專利名稱：開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法及實現(xiàn)該方法的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測和驗電的方法，具體涉及一種高壓開關柜避雷器在線 監(jiān)測的方法和高壓開關柜出線側設備雙重間接驗電的方法以及實現(xiàn)該方法的 裝置。
背景技術：
10kV-35kV高壓開關柜是變電站內最常用的電氣設備。但是在實際應用中， 缺乏對高壓開關柜內避雷器的不停電檢測手段和對高壓開關柜內出現(xiàn)側設備 有效的雙重間接驗電裝置?，F(xiàn)行的室內開關柜內存在以下問題1、避雷器計 數(shù)器、泄露電流表或運行狀態(tài)指示燈安裝在高壓開關柜內，不利于變電站運行 人員的巡視檢査。2、其顯示部分發(fā)生故障后不便于維護及更換，需要在開關 柜及出線側停電后才能維護及更換。3、以避雷器泄露全電流容性電流加阻性 電流來判斷避雷器的運行狀況，不能準確反映避雷器運行狀況的物理特征。因 為容性電流遠大于阻性電流，而電力設備預防性規(guī)程要求檢測避雷器阻性電流 值變化。4、避雷器計數(shù)器僅能記錄避雷器的動作次數(shù)，不能記錄避雷器每次 動作的時間，不利于事故的分析。5、現(xiàn)有的開關柜上的出線側帶電顯示裝置 只能以指示燈或者有、無電顯示反映設備帶電狀況，而不能較為準確的、實時 動態(tài)的反應出設備的實際電壓值，給運行人員準確的判斷是否帶電帶來諸多不 便。比如當線路側開關刀閘斷開后，在線路上有發(fā)電機發(fā)電將電能倒送回來， 但倒送回來的電壓較低，導致帶電指示裝置指示不明顯，從而引發(fā)帶電拉地刀 接地的惡性誤操作甚至人生傷亡事故等。6、由于現(xiàn)有的僅為'單一原理和回路的間接驗電裝置，這也是目前開關柜帶電顯示裝置存在的一個最大的缺陷，就 是只能實現(xiàn)單重間接驗電，難以滿足高壓開關柜間接驗電的高可靠性要求。這 不符合電力安全規(guī)定的標準采用間接驗電時，至少應該有兩個及兩個以上的 指示同時發(fā)生對應變化。
申請日為2002年1月26日，公告號為CN1267798C，名稱為"具有內設監(jiān) 測裝置的開關柜或開關柜裝置的中國發(fā)明專利，公開了一種內部帶有監(jiān)測裝置 的開關柜，該專利重點解決是關于開關柜內的溫度、濕度監(jiān)測并傳輸?shù)膯栴}， 但是并沒有能夠解決上述幾個問題。
發(fā)明內容
本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術的不足，提供一種新型的開關柜驗電避雷器在線監(jiān) 測裝置。該裝置能夠在高壓現(xiàn)場運行環(huán)境中有效的隔離高壓一次設備，能安全 可靠的進行不同原理和回路的雙重間接驗電，測量的避雷器泄露電流、阻性電 流、線路側設備電壓以及放電次數(shù)真實可靠，并具有良好的抗電磁場干擾性能。
為解決上述技術問題，本發(fā)明采用以下技術方案
提供一種實現(xiàn)開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法，包括以下步驟l至步驟
步驟1:將目前開關柜中常用的與開關柜高壓帶電顯示裝置配合使用的容 性支柱絕緣式傳感器作為開關柜避雷器數(shù)字化監(jiān)測的電壓信號輸入單元U，利
用電容分壓從該電壓信號輸入單元上將三相電壓信號f/h "B、 (/c引出，同 時將開關柜避雷器作為電流信號的輸入單元，從電流信號輸入單元中將避雷器
的三相泄露電流信號(A、 /5、 4)引出；利用避雷器的三相泄露電流信號A、
/ 、 t，分別使得三只發(fā)光二極管L1、 L2、 L3發(fā)光；步驟2:將上述摸擬電壓信號f/h Vs、 f/c和模擬電流信號^、 /5、 ^ 輸入電流、電壓信號采集單元，電流、電壓信號采集單元進行信號數(shù)字化處理
后輸出到數(shù)據(jù)總線上；
步驟3:中央處理控制器MCU接收到步驟2中得出的數(shù)字化信號，可直
接得出或計算分析出^、厶，V5、 /5， f/c、 4的相角差"、小b、 4)c以 及每相的泄露全電流有效值和一次電壓有效值；
步驟4:將步驟3中得出的數(shù)據(jù)通過液晶顯示裝置顯示出來；
步驟5:將步驟1中三只發(fā)光二極管L1、 L2、 L3的發(fā)光信號與液晶顯示 裝置上的顯示的一次電壓值進行配合對比，達到雙重間接驗電的效果。
在進行上述步驟1的同時，在避雷器回路上串聯(lián)一大電流放電保護裝置Ih， 每相Ih提供一個開關觸點KA、 Kb、 Kc給放電次數(shù)采集單元3。當避雷器動作 放電時，Ih的開關觸點閉合，放電次數(shù)采集單元將觸點閉合動作轉換成一個電 平變化的信號輸入給MCU進行計數(shù)。
更進一步的方法是，在步驟2中，所述的電流、電壓信號采集單元對信號
進行數(shù)字化處理，是直接分析計算得出t/h A， t/s、 /5， f/c、 /c的相角差 》a、 4b、 4>c以及每相的全電流有效值和電壓有效值傳送給中央處理控制器
MCU;
在步驟3中，中央處理控制器MCU接收到步驟2中得出的數(shù)字化信號，中 央處理控制器MCU通過每相的全電流值以及每相的相角差值，計算得出每相 的阻性電流值等。
… i … i
或者本發(fā)明還可以是在步驟2中，所述的電流、電壓信號采集單元對信號 進行數(shù)字化處理，是指電流、電壓信號采集單元通過周期采樣和模數(shù)轉換將模 擬電壓信號和模擬電流信號分別轉化為數(shù)字信號，然后傳送給中央處理控'制器MCU進行計算；
步驟3中MCU接收到步驟2中得出的數(shù)字化信號，由MCU將對應三相 的電壓數(shù)字信號和電流數(shù)字信號進行數(shù)學分析計算，得到相角差 4>a、》b、 4)c和每相的全電流有效值和電壓有效值；同時，MCU通過每相的全電流值以 及每相的相角差值，至少計算得出每相的阻性電流值。
本發(fā)明再進一步的技術方案是
在步驟3中，MCU通過實際一次帶電側的電壓值和得出的電壓值相除， 可得出電壓信號輸入單元U的電壓變比系數(shù)，利用此系數(shù)對得到的電壓值進行 修正后再通過步驟4進行顯示。
本發(fā)明還可以在避雷器回路上串聯(lián)一大電流放電保護裝置Ih，每相Ih提 供一個開關觸點KA、 KB、 Kc給放電次數(shù)采集單元；當避雷器動作放電時，Ih 的開關觸點閉合，放電次數(shù)采集單元將觸點閉合動作轉換成一個電平變化的信 號輸入給MCU進行計數(shù)。
本發(fā)明還包括實現(xiàn)上述方法的監(jiān)測裝置，該裝置至少分為三個單元，
第一單元是電壓、電流采集單元，與電壓、電流信號輸入單元用線路相連， 負責采集電流電壓模擬信號，同時將采集處理完成后的數(shù)據(jù)以數(shù)字方式在數(shù)據(jù) 總線上輸出；
第二單元是MCU帶液晶顯示裝置，MCU通過數(shù)據(jù)總線與第一部分部分相連， 負責通過規(guī)定的數(shù)據(jù)總線格式依次讀取數(shù)據(jù)并處理，然后由顯示裝置顯示出
來；
第三單元是放電次數(shù)采集單元，通過線路與Ih相連，負責采集開關觸點 的閉合信號，并把開關信號轉換成電平變換信號向MCU輸入，由MCU進行放電 次數(shù)計數(shù)。更進一步的技術方案是所述的電壓、電流采集單元包括三組電容C1、 C2
和三相電能采集芯片，三組電容C1、C2分別串聯(lián)在電壓輸出單元C/h f/s、 t/c
的二次回路中，將三相摸擬電壓信號f/h Us、 "c分壓后送入三相電能采集 芯片。
而所述的三相電壓采集芯片是一個能同時采集三相電壓電流相位的電能 計量芯片或者是三個具有自動采集轉換電壓電流相位的電能計量芯片或AD轉 換芯片。
所述放電次數(shù)采集單元包括每相一個光電隔離器GG，該光電隔離器GG的 輸入端與大電流放電保護裝置的KA、 Kb、 K。的采集口相連，輸出端接電壓比較 器或施密特反向器，由光電隔離器GG向電壓比較器或施密特反向器輸入一電 平變化信號再由電壓比較器或施密特反向器向MCU輸入一電平變化信號，并引 發(fā)MCU進行計數(shù)。
所述避雷器的泄漏電流回路上還串聯(lián)有LED發(fā)光二極管L1、 L2、 L3， LED 發(fā)光二極管Ll、 L2、 L3另一端接地；或者在避雷器泄露電流回路上串聯(lián)一電 流互感器，在互感器的二次電流回路上接入LED發(fā)光二極管L1、 L2、 L3。
當然MCU最后通過液晶控制接口單元YJDY與液晶屏相連。
最后液晶屏還可以安裝在開關柜殼體外。而且電壓、電流采集單元與第二 單元MCU帶液晶顯示裝置的MCU部分，是一個自帶AD采集接口的微處理器，例 如DSP。
本發(fā)明工作原理如下
目前開關柜中常用的與開關柜高壓帶電顯示裝置配合使用的容性支柱絕
緣式傳感器，如CG系列傳感器作為三相電壓輸入單元/7h C/s、 C/c，將一 次帶電設備的電壓經電容隔離抽取轉換成二次電壓信號輸出，再通過兩個串聯(lián)的電容Cl、 C2將二次電壓分壓后，在通過濾波放大等處理后輸出毫伏信號給
本發(fā)明的第一部分電能計量芯片或A/D采集芯片的電壓采集端。同時，將開關 柜內的避雷器以及和避雷器串聯(lián)在一起的大電流放電保護裝置作為三相電流 輸入單元A、 A、 ^，將避雷器的泄露全電流信號輸入，通過串聯(lián)在輸入泄 露電流回路上的小電阻Rl ，將電流信號通過濾波放大等處理轉換成毫伏電壓信 號，輸出給本裝置電能計量芯片或A/D采集芯片的電流采集端。在同時采集到 電壓信號和電流信號后，電能計量芯片或A/D采集芯片自動進行計算或模數(shù)轉 換，電能計量芯片計算得出電壓電流的有效值和電壓電流的相角差，然后通過 數(shù)據(jù)總線，將數(shù)字信號傳送到本裝置第二部分的MCU;或A/D采集芯片對電壓 電流信號進行模數(shù)轉換和周期采樣，將數(shù)字信號傳送到本裝置第二部分的MCU。 MCU通過數(shù)據(jù)總線接收到電壓電流采集單元傳回的三相電流電壓數(shù)字信號后， 若上一步沒有進行信號計算處理，也可由MCU將對應三相的電壓和電流信號 進行快速傅立葉變化計算和積分計算，同樣可以得到相角差4)a、 cj)b、 cl)c和 每相的全電流有效值和電壓有效值。同時，MCU通過全電流值以及每相的相 角差值，可計算得出每相的阻性電流值，并通過液晶控制接口單元YJDY將避 雷器的三相全電流、阻性電流、電壓數(shù)值直接顯示在液晶屏上。
此外，三相電流輸入單元^、 A、 /c除輸入避雷器的泄露全電流外，還 通過三相的Ih向裝置提供一對無源的開關信號采集接口 KA、 Kb、 Kc。無源的 開關信號采集接口 KA、 KB、 Kc的一端接本裝置放電次數(shù)采集單元的光電隔離 器GG輸入端，另一端接入電流和電壓信號的公共地端。當線路避雷器動作， 電流信號輸入單元中的大電流放電保護裝置Ih將過電流直接泄放到大地，同 時其開關信號采集接口的開關觸點閉合，使得電次數(shù)采集單元中的光電隔離器 GG輸入端對地導通，光電隔離器GG通過輸入的電流信號，使其中的光電三極管導通，光隔GG的輸出信號由高電平變成低電平進入MCU的INT中斷輸入口， 由此引發(fā)MCU的中斷計數(shù)程序進行對應的每相放電次數(shù)的累計，同時MCU通過 時鐘芯片規(guī)定的數(shù)據(jù)總線讀取和變電站GPS時鐘信號同步的時鐘芯片的時鐘數(shù) 據(jù)，同放電次數(shù)一起存儲在MCU的ROM中。通過上述過程就達到了采集避雷器 動作次數(shù)和時間的功能。
三相電流輸入單元^、 A、 ^輸入避雷器的泄露全電流，不僅要提供電 流信號給電壓、電流采集單元進行采集，同時還利用泄露電流直接點亮串聯(lián)在 泄露電流回路上的LED發(fā)光二極管L1、 L2、 L3或者作為電流互感器的原邊，
讓互感器的副邊點亮LED。運行人員進行雙重間接驗電時， 一方面査看液晶屏 上的通過CG系列傳感器輸入的電壓信號的數(shù)值， 一方面査看L1、 L2、 L3是否 點亮，這樣就可以通過避雷器回路電流監(jiān)測和CG傳感器回路的電壓的雙重檢 測判斷線路側設備是否帶電。
綜上所述本發(fā)明的有益效果是
1、 能實時顯示線路出線側設備的一次電壓的具體數(shù)值，其顯示的數(shù)字精 度誤差不超過實時電壓的± 150V。
2、 能采集開關柜內避雷器的動作次數(shù)以及每次動作的精確時間，每相避 雷器的泄漏全電流、阻性電流，能通過設置的時間段自動記錄全電流和阻性電 流的值。
3、 具有三個電流指示燈和三相避雷器直接連接。電流指示燈能通過避雷 器的泄漏電流直接點亮，從而達到有電指示的目的。同時，避雷器泄漏電流指 示燈和線路一次電壓值構成了雙重間接驗電，達到了開關柜間接驗電的行業(yè)標 準。
解決了目前開關柜上使用的驗電顯示裝置均沒有實現(xiàn)雙重間接驗電問題，對高壓帶電沒有實現(xiàn)定量的顯示，避雷器的監(jiān)測不夠全面等諸多問題。
圖1為本發(fā)明監(jiān)測裝置的電路原理框圖2為本發(fā)明的具體實施方式
的電路原理圖3為本發(fā)明的圖2中放電次數(shù)采集單元的放大電路圖4為本發(fā)明的圖2中MCU帶液晶顯示裝置單元的放大電路圖5為本發(fā)明的圖示中電壓、電流輸入單元和采集單元的放大電路圖6為避雷器全電流、阻性電流、 一次電壓的向量關系圖7為本發(fā)明的LCD液晶顯示屏的具體元器件圖。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發(fā)明作進一步闡述。具體介紹實現(xiàn)本發(fā)明所述方法裝置 的
具體實施例方式如圖1和圖2所示，裝置分為三個單元，
第一單元是電壓、電流采集單元1，與電壓、電流信號輸入單元用線路相 連，負責采集電流電壓模擬信號，同時對模擬進行A/D采樣和轉換，將處理完 成后的數(shù)據(jù)以數(shù)字方式在數(shù)據(jù)總線上輸出；
第二單元是MCU帶液晶顯示裝置2， MCU通過數(shù)據(jù)總線與第一部分部分相 連，負責通過規(guī)定的數(shù)據(jù)總線格式依次讀取數(shù)據(jù)并進行對應三相的電壓和電流 信號快速傅立葉變化計算和積分計算，得出相角差4)a、 (bb、 d)c和每相的全 電流有效值、阻性電流值以及電壓有效值。然后由顯示裝置顯示出來；
第三單元是放電次數(shù)采集單元3，通過線路與電流輸入單元中的Ih相連， 負責采集Ih提供的開關觸點閉合信號，并將該觸點的閉合動作轉換成電平信號的變化向MCU輸入，由MCU計數(shù)放電次數(shù)。
液晶屏是安裝在開關柜殼體外的，便于顯示結果為人們所見。
圖4為本發(fā)明一個實施方式的電路原理圖，下面再結合圖4來詳細介紹本
發(fā)明所述的開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法和實現(xiàn)該方法裝置的具體電路
及工作原理。
如圖4所示，將開關柜內常用的CG傳感器作為三相電壓輸入單元f/力、f/"
f/c，將一次帶電設備的電壓通過電容隔離抽取轉換成二次電壓信號輸出，通 過兩個串聯(lián)的電容C1、 C2將二次電壓分壓后，在通過運放芯片LM353做放大
處理，信號處理后進入模擬開關器件ADG42犯N，通過ADG429BN的分時切換將
放大的毫伏信號輸送給跟隨器件LM353進行阻抗匹配后送入電壓A/D采集芯片
AD977BN進行模數(shù)轉換。開關柜內的避雷器以及和避雷器串聯(lián)在一起的大電流
放電保護裝置作為三相電流輸入單元^、 iB、 4，將避雷器的泄露全電流信
號輸入，在輸入泄露電流回路上串聯(lián)有小電阻R1， Rl上流過的泄露電流產生 的電壓信號通過運放芯片LM353做放大處理，信號處理后進入模擬開關器件 ADG429BN，通過ADG42犯N的分時切換將放大的毫伏信號輸送給跟隨器件LM353 進行阻抗匹配后送入電壓A/D采集芯片AD977BN進行模數(shù)轉換。兩個AD977BN 芯片完成A/D采樣和轉換后通過數(shù)據(jù)總線將數(shù)字信號傳送到本裝置第二部分的 中央信號處理器ATMEGA64。 ATMEGA64通過數(shù)據(jù)總線接收到電壓電流采集單元 傳回的三相電流電壓數(shù)字信號后，將電壓和電流進行FFT算法變化，可計算得 出相位角，然后用電流乘以相位角的余弦，即可得出每相的避雷器阻性電流， 并通過液晶控制接口控制芯片HT1621B將三相全電流、阻性電流、電壓數(shù)值直 接顯示在液晶屏LCD上。
此外，避雷器和保護器除輸入避雷器的泄露全電流外，還向監(jiān)測裝置提供一對無源的開關信號采集接口 KA、 KB、 Kc。 KA、 KB、 Kc的一端接光電隔離 器PC817輸入端，另一端接入電流和電壓信號的公共地端。當線路避雷器動作， 大電流放電保護裝置Ih將過電流直接泄放到大地，同時其開關信號采集接口 的開關觸點閉合，使得電次數(shù)采集單元中的光電隔離器PC817的輸入端通過上 拉電阻R2對地導通，PC817通過輸入的電流信號，使其中的光電三極管導通， 輸出信號由高電平變成低電平。其電平信號經過RC濾波電路和兩個施密特反 向器74HC14的處理，最后再變成低電平信號進入中ATMEGA64的INT中斷輸入 口，由此引發(fā)ATMEGA64的中斷計數(shù)程序進行對應的每相放電次數(shù)的累計，同 時ATMEGA64通過數(shù)據(jù)總線讀取和變電站GPS時鐘信號同步的時鐘芯片DS1302Z 的時鐘數(shù)據(jù)，同放電次數(shù)一起存儲在ATMEGA64的'ROM中。通過上述過程就達 到了采集避雷器動作次數(shù)和時間的功能。同時，ATMEGA64通過PC817和串口轉 TTL電平芯片SP3232EEN連接，把存儲在ROM中的數(shù)據(jù)通過RS232 口傳輸?shù)缴?位機。
此外，避雷器的泄露全電流，不僅要提供信號給電壓、電流采集單元進行 采集，同時還利用泄露電流直接點亮串聯(lián)在泄露電流回路上的LED發(fā)光二極管。 運行人員進行雙重間接驗電時， 一方面查看液晶屏上的通過CG系列傳感器輸 入的電壓信號的數(shù)值， 一方面查看Ll、 L2、 L3是否點亮，這樣就可以通過避 雷器回路電流監(jiān)測和電路傳感器"CG"回路的電壓的雙重檢測判斷線路側設備 是否帶電并且顯示出來。因此滿足了《國家電網(wǎng)公司電力安全工作規(guī)程》中關 于間接驗電的標準"4. 3. 3條"，即"對無法進行直接驗電的設備，可以進行間 接驗電，，即檢查隔離開關刀閘的機械指示位置，電氣指示，儀表及帶電顯示裝 置指示的變化，且至少應有兩個及以上指示已同時發(fā)生對應變化"的規(guī)定。 '當然本發(fā)明的具體電路實施方式絕不僅限乎上述優(yōu)選方式，凡能達到上述各單元功能模塊的具體電路設計都屬于上述實施方式的簡單變換。
權利要求
1.一種開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法，其特征在于經過步驟1至步驟5步驟1將與開關柜高壓帶電顯示裝置配合使用的容性支柱絕緣式傳感器作為開關柜避雷器數(shù)字化監(jiān)測的電壓信號輸入單元(U)，利用電容分壓從該電壓信號輸入單元上將三相電壓信號 id="icf0001" file="A2009100596180002C1.tif" wi="38" he="5" top= "61" left = "112" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>引出，同時將開關柜避雷器作為電流信號的輸入單元(I)，從電流信號輸入單元中將避雷器的三相泄露電流信號 id="icf0002" file="A2009100596180002C2.tif" wi="30" he="6" top= "82" left = "71" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>引出；利用避雷器的三相泄露電流信號 id="icf0003" file="A2009100596180002C3.tif" wi="33" he="6" top= "93" left = "26" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>分別使得三只發(fā)光二極管(L1、L2、L3)發(fā)光；步驟2將上述摸擬電壓信號 id="icf0004" file="A2009100596180002C4.tif" wi="37" he="5" top= "105" left = "99" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>和模擬電流信號 id="icf0005" file="A2009100596180002C5.tif" wi="9" he="6" top= "105" left = "178" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/> id="icf0006" file="A2009100596180002C6.tif" wi="17" he="6" top= "115" left = "24" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>輸入電流、電壓信號采集單元(1)，電流、電壓信號采集單元(1)進行信號數(shù)字化處理，得到數(shù)字化信號后輸出到數(shù)據(jù)總線上；步驟3中央處理控制器(MCU)從數(shù)據(jù)總線上接收到步驟2中得出的數(shù)字化信號，直接得出或計算分析出 id="icf0007" file="A2009100596180002C7.tif" wi="74" he="6" top= "149" left = "98" img-content="drawing" img-format="tif" orientation="portrait" inline="yes"/>的相角差φa、φb、φc以及每相的泄露全電流有效值和一次電壓有效值；步驟4將步驟3中得出的數(shù)據(jù)通過顯示裝置顯示出來；步驟5將步驟1中三只發(fā)光二極管(L1、L2、L3)的發(fā)光信號與液晶顯示裝置上的顯示的一次電壓值進行配合對比。
2. 如權利要求1所述的一種開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法，其特征在于在步驟2中，所述的電流、電壓信號采集單元(1)對信號進行數(shù)字化處理，是直接分析計算得出(仏、厶)、(f/5、 /B)、 (f/c、 /c)的相角差4)a、 d>b、 4>c以及每相的全電流有效值和電壓有效值傳送給中央處理控制器(MCU);在步驟3中，中央處理控制器MCU接收到步驟2中得出的數(shù)字化信號， 中央處理控制器(MCU)通過每相的全電流值以及每相的相角差值，計算獰出每相的阻性電流值等。
3. 如權利要求1所述的一種開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法，其特征在于:在步驟2中，所述的電流、電壓信號采集單元(1)對信號進行數(shù)字化處 理，是指電流、電壓信號采集單元(1)通過周期采樣和模數(shù)轉換將模擬電壓信號和模擬電流信號分別轉化為數(shù)字信號，然后傳送給中央處理控制器MCU 進行計算；步驟3中MCU接收到步驟2中得出的數(shù)字化信號，由MCU將對應三相 的電壓數(shù)字信號和電流數(shù)字信號進行數(shù)學分析計算，得到相角差》a、 4>b、 》c和每相的全電流有效值和電壓有效值；同時，MCU通過每相的全電流值 以及每相的相角差值，至少計算得出每相的阻性電流值。
4. 如權利要求2或3所述的一種開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法，其特征 在于在步驟3中，MCU通過實際一次帶電側的電壓值和得出的電壓值相 除，可得出電壓信號輸入單元(U)的電壓變比系數(shù)，利用此系數(shù)對得到的 電壓值進行修正后再通過步驟4進行顯示。
5. 如權利要求1所述的一種開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法，其特征在于 在避雷器回路上串聯(lián)一大電流放電保護裝置(Ih)，每相(Ih)提供一個開 關觸點(KA、 KB、 Kc)給放電次數(shù)采集單元(3);當避雷器動作放電時，(Ih) 的開關觸點閉合，放電次數(shù)采集單元(3)將觸點閉合動作轉換成一個電平 變化的信號輸入給MCU進行計數(shù)。
6. —種實現(xiàn)如權利要求1所述的開關柜避雷器在線監(jiān)測和驗電方法的監(jiān)測裝 置，該裝置至少分為三個單元，其特征在于-第一單元是電壓、電流采集單元(1)，與電壓、電流信號輸入單元用線 路相連，負責來集處理電流電壓模擬信號，同時將采集處理完成后的信號以數(shù)字方式在數(shù)據(jù)總線上輸出；第二單元是MCU帶液晶顯示裝置(2)， MCU通過數(shù)據(jù)總線與第一部分相連， 負責通過規(guī)定的數(shù)據(jù)總線格式依次讀取數(shù)據(jù)并處理，然后由顯示裝置顯示出 來；第三單元是放電次數(shù)采集單元(3)，通過線路與(Ih)的開關觸點相連， 負責采集開關觸點的閉合信號，并把開關信號轉換成電平變換信號向MCU輸入， 由MCU進行放電次數(shù)計數(shù)。 ，
7. 如權利要求6所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述的電壓、電流釆集單元(1)中的電壓采集單元包括三組電容(Cl、 C2)和三相電能采集芯片，三 組電容(C1、 C2)分別串聯(lián)在電壓輸出單元(f/a、 f/s、 Vc)的二次回路中，將三相摸擬電壓信號(仏、/75、 "c)分壓后送入三相電能采集芯片； 而電流采集單元則是用連線從避雷器下面串聯(lián)的電流計數(shù)保護器將三相電流信號(厶、厶、/c)引出，再連接到三相電能采集芯片中。
8. 如權利要求7的所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述的三相電能采集芯片 是一個能同時采集三相電壓電流相位的電能計量芯片或者是三個具有自動 采集轉換電壓電流相位的電能計量芯片或者是AD轉換芯片等。
9. 如權利要求6所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述放電次數(shù)采集單元(3) 包括每相一個光電隔離器(GG)，該光電隔離器(GG)的輸入端與大電流放 電保護裝置的(Ka、 Kb、 Ke)的采集口相連，輸出端接電壓比較器或施密特 反向器，由光電隔離器(GG)向電壓比較器或施密特反向器輸入一電平變 化信號再由電壓比較器或施密特反向器向MCU輸入一電平變化信號，并引 發(fā)MCU進行計數(shù)。
10. 如權利要求6所述的監(jiān)測裝置，其特征在于所述避雷器的泄漏電流回路上串聯(lián)有LED發(fā)光二極管(Ll、 L2、 L3)， LED發(fā)光二極管(Ll、 L2、 L3) 另一端接地；或者在避雷器泄露電流回路上串聯(lián)一電流互感器，在互感器 的二次電流回路上接入LED發(fā)光二極管(Ll、 L2、 L3)。
11. 如權利要求10所述的監(jiān)測裝置，其特征在于MCU通過液晶控制接口單 元(YJDY)與液晶屏相連，液晶屏安裝在開關柜殼體外。
12. 如權利要求6的所述的監(jiān)測裝置，其特征在于電壓、電流采集單元(1) 與第二單元MCU帶液晶顯示裝置(2)的MCU部分，是一個自帶AD采集接 口的微處理器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種開關柜避雷器在線監(jiān)測的方法和高壓開關柜出線側設備雙重間接驗電的方法以及實現(xiàn)該方法的裝置。該方法及其配套的裝置采用將電壓、電流信號同時作為開關柜避雷器的信號監(jiān)測輸入信號，將輸入信號進行數(shù)字化處理達到能實時顯示線路出線側設備的一次電壓的具體數(shù)值，能采集開關柜內避雷器的動作次數(shù)以及每次動作的精確時間，每相避雷器的泄漏全電流、阻性電流，能通過設置的時間段自動記錄全電流和阻性電流的值。該裝置具有三個電流指示燈和三相避雷器直接連接。電流指示燈能通過避雷器的泄漏電流直接點亮，從而達到有電指示的目的。避雷器泄漏電流指示燈和線路一次電壓值構成了雙重間接驗電，達到了開關柜間接驗電的行業(yè)標準。
文檔編號G01R31/00GK101576595SQ200910059618
公開日2009年11月11日 申請日期2009年6月16日 優(yōu)先權日2009年6月16日
發(fā)明者雷 張, 張?zhí)K川, 李海峰, 歐居勇, 海何兵 申請人:四川藍訊寶邇電子科技有限公司