[实用新型]高电压相位在线监测装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能开关设备的在线监测装置，尤其是涉及一种高压开关的一次电压相位在线监测装置。

背景技术

目前，国家电网发布以特高压电网为骨干网架，各级电网协调发展的坚强电网为基础，以信息化、自动化、互动化为特征的坚强智能电网概念。其中，智能开关设备是智能电网的重要组成部分，是确保“智能电网”的战略实施的重要环节。

开关设备中一次电压的相位信息可以为开关智能化提供一个重要的参数，是监测开关的运行状态，内部绝缘老化程度的诊断等不可缺的指标之一，因此开关智能化过程中要实时采集一次电压的相位。

发明内容

本实用新型的目的就是提供一种对开关设备中一次电压的相位进行在线监测的装置，为实现上述目的，本实用新型所采取的技术方案是：

该装置包括相位监测探头、接线端子、同轴电缆、参数匹配模块和信号处理模块，同轴电缆的芯线一端通过接线端子连接相位监测探头，同轴电缆的芯线另一端分别连接参数匹配模块和信号处理模块，同轴电缆的屏蔽线接系统地。

参数匹配模块由电感、电阻和电容依次串接而成，信号处理模块由信号幅值处理电路和信号滤波电路组成。

该装置的相位监测探头安装在高压导电杆的安全距离内，既保证了相位信号的采集，又避免与一次开关设备的电气连接而对开关设备造成影响，探头安装方式灵活，可以针对GIS或断路器或其他具体开关设备采用适当的安装方式。由于电网中会存在各种干扰信号，比如高频信号，快速暂态过电压信号等，这些干扰信号也会耦合到相位监测装置中，因此该装置加入信号处理模块，可有效消除这些干扰信号，同时将信号幅值控制在需要的范围内，其中幅值处理电路加入可调旋钮，将信号幅值变为可调信号，增加了装置应用的灵活性，信号滤波电路采用带通滤波原理，保留工频相位信号。参数匹配模块可保证信号传输不失真和消除信号传输电缆中杂散参数的影响参数，并保证信号处理模块的输入信号是与一次电压同相位的信号。

该装置采用电场感应原理，将工频电压相位信号用无电气连接的感应探头采集，信号经同轴电缆传输和参数匹配，幅值和滤波处理后得到平滑的相位信号，如果有需要还可以根据相关原理计算开关设备上一次电压的幅值，同时可以给出需要的节点闭锁信号，用户可以根据不同的需要选择该装置的不同功能。

该装置尤其适用于各电压等级的SF6封闭式组合电器GIS设备，它具有测量精度高，功能全面，系统安全稳定，安装方便灵活，成本较低等特点，满足了电网中开关设备智能化的需要，为开关设备的智能化提供了的一个新的途径。

附图说明

附图为本实用新型的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步说明：

如图所示，相位监测探头1采用圆板柱型结构，金属材质，相位监测探头1的底部安装接线端子2，同轴电缆3的芯线一端通过接线端子2连接相位监测探头1，同轴电缆3的芯线另一端分别连接参数匹配模块4和信号处理模块5，同轴电缆3的屏蔽线接系统地。参数匹配模块4由电感、电阻和电容依次串接而成，其中电感一端连接电阻，其另一端连接同轴电缆3的芯线，电容的一端连接电阻，其另一端接地。信号处理模块5由信号幅值处理电路和信号滤波电路组成。

当高压导电杆6上加高电压时，会在导电杆6周围产生电场，相位监测探头1便处在这种电场中，它与导电杆6之间有一个安全距离，随电压等级的不同安全距离也会相应的变化，目的在于既保证不影响一次开关的安全运行，又能保证采集到相位信号。相位监测探头1随着导电杆6上加工频变化的电压产生工频变化的电场，相位监测探头1上便会产生出工频变化的信号，接线端子2负责将此信号引出与同轴电缆3连接，为消除信号传输过程中电缆的杂散参数的干扰，装置加上了参数匹配模块4，它是由电阻电容电感按照匹配参数要求选择相应值构成的，这就避免了由于杂散参数等原因造成相位信号的偏移。由于相位监测探头1处于不同电压等级的电场中，监测到的信号幅值也会不同，为了满足用户对信号幅值的不同要求，信号处理模块5对接收到的信号进行放大和缩小处理，同时为消除电网干扰，信号处理模块5对信号做了滤波处理，保证输出信号为平滑的工频信号。