一種帶電安裝的便攜式故障錄波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本專利涉及電力系統(tǒng)的故障錄波器，特別涉及一種帶電安裝的便攜式故障錄波器。
【背景技術】
[0002]目前目前變電站10kV線路保護錄波都沒有接入單獨的故障錄波器，且存在很多線路保護裝置不具備錄波功能，或者錄波的調取需要通過串口連接筆記本電腦調取，但是串口的聯(lián)通存在一定的幾率，不能保證波形調取一定成功。采用便攜式故障錄波器目前均需要停電安裝和停電拆除，與目前供電可靠性要求越來越高的現(xiàn)狀相抵觸。
[0003]研究便攜式故障錄波器帶電安裝的可行性的意義就在于，如果能夠實現(xiàn)便攜式故障錄波器帶電、安全、方便、快捷的安裝和拆除，則可以在有需要時及時方便的調取波形，分析實際故障情況，查找原因和存在的問題，以便更快速、準確地解決配網的問題，提升配網的分析水平和實際運行可靠性。

【發(fā)明內容】

[0004]本發(fā)明的目的是提出改變現(xiàn)有便攜式故障錄波器裝置的技術，在保持原有便攜式錄波器的基礎上增加可帶電安裝功能。
[0005]為實現(xiàn)本發(fā)明之目的，采用以下技術予以實現(xiàn)，一種帶電安裝的便攜式故障錄波器，其系統(tǒng)包括獨立電源、傳感器插件、開關量、GPS對時、ADSP插件、CPU插件以及溫度/濕度傳感器模塊；
[0006]所述獨立電源，用于給各個插件提供額定電源電壓，使得每個插件正常工作；
[0007]所述傳感器插件，用于將高電壓或大電流與錄波器設備隔離，避免錄波器故障影響到一次設備，將電壓或電流信號變換為錄波器內部AD變換可以接收的5V信號，帶電采集回路電流信號；
[0008]所述開關量，用于接收電力系統(tǒng)輸入的開關量信號，對開關量信號進行輸入輸出隔離，形成安全開關信號傳輸給ADSP插件；
[0009]所述GPS對時，用于接收電力系統(tǒng)輸入的GPS對時信號，采用硬件脈沖和IRIG-B兩種對時方式實現(xiàn)與GPS始終同步，并向ADSP插件提供對時信息；
[0010]所述ADSP插件，用于接收傳感器插件發(fā)送的模擬電壓信號和模擬電流信號，接收電力系統(tǒng)輸入的開關量提供的安全開關信號，并接收電力系統(tǒng)輸入的GPS對時提供的對時信號，完成數(shù)據采集，啟動判據，GPS對時，向CPU插件傳輸錄波數(shù)據，并接收CPU插件提供的定值信息；
[0011 ] 溫度/濕度傳感器模塊通過ADSP插件與CPU插件連接，該傳感器模塊包括溫度傳感器以及濕度傳感器；
[0012]所述CPU插件，用于接收ADSP插件發(fā)送的錄波數(shù)據，完成錄波數(shù)據的存儲、通信、分析，向ADSP插件發(fā)送定值信息。
[0013]本發(fā)明的有益效果是:在數(shù)據采集端加入各種傳感器插件，利用各種傳感器插件實現(xiàn)便攜式故障錄波器帶電、安全、方便和快捷的安裝和拆除，而且溫度/濕度傳感器模塊可以檢測環(huán)境溫度和濕度，確保錄波器安全穩(wěn)定運行，在有需要時及時方便的調取波形，分析實際故障情況，查找原因和存在的問題，以便更快速、準確地解決配網的問題，提升配網的分析水平和實際運行可靠性。
[0014]在上述技術方案的基礎上，本發(fā)明還可以做如下改進。
[0015]進一步，所述傳感器插件為兩個8通道的TV/TA傳感器插件，一個8通道的霍爾電流和鉗形表電流傳感器插件，一個8通道的直流傳感器插件；
[0016]所述TV/TA傳感器插件，用于采集固定量程的交流電壓信號和交流電流信號的傳感器插件，并將采集的數(shù)據傳輸給ADSP插件；
[0017]所述霍爾電流和鉗形表電流傳感器插件，用于采集固定量程的交直流電流信號，霍爾電流傳感器插件用于采集交直流電流信號，鉗形表用于采集交流電流信號；
[0018]所述直流傳感器插件，用于采集不同量程的直流電流/電壓信號。
[0019]采用上述進一步方案的有益效果是采用TV/TA傳感器插件可以采集高精度交流電壓/電流信號，采用鉗形表電流傳感器可在回路帶電情況下輕松采集回路交流電流信號，采用霍爾傳感器可以準確采集高電流的交流或直流信號，采用直流傳感器插件可以采集不同量程直流電壓/電流信號，最終實現(xiàn)多量程、多接口自動選擇技術，滿足現(xiàn)場的不同需求。
[0020]進一步，所述開關量為一個16通道的開關量DC24V空節(jié)點和一個16通道的開關量DC110V/220V有源節(jié)點；
[0021]所述開關量DC24V空節(jié)點，用于采集低壓開關量信號，通過隔離開關量輸入輸出信號，形成安全開關信號，之后將安全開關信號發(fā)送給ADSP插件。
[0022]所述開關量DC110V/220V有源節(jié)點，用于采集高壓開關量信號，通過隔離開關量輸入輸出信號，形成安全開關信號，之后將安全開關信號發(fā)送給ADSP插件。
[0023]采用上述進一步方案的有益效果是實現(xiàn)高壓和低壓開關量的輸入輸出信號隔離，避免錄波器發(fā)生故障影響到一次設備正常運行，并形成安全開關信號傳輸給ADSP插件。
[0024]進一步，所述GPS對時為硬件脈沖(分、秒)對時和IRIG-B對時方式。硬件脈沖一般選擇分脈沖方式，通過分脈沖給錄波單元對時時，可人工給錄波單元設置一次精確到分鐘的時間；采用IRIG-B(DC)編碼給錄波單元對時，只需要人工給錄波單元設置一次精確到年的時間，錄波單元就可以與GPS時鐘同步。
[0025]采用上述進一步方案的有益效果是時+分+秒脈沖對時可以校對時間的分、秒、毫秒、微秒位；IRIG_B碼采用固定編碼的對時信息，對時方便，精度高，標準對時方式，不存在兼容問題。
[0026]進一步，所述ADSP插件為單片DSP+FPGA。單片高速32位浮點DSP+FPGA (75000邏輯門)實現(xiàn)32路模擬量32路開關量的硬件同步數(shù)據采集控制。完成信號的采集、啟動計算、啟動判斷及數(shù)據傳輸。DSP從FPGA讀取采樣數(shù)據和時標，保存于動態(tài)存儲器SDRAM中，并將數(shù)據打包后傳輸給CPU插件。
[0027]采用上述進一步方案的有益效果是采用單片高速32位浮點DSP+FPGA實現(xiàn)32路模擬量32路開關量高精度同步采樣技術，其集成度高，抗干擾性強，系統(tǒng)運行穩(wěn)定；采用FPGA對信號進行采樣，可實現(xiàn)快速精確采樣；采用DSP進行運算及錄波控制，更加快速精確。
[0028]進一步，所述啟動錄波的條件包括電壓/電流突變量啟動、電壓/電流越限量啟動、電壓/電流序量啟動和開關量變位啟動。
[0029]采用上述進一步方案的有益效果是設置啟動錄波條件及啟動行波測距的條件，有益于安全實現(xiàn)錄波及行波測距的過程，挺高系統(tǒng)運行的可靠性。
【附圖說明】
[0030]圖1為本發(fā)明整體結構框圖；
[0031]附圖中，各標號所代表的部件列表如下:
[0032]1、獨立電源，2、傳感器插件，3、開關量，4、GPS對時，5、ADSP插件，6、CPU插件，7、溫度/濕度傳感器模塊。
【具體實施方式】
[0033]以下結合附圖對本發(fā)明的原理和特征進行描述，所舉實例只用于解釋本發(fā)明，并非用于限定本發(fā)明的范圍。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明提供的一種帶電安裝的便攜式故障錄波器，其系統(tǒng)結構包括獨立電源1、傳感器插件2、開關量3、GPS對時4、ADSP插件5、CPU插件6以及溫度/濕度傳感器模塊7 ;
[0035]所述獨立電源1，用于給各個插件提供額定電源電壓，使得每個插件正常工作。
[0036]所述傳感器插件2，用于將高電壓或大電流與錄波器設備隔離，避免錄波器故障影響到一次設備，將電壓或電流信號變換為錄波器內部AD變換可以接收的5V信號，帶電采集回路電流信號。
[0037]所述開關量3，用于接收電力系統(tǒng)輸入的開關量信號，對開關量信號進行輸入輸出隔離，形成安全開關信號傳輸給ADSP插件5。
[0038]所述GPS對時4，用于接收電力系統(tǒng)輸入的GPS對時信號，采用硬件脈沖和IRIG-B兩種對時方式實現(xiàn)與GPS始終同步，并向ADSP插件5提供對時信息。
[0039]所述ADSP插件5，用于接收傳感器插件發(fā)送的模擬電壓信號和模擬電流信號，接收電力系統(tǒng)輸入的開關量提供的安全開關信號，并接收電力系統(tǒng)輸入的GPS對時提供的對時信號，完成數(shù)據采集，啟動判據，GPS對時，向CPU插件6傳輸錄波數(shù)據，并接收CPU插件6提供的定值信息；
[0040]溫度/濕度傳感器模塊通過ADSP插件5與CPU插件連接，該傳感器模塊包括溫度傳感器以及濕度傳感器；
[0041 ] 所述CPU插件6，用于接收ADSP插件5發(fā)送的錄波數(shù)據，運行嵌入式實時操作系統(tǒng)VxWorks，完成錄波數(shù)據的存儲、通信、分析，向ADSP插件5發(fā)送定值信息。
[0042