[实用新型]电网智能监测仪

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力领域，具体涉及一种用于检测电网状态的电网智能监测仪。

背景技术

电网过电压包括电网内外过电压，它的存在对电力系统设备或线路的绝缘性能构成威胁，严重影响配电网的供电可靠性和安全运行；有效监测电网内外过电压，是认识电网过电压以及采取有效方式方法预防电网过电压的有力手段。中国专利申请200510057043.4公开的是一种配电网过电压在线监测装置及方法，是监测配电网外部过电压和内部过电压的在线监测装置和方法。该装置包括高压分压器、信号预处理电路、触发电路、数据采集卡、工作电源、工业控制计算机以及连接高压分压器与信号预处理电路、触发电路的同轴电缆、连接信号预处理电路、触发电路与数据采集卡的信号电缆。该方法包括开机进入初始化，设定过电压值，数据采集卡等待触发电路发出的触发信号，判断电网是否出现过电压，将过电压数据存入采集卡缓存，判断采集卡缓存是否存满，将采集卡缓存中的数据读入计算机缓存，查询是否有新的过电压数据；将过电压数据以文件形式存盘，判断存盘是否结束。中国专利申请200610095191.X公开的是一种高压电网内外过电压综合在线监测装置及方法，涉及110～500kV高压电网过电压监测装置及方法。本发明装置包括电压传感器、匹配及保护电路、信号预处理电路、触发电路、数据采集卡、工作电源、工业控制计算机等。

现有的电网电压的在线监测装置以及上述技术都只是监测电力系统内外过电压，它们都采用固定的采集方式，无现场波形显示功能，操作不直观，且不能根据用户设定需要进行采集，并受到采集卡采样率和采样深度的限制，不适宜采集时间长、变化慢、频率低的内部过电压，也不能记录过电流及开关量状态进而实现对电力系统的综合分析。由于电网中除了过电压之外，还存在过电流污染以及开关不同的特殊设备而产生的开关量的对电网的冲击，所以对电网电流或者开关量的监测也是非常必要的。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种采用高、低速相结合采集电网过电压、过电流、能满足内、外过电压波形和过电流波形、开关状态采集监测的需要，还能记录过电压、过电流及开关变位对系统的影响，增加显示功能以增强用户的可操作性的电网智能监测仪。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：一种电网智能监测仪，包括信号调理单元、采集单元、工控机，信号调理单元包括电压信号调理电路、电流信号调理电路、开关量信号隔离调理电路；采集单元包括高速采集电路、低速采集电路、开关量监测及采集电路；电压信号调理电路分别和高速采集电路及低速采集电路连接，电流信号调理电路与低速采集电路连接，开关量信号隔离调理电路与开关量监测及采集电路连接；高速采集电路、低速采集电路、开关量监测及采集电路分别与工控机互相连接，工控机上还连接有与高速采集电路、低速采集电路、开关量监测及采集电路连接的时间同步模块。

工控机配置有键盘接口、USB接口及网线接口，外接硬盘、液晶显示器、触摸屏等设备，并装有控制装置运行的软件。

本实用新型的电压信号调理电路的具体结构为：母线上的电压信号经分压器或电压互感器等设备分压后通过电缆输入电压信号调理电路中，电压信号调理电路包括电阻R1、R2、R3、R4、电容C1、瞬态抑制器TVS1、模数转换器AD，电压信号输入端分别接电阻R1、R3和瞬态抑制器TVS1，瞬态抑制器TVS1另一端接地，电阻R1另一端与电容C1串联后接地，电阻R 3另一端接R2以及模数转换器AD的负极，模数转换器AD的正极通过电阻R4接地；R2的另一端与模数转换器AD输出端连接；模数转换器AD输出端分别与高速采集电路和低速采集电路连接。

输入的电压信号经过电压调理电路的电阻R1和电容C1进行阻抗匹配后，再经过模数转换分别送给高速采集电路和低速采集电路。

本实用新型的电流信号调理电路的具体结构为：电流信号经电流互感器等设备输入到电流信号调理电路，电流信号调理电路包括磁珠CZH1、CZH2、电容C2、C3、C4、精密变换器T1和瞬态抑制器TVS2。输入的电流信号分别接磁珠CZH1、CZH2后经电容C2、C3接地，两个磁珠CZH1、CZH2的输出端之间还连接电容C4；精密变换器T1的输入端接磁珠CZH1、CZH2的两个输出端，精密变换器T1的两输出端之间连接瞬态抑制器TVS2。

电流调理电路利用磁珠CZH1、CZH2、电容C2、C3、C4对输入的电流信号进行滤波处理后，通过精密变换器T1将电流信号转换为电压信号，再输出到低速采集电路。