CN106772192A - 电压互感器二次回路多点接地检测装置 - Google Patents

电压互感器二次回路多点接地检测装置 Download PDF

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陈兵
宋华伟
陈四桥
张立志
杨实
曹雅怀
易凡
熊富强
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State Grid Corp of China SGCC
State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
Maintenance Co of State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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State Grid Hunan Electric Power Co Ltd
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R35/00—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass
    • G01R35/02—Testing or calibrating of apparatus covered by the other groups of this subclass of auxiliary devices, e.g. of instrument transformers according to prescribed transformation ratio, phase angle, or wattage rating
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere
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Abstract

本发明公开了一种电压互感器二次回路多点接地检测装置，包括差分输入单元、电能计量单元、控制单元、显示单元以及可变电阻单元，信号经所述差分输入单元输入，输入信号经差分电流进入所述电能计量单元，电流在所述电能计量单元内部进行A/D转换、运算后送入控制单元；所述控制单元分时控制可变电阻单元中串联电阻的接入阻值大小，并通过显示单元来显示测量电流、电压的大小。本发明具有结构简单紧凑、成本低廉、便携性好、测量效果好等优点。

Description

电压互感器二次回路多点接地检测装置
技术领域
本发明主要涉及到电力***电路检测设备领域，特指一种电压互感器二次回路多点接地检测装置。
背景技术
变电站、电厂的电压互感器二次中性线回路(N600)存在一点接地和两(多)点接地难以在运行过程中检查和查找。当***发生故障时，将造成中性点的电压相位偏移，影响保护装置对电压的准确测量，可能导致距离保护、零序方向保护拒动或误动。目前，电压互感器二次回路多点接地检查一是在停电的情况下通过绝缘摇测进行确定，二是在运行过程中通过钳形电流测量中性线(N600)的电流，通过经验值进行判断。为此，现有的检测方式存在以下不足：
1、停电进行检查，效率低，影响供电可靠性。
2、市场上高精度钳型电流表，高精度钳型电流表价格昂贵。
3、使用钳形电流表只能测量一个点的电流，不能动态连续测量。
4、现有技术没有将检测设备集成。
发明内容
本发明要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本发明提供一种结构简单紧凑、成本低廉、便携性好、测量效果好的电压互感器二次回路多点接地检测装置
为解决上述技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种电压互感器二次回路多点接地检测装置，包括差分输入单元、电能计量单元、控制单元、显示单元以及可变电阻单元，信号经所述差分输入单元输入，输入信号经差分电流进入所述电能计量单元，电流在所述电能计量单元内部进行A/D转换、运算后送入控制单元；所述控制单元分时控制可变电阻单元中串联电阻的接入阻值大小，并通过显示单元来显示测量电流、电压的大小。
作为本发明的进一步改进：所述电能计量单元采用ATT7022E芯片，所述ATT7022E芯片利用SPI口传输信号给控制单元。
作为本发明的进一步改进：所述控制单元采用ARM单片机，所述ARM单片机为STM32F103RBT6。
作为本发明的进一步改进：所述显示单元为LCD液晶屏。
作为本发明的进一步改进：所述差分输入单元、电能计量单元、控制单元、显示单元以及可变电阻单元集成在一块电路板上。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
本发明的电压互感器二次回路多点接地检测装置，结构简单紧凑、成本低廉、便携性好、测量效果好，不仅能够测量电压互感器二次多点接地时的电流大小，还能够测量电压大小。本发明进一步用高精度芯片替代钳型电流表的作用，将所有的检测电路、显示屏刀闸、避雷器等整合到一个便携式的装置上,实现了将测试设备全部集成起来，采用计算机控制，自动化程度高，直观方便。
附图说明
图1是本发明的拓扑结构原理示意图。
图2是本发明的工作流程示意图。
图3是本发明在具体应用实例中差分输入单元的电路原理示意图。
图4是本发明在具体应用实例中电能计量单元ATT7022E芯片及周围电路的电路原理示意图。
图5是本发明在具体应用实例中控制单元STM32F103RBT6单片机的电路原理示意图。
图6是本发明在具体应用实例可变电阻单元的电路原理示意图。
图7是本发明在具体应用实例中显示单元的电路原理示意图。
图8是本发明在具体应用实例中的电路原理示意图。
图例说明：
1、差分输入单元；2、电能计量单元；3、控制单元；4、显示单元；5、可变电阻单元。
具体实施方式
以下将结合说明书附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
如图1和图2所示，本发明的电压互感器二次回路多点接地检测装置，包括差分输入单元1、电能计量单元2、控制单元3、显示单元4以及可变电阻单元5，信号出入采用差分输入，即经差分输入单元1输入，输入信号经差分电流进入电能计量单元2，微小电流在电能计量单元2内部进行A/D转换、运算。然后，将装换、计算后的电流、电压利用SPI口传输给控制单元3。控制单元3分时控制可变电阻单元5中串联电阻的接入阻值大小，并通过显示单元4来显示测量电流、电压的大小。本发明利用电流法来确定是否发生多点接地，后再确定具体哪一支路发生接地，同时也可以根据电压值来辅助判断是否发生多点接地。也就是说，本发明利用电压互感器二次回路多点接地检测装置是通过电流法实现多点接地判断，同时也加以电压值辅助判断。通过改变串联电阻阻值，记录每次测量的电流、电压值。如果电流恒定而电压变化则只有一点接地；如果电压恒定而电流变化则说明有多点接地。
结合图3～图7所示，在具体应用实例中，电能计量单元2可以采用ATT7022E芯片或其他能够达到功能的器件，控制单元3可以采用ARM单片机或其他能够达到功能的器件，如STM32F103RBT6。显示单元可4可以根据实际需要采用LCD液晶屏或其他能够达到功能的器件。在图3所示的电路图中，还包括了芯片的***电路、电源转换电路、继电器控制电阻投入电路等等，在此就不在赘述。本发明正是利用高精度芯片ATT7022E来实现电流、电压信号采集、分析等一系列功能，也就是说用一块价格便宜的芯片来达到需要达到的效果。
进一步，本发明将检测电路与测量工具整合到一块电路板上，实现便携式。
本发明上述装置的理论基础为：
利用电流法来检测N600是否有两点或多点接地的存在。在一个具体应用实例中试验接线如图8所示，图中包括隔离开关101、氧化锌避雷器102、电压表103、电流表104、滑动变阻器105。先按图8所示，将试验线接好，合上隔离开关101，滑线变阻器105的电阻R调至最小位置0Ω，确认接线无误后，将接线的A、B两点接入N600与接地点之间。解开N600的接地点，打开隔离开关101，慢慢增大电阻，观察交流电流表104的读数。
若试验结果为电压恒定而电流随电阻的增大而减小时，可判定该站N600有两点或多点接地现象。若试验结果为电流恒定，可判定该站N600为一点接地，一般地，一点接地的接地电流在80mA以下。
以上仅是本发明的优选实施方式，本发明的保护范围并不仅局限于上述实施例，凡属于本发明思路下的技术方案均属于本发明的保护范围。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理前提下的若干改进和润饰，应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种电压互感器二次回路多点接地检测装置，其特征在于，包括差分输入单元(1)、电能计量单元(2)、控制单元(3)、显示单元(4)以及可变电阻单元(5)，信号经所述差分输入单元(1)输入，输入信号经差分电流进入所述电能计量单元(2)，电流在所述电能计量单元(2)内部进行A/D转换、运算后送入控制单元(3)；所述控制单元(3)分时控制可变电阻单元(5)中串联电阻的接入阻值大小，并通过显示单元(4)来显示测量电流、电压的大小。
2.根据权利要求1所述的电压互感器二次回路多点接地检测装置，其特征在于，所述电能计量单元(2)采用ATT7022E芯片，所述ATT7022E芯片利用SPI口传输信号给控制单元(3)。
3.根据权利要求1所述的电压互感器二次回路多点接地检测装置，其特征在于，所述控制单元(3)采用ARM单片机，所述ARM单片机为STM32F103RBT6。
4.根据权利要求1所述的电压互感器二次回路多点接地检测装置，其特征在于，所述显示单元(4)为LCD液晶屏。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的电压互感器二次回路多点接地检测装置，其特征在于，所述差分输入单元(1)、电能计量单元(2)、控制单元(3)、显示单元(4)以及可变电阻单元(5)集成在一块电路板上。
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