本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)在線監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種隔離開關(guān)直流電阻在線監(jiān)測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)：

隔離開關(guān)，一種電氣裝置，在分位置時，觸頭有符合規(guī)定的絕緣距離和明顯的斷開點(diǎn)，在合位置時，能承載正?；芈窏l件下的電流及在規(guī)定時間內(nèi)的異常條件(例如短路)下電流的開關(guān)設(shè)備。

隔離開關(guān)在工作過程中觸頭和觸頭(或觸指)之間有接觸電阻，隔離開關(guān)在運(yùn)行過程中經(jīng)過多次分合可能使觸頭的接觸電阻增大，接觸電阻增大使觸頭發(fā)熱，嚴(yán)重情況下會燒壞觸頭，造成停電事故。目前，為預(yù)防隔離開關(guān)觸頭發(fā)熱有三種方法：人工觀察觸頭的顏色、定期進(jìn)行回路電阻的測量和采用紅外線測溫的方法。這三種方法都需要工人到變電站現(xiàn)場去巡視，工作量大、工作效率不高且不能及時發(fā)現(xiàn)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的就是為了解決上述問題，提供一種隔離開關(guān)直流電阻在線監(jiān)測裝置及檢測方法，能夠及時了解隔離開關(guān)所處的狀態(tài)，把隔離開關(guān)的發(fā)熱問題消滅在萌芽之中。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種隔離開關(guān)直流電阻在線監(jiān)測裝置，包括并聯(lián)的第一支路和第二支路，第一支路上依次串聯(lián)有限流電阻、第一耦合電容、高頻電源、第二耦合電容、精密電阻及第一耦合電感，其中所述精密電阻與測量精密電阻兩端電壓的第一電壓測量模塊連接；

第二支路上依次串聯(lián)有第三耦合電容、第四耦合電容及第二耦合電感，同時第三耦合電容和第四耦合電容之間引出接線連接第二電壓測量模塊；

所述第一電壓測量模塊和第二電壓測量模塊都與控制器連接，所述控制器與顯示模塊、電源上電顯示模塊、通訊模塊和存儲模塊連接。

所述第一電壓測量模塊包括運(yùn)算放大器U3，所述運(yùn)算放大器U3的正輸入端接模擬地，負(fù)輸入端接精密電阻，負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電容R1和電容C1，輸出端連接電容C4后接模擬地，同時輸出端串聯(lián)電容C2和電容C3后連接運(yùn)算放大器U2的正輸入端；

電容C2和電容C3的公共端與運(yùn)算放大器U2的輸出端之間串聯(lián)有電阻R2，同時電容C2和電容C3的公共端與模擬地之間串聯(lián)有電阻R5，所述運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端與模擬地之間連接有電阻R6，運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U2的輸出端之間串聯(lián)有電阻R7；

運(yùn)算放大器U2的輸出端串聯(lián)電阻R4后連接運(yùn)算放大器U1的正輸入端，所述運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U1的輸出端連接后連接到所述控制器的輸入端。

所述第二電壓測量模塊包括運(yùn)算放大器U6，所述運(yùn)算放大器U6的正輸入端接模擬地，負(fù)輸入端接到所述第三耦合電容和第四耦合電容之間，負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電容R8和電容C5，輸出端連接電容C8后接模擬地，同時輸出端串聯(lián)電容C6和電容C7后連接運(yùn)算放大器U5的正輸入端；

電容C6和電容C7的公共端與運(yùn)算放大器U5的輸出端之間串聯(lián)有電阻R9，同時電容C6和電容C7的公共端與模擬地之間串聯(lián)有電阻R12，所述運(yùn)算放大器U5的負(fù)輸入端與模擬地之間連接有電阻R13，運(yùn)算放大器U5的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U5的輸出端之間串聯(lián)有電阻R14；

運(yùn)算放大器U5的輸出端串聯(lián)電阻R11后連接運(yùn)算放大器U4的正輸入端，所述運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U4的輸出端連接后連接到所述控制器的輸入端。

所述存儲模塊包括電可擦可編程只讀存儲器芯片，所述電可擦可編程只讀存儲器芯片的時鐘端與晶振連接，串行時鐘引腳和串行數(shù)據(jù)引腳分別連接電阻R19和R20后接3.3V電源，同時所述串行時鐘引腳和串行數(shù)據(jù)引腳與所述控制器連接；同時電可擦可編程只讀存儲器芯片的備份電源輸入腳連接二極管D1后接3.3V電源。

所述電源上電顯示模塊包括發(fā)光二極管D5，所述發(fā)光二極管D5的負(fù)極接地，正極接電阻R17的一端和反相器U9A的輸入端，電阻R17的另一端接電源，反相器U9A的輸出端與電源之間接電阻R15和發(fā)光二極管D3，所述電源還連接電阻R16和發(fā)光二極管D4后接反相器U9B的輸出端；所述反相器U9A的輸入端和反相器U9B的輸入端都與所述控制器的引腳連接。

所述顯示模塊采用液晶顯示器。

采用所述一種隔離開關(guān)直流電阻在線監(jiān)測裝置的檢測方法，包括：將第一支路和第二支路并聯(lián)后與被測隔離開關(guān)串聯(lián)起來，通過第一電壓測量模塊測得測量精密電阻兩端電壓V1，由第二電壓測量模塊測得隔離開關(guān)兩側(cè)的電壓V2；

第一電壓測量模塊和第二電壓測量模塊將測量的結(jié)果送給控制器，所述控制器根據(jù)公式：V1/V2＝R1’/R2’計算得到隔離開關(guān)的直流電阻R2’，其中R1’為精密電阻的電阻；

所述控制器將計算得到的隔離開關(guān)的直流電阻通過顯示模塊進(jìn)行顯示并通過通訊模塊將采集的電阻值發(fā)送給外部需要數(shù)據(jù)的終端。

本發(fā)明的有益效果：

通過本發(fā)明提供的裝置可以實(shí)時檢測到隔離開關(guān)的直流電阻，能夠及時了解隔離開關(guān)所處的狀態(tài)，把隔離開關(guān)的發(fā)熱問題消滅在萌芽之中，減少的專門的巡視人員去變電站紅外測溫。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理圖；

圖2為本發(fā)明的控制器的電路圖；

圖3為第一電壓測量模塊的電路圖；

圖4為第二電壓測量模塊的電路圖；

圖5為電源上電顯示模塊的電路圖；

圖6為存儲模塊的電路圖；

圖7為顯示模塊的電路圖。

其中，1-隔離開關(guān)。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖與實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。

如圖1所示，一種隔離開關(guān)直流電阻在線監(jiān)測裝置，包括并聯(lián)的第一支路和第二支路，第一支路上依次串聯(lián)有限流電阻RR1、第一耦合電容CC1、高頻電源、第二耦合電容CC3、精密電阻RR2及第一耦合電感LL1，其中所述精密電阻RR2與測量精密電阻兩端電壓的第一電壓測量模塊V1連接；

第二支路上依次串聯(lián)有第三耦合電容CC2、第四耦合電容CC4及第二耦合電感LL2，同時第三耦合電容CC2和第四耦合電容CC4之間引出接線連接第二電壓測量模塊V2；

所述第一電壓測量模塊和第二電壓測量模塊都與控制器連接，所述控制器與顯示模塊、電源上電顯示模塊、通訊模塊和存儲模塊連接。

第一耦合電容CC1起隔離作用，第二耦合電容CC3和第一耦合電感LL1共同組成耦合濾波器，它的作用是能通過1MkHz的高頻電流而阻斷50Hz的工頻電流，防止工頻的高壓進(jìn)入測量回路。兩側(cè)各有一套起濾波的結(jié)構(gòu)是為了防止隔離開關(guān)處于分閘位置時一個耦合電容被擊穿時整個回路導(dǎo)通，從而隔離開關(guān)被短路，使得隔離開關(guān)失去關(guān)斷作用；又能在隔離開關(guān)斷開時分擔(dān)隔離開關(guān)兩端的電壓，防止進(jìn)入控制回路，燒壞電路板。第三耦合電容CC2、第四耦合電容CC4和第二耦合電感LL2和上面提到CC1、CC3、LL1原理相同。

精密電阻的作用是提供一個參考電阻，通過精密電阻兩端的電壓和隔離開關(guān)兩側(cè)電壓比來算出隔離開關(guān)的電阻。

限流電阻RR1的作用是限制高頻電流，減少功耗，提高設(shè)備使用壽命。

限流電阻RR1的電阻值為10Ω，第一耦合電容CC1的電容值為100pF，高頻電源為1MHZ的5V電源；第二耦合電容CC3的電容值為100pF；精密電阻RR2的電阻值為0.1Ω，第一耦合電感LL1的電感值為0.127mH。

第三耦合電容CC2的電容值為100pF；第四耦合電容CC4的電容值為100pF；第二耦合電感L2的電感值為0.127mH。

本實(shí)施例中控制器采用TMS 320LF2407控制器，如圖2所示為控制器該控制器的電路圖。

如圖3所示，所述第一電壓測量模塊包括運(yùn)算放大器U3，所述運(yùn)算放大器U3的正輸入端接模擬地，負(fù)輸入端接精密電阻，負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電容R1和電容C1，輸出端連接電容C4后接模擬地，同時輸出端串聯(lián)電容C2和電容C3后連接運(yùn)算放大器U2的正輸入端；

電容C2和電容C3的公共端與運(yùn)算放大器U2的輸出端之間串聯(lián)有電阻R2，同時電容C2和電容C3的公共端與模擬地之間串聯(lián)有電阻R5，所述運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端與模擬地之間連接有電阻R6，運(yùn)算放大器U2的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U2的輸出端之間串聯(lián)有電阻R7；

運(yùn)算放大器U2的輸出端串聯(lián)電阻R4后連接運(yùn)算放大器U1的正輸入端，所述運(yùn)算放大器U1的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U1的輸出端連接后連接到所述控制器的輸入端。

如圖4所示，所述第二電壓測量模塊包括運(yùn)算放大器U6，所述運(yùn)算放大器U6的正輸入端接模擬地，負(fù)輸入端接到所述第三耦合電容和第四耦合電容之間，負(fù)輸入端與輸出端之間并聯(lián)有電容R8和電容C5，輸出端連接電容C8后接模擬地，同時輸出端串聯(lián)電容C6和電容C7后連接運(yùn)算放大器U5的正輸入端；

電容C6和電容C7的公共端與運(yùn)算放大器U5的輸出端之間串聯(lián)有電阻R9，同時電容C6和電容C7的公共端與模擬地之間串聯(lián)有電阻R12，所述運(yùn)算放大器U5的負(fù)輸入端與模擬地之間連接有電阻R13，運(yùn)算放大器U5的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U5的輸出端之間串聯(lián)有電阻R14；

運(yùn)算放大器U5的輸出端串聯(lián)電阻R11后連接運(yùn)算放大器U4的正輸入端，所述運(yùn)算放大器U4的負(fù)輸入端與運(yùn)算放大器U4的輸出端連接后連接到所述控制器的輸入端。

如圖6所示，所述存儲模塊包括電可擦可編程只讀存儲器芯片X1226，所述電可擦可編程只讀存儲器芯片的時鐘端X1和X2與晶振連接，串行時鐘引腳SCL和串行數(shù)據(jù)引腳SDA分別連接電阻R19和R20后接3.3V電源，同時所述串行時鐘引腳SCL和串行數(shù)據(jù)引腳SDA與所述控制器連接；同時電可擦可編程只讀存儲器芯片的備份電源輸入腳VSACK連接二極管D1后接3.3V電源。

如圖5所示，所述電源上電顯示模塊包括發(fā)光二極管D5，所述發(fā)光二極管D5的負(fù)極接地，正極接電阻R17的一端和反相器U9A的輸入端，電阻R17的另一端接電源，反相器U9A的輸出端與電源之間接電阻R15和發(fā)光二極管D3，所述電源還連接電阻R16和發(fā)光二極管D4后接反相器U9B的輸出端；所述反相器U9A的輸入端和反相器U9B的輸入端都與所述控制器的引腳連接。

所述顯示模塊采用液晶顯示器，如圖7所示為液晶顯示器的引腳連接圖。

采用所述一種隔離開關(guān)直流電阻在線監(jiān)測裝置的檢測方法，包括：將第一支路和第二支路并聯(lián)后與被測隔離開關(guān)1串聯(lián)起來(如圖1所示)，通過第一電壓測量模塊測得測量精密電阻兩端電壓V1，由第二電壓測量模塊測得隔離開關(guān)兩側(cè)的電壓V2；

第一電壓測量模塊和第二電壓測量模塊將測量的結(jié)果送給控制器，所述控制器根據(jù)公式：V1/V2＝R1’/R2’計算得到隔離開關(guān)的直流電阻R2’，其中R1’為精密電阻的電阻；

所述控制器將計算得到的隔離開關(guān)的直流電阻通過顯示模塊進(jìn)行顯示。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。