出端與所述可變增益放大器的輸入端電連接，可變增益放大器的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接，所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述微控制器的輸入端電連接，所述可變增益放大電路為AD8330ACP芯片，所述電壓信號采集電路為電壓跟隨器，所述微控制器為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD或者現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA，通過在微控制器內(nèi)編輯程序，然后再通過采集的電流信號和電壓信號進(jìn)行運(yùn)算，可以準(zhǔn)確地得出開關(guān)柜的剩余開關(guān)次數(shù)，其中用于計算開關(guān)柜剩余次數(shù)的程序可以包括如下公式:
【權(quán)利要求】
1.一種基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余開關(guān)次數(shù)檢測裝置，其特征在于:由布置于開關(guān)柜外側(cè)并多個天線以開關(guān)柜斷路器高壓側(cè)觸頭為原點布置并形成正m邊形的天線陣列、電壓信號采集電路、電流信號采集電路以及用于計算開關(guān)柜剩余次數(shù)的中央處理電路，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸入端與所述天線陣列電連接，所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸出端與所述中央處理電路輸出端電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余開關(guān)次數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述中央處理電路包括:具有兩路處理信號通路的帶通濾波器、具有至少兩路電壓信號處理電路的可變增益放大器、具有雙通道的A/D轉(zhuǎn)換電路以及微控制器，所述帶通濾波器的輸入端分別與所述電壓信號采集電路和電流信號采集電路的輸出端電連接，所述帶通濾波器的輸出端與所述可變增益放大器的輸入端電連接，可變增益放大器的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸入端電連接,所述A/D轉(zhuǎn)換電路的輸出端與所述微控制器的輸入端電連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余開關(guān)次數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述電流信號采集電路包括集成電路ADA4841-2以及電壓跟隨器，所述集成電路ADA4841-2的電流信號輸入端與所述天線陣列電連接，輸出端與電壓跟隨器的輸入端電連接，所述電壓跟隨器的輸出端與所述可變增益放大器的輸入端電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余開關(guān)次數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述可變增益放大電路為AD8330ACP芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余開關(guān)次數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述電壓信號采集電路為電壓跟隨器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余開關(guān)次數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述檢測裝置還包括存儲器和通信模塊，所述通信模塊為RS485總線。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述基于天線陣列的IOKV開關(guān)柜剩余開關(guān)次數(shù)檢測裝置，其特征在于:所述微控制器為復(fù)雜可編程邏輯器件CPLD或者現(xiàn)場可編程邏輯器件FPGA。
【文檔編號】G01R31/327GK203688769SQ201420070301
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年2月18日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月18日
【發(fā)明者】陳俊, 謝林濤, 楊帆, 李磊 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)重慶市電力公司檢修分公司