[发明专利]自检型电子式电压互感器

说明书

本发明是申请号为201510782586.6、申请日为2015年11月16日、发 明名称为“自检型电子式电压互感器”的专利的分案申请。

技术领域

本发明涉及电力领域，尤其涉及一种自检型电子式电压互感器。

背景技术

电子式互感器，通过对输入的电压、电流信号进行交流采样，再将采 样值通过电缆、光纤等传输系统与数字量输入二次仪表相连，数字量输入 二次仪表对电压、电流的采样值进行运算，可以获取电压有效值、电流有 效值、基波电压、基波电流、谐波电压、谐波电流、有功功率、基波功率、 谐波功率等参数。

但是，现有技术中的电子式电压互感器存在结构不合理，性价比不高， 无法被普遍使用，而且，还无法实现对二次设备即远端设备的内部缺陷和 外部缺陷的自检。

因此，本发明提出了一种自检型电子式电压互感器，优化现有技术中 的电子式电压互感器，提高电子式电压互感器的性价比，更关键的是，集 成了二次设备即远端设备的内部缺陷和外部缺陷的检测设备，提高故障的 检测效率。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明提供了一种自检型电子式 电压互感器，首先，对现有技术中的电子式电压互感器的结构进行去冗余 化，在保障产品质量的同时，简化设备的结构；其次，集成紫外成像仪与 X射线机实现对远端设备的内部缺陷自检，集成各种图像处理设备实现对 远端设备的外部缺陷自检。

根据本发明的一方面，提供了一种自检型电子式电压互感器，所述电 压互感器包括电子式电压互感器主体、X射线机和ARM11处理器，所述 X射线机用于对所述电子式电压互感器主体的外壳进行拍摄以获得相应的 X射线数字图像，并基于X射线数字图像的分析确定所述电子式电压互感 器主体的外壳的内部存在缺陷的位置，所述ARM11处理器接收所述存在 缺陷的位置并发送到显示设备以进行显示。

更具体地，在所述自检型电子式电压互感器中，包括：紫外成像仪， 用于检测远端外壳的放电信息，以确定远端外壳的异常放电位置；X射线 机，设置在远端外壳的对立面，与所述紫外成像仪连接，用于在接收到远 端外壳的异常放电位置时，自适应地对远端外壳的异常放电位置进行拍摄 以获得相应的X射线数字图像，并对得到的X射线数字图像进行分析，以 确定远端外壳内部存在缺陷的位置；电子式电压互感器主体，包括现场外 壳、远端外壳、高压母线、空心线圈、铁心线圈、信号调理电路、模数转 换电路、数据接收设备、数据发送设备、电光转换设备、下行光纤、一次 电源、二次电源、上行光纤、光电转换设备、CPLD芯片、ARM11处理器、 液晶显示设备和移动通信设备；现场外壳，用于容纳高压母线、空心线圈、 铁心线圈、信号调理电路、模数转换电路、数据接收设备、数据发送设备、 电光转换设备和一次电源；远端外壳，用于容纳二次电源、光电转换设备、 CPLD芯片、ARM11处理器、液晶显示设备和移动通信设备；高清摄像设 备，用于对远端外壳的表面进行拍摄，以获得相应的表面图像；高斯去噪 设备，与所述高清摄像设备连接，用于对接收到表面图像进行高斯去噪处 理，以获得去噪图像；平滑处理设备，与所述高斯去噪设备连接，用于对 接收到的去噪图像进行平滑处理，以获得平滑图像；灰度化处理设备，与 所述平滑处理设备连接，用于对接收到的平滑图像进行灰度化处理，以获 得灰度化图像；列边缘检测设备，与所述灰度化处理设备连接，用于对所 述灰度化图像，计算每列黑色像素的数目，将黑色像素的数目大于等于像 素数阈值的列记为边缘列；行边缘检测设备，与所述灰度化处理设备连接， 用于对所述灰度化图像，计算每行黑色像素的数目，将黑色像素的数目大 于等于像素数阈值的行记为边缘行；骨架分割设备，与所述列边缘检测设 备和所述行边缘检测设备分别连接，将边缘列和边缘行交织的区域作为远 端外壳骨架存在区域，并从所述灰度化图像中分割出所述远端外壳骨架存 在区域以作为骨架子图像输出，以将骨架子图像从灰度化图像的背景处分 开；缺陷分析设备，与所述骨架分割设备连接，将所述骨架子图像与各种 缺陷图像特征进行匹配，输出匹配成功的种类作为骨架缺陷种类；SD存 储卡，与列边缘检测设备、行边缘检测设备和缺陷分析设备分别连接，用 于预先存储像素数阈值和各种缺陷图像特征；高压母线，穿过空心线圈和 铁心线圈；空心线圈，用作保护通道的传感头；铁心线圈，用作测量通道 的传感头；信号调理电路，接收铁心线圈输出的信号，包括滤波处理子电 路、移相处理子电路和放大处理子电路，用于对铁心线圈输出的信号依次 进行滤波、移相和放大处理，并输出处理后的信号；模数转换电路，与信 号调理电路连接，用于将信号调理电路输出的信号进行8位的模数转换； 数据接收设备，通过SPI接口与模数转换电路连接，对接收到的数据进行 组合以及CRC校验；数据发送设备，通过SPI接口将校验后的数据发送到 电光转换设备，所述校验后的数据为并行方式；电光转换设备，将校验后 的数据通过下行光纤进行传输；光电转换设备，通过上行光纤接收所述校 验后的数据；CPLD芯片，实现同时接收多路并行的校验后的数据，并进 行并串转换，以获得多路串行的校验后的数据；ARM11处理器，实现与 CPLD芯片的总线接口连接并挂接移动通信设备；还通过移动通信设备与 X射线机和缺陷分析设备连接以接收远端外壳内部存在缺陷的位置和骨架 缺陷种类；移动通信设备，将多路串行的校验后的数据发送到远端的测量 服务器处；一次电源，为信号调理电路、模数转换电路、数据接收设备、 数据发送设备和电光转换设备提供电力供应；二次电源，为光电转换设备、 CPLD芯片、ARM11处理器、液晶显示设备和移动通信设备提供电力供应； 液晶显示设备，与ARM11处理器连接，用于实时显示远端外壳内部存在 缺陷的位置和骨架缺陷种类，还用于实时显示多路串行的校验后的数据； 其中，发送到远端的测量服务器处的数据正比于模数转换电路模数转换后 的相应的数据。