本技術(shù)涉及監(jiān)測電路,特別涉及一種絕緣監(jiān)測電路及絕緣監(jiān)測方法。
背景技術(shù):
1、電力系統(tǒng)和工業(yè)自動化領(lǐng)域,電氣設(shè)備的絕緣性能是確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的關(guān)鍵因素之一。絕緣電阻的監(jiān)測對于預(yù)防電氣故障、減少設(shè)備損壞以及保障人員安全具有重要意義。傳統(tǒng)絕緣監(jiān)測技術(shù)主要依賴于定期停電檢測,這種方法不僅效率低下,而且無法實時反映設(shè)備的絕緣狀態(tài)。此外,隨著設(shè)備老化、運行環(huán)境變化以及電力負荷的增加,絕緣性能會逐漸下降,而傳統(tǒng)方法難以及時發(fā)現(xiàn)這些潛在問題。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、本技術(shù)旨在至少解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的技術(shù)問題之一。為此,本技術(shù)提出一種絕緣監(jiān)測電路及絕緣監(jiān)測方法,能夠提高絕緣阻抗監(jiān)測的精確性。
2、第一方面,本技術(shù)提供了一種絕緣監(jiān)測電路,包括:
3、控制模塊;
4、分壓電路,所述分壓電路的第一輸入端用于接入直流信號,所述分壓電路的第二輸入端用于接入交流激勵信號,所述分壓電路設(shè)有分壓接入端口,所述分壓接入端口用于與待測設(shè)備連接;
5、信號采集電路,所述信號采集電路的輸入端與所述分壓電路的分壓端連接,所述電壓采集模塊的采集端與所述控制模塊的輸入端連接;
6、校正電路,所述校正電路的控制端與所述控制模塊的輸出端連接,所述校正電路包括校正電阻,所述校正電路用于根據(jù)其控制端接收的第一電平控制所述校正電阻接入或斷開所述分壓接入端口;
7、其中,所述控制模塊用于:
8、根據(jù)從所述電壓采樣電路的采集端處獲取的采樣信號,通過預(yù)設(shè)的計算模型得到待測設(shè)備的絕緣阻抗,或更新所述計算模型的參數(shù)。
9、根據(jù)本技術(shù)第一方面實施例的絕緣監(jiān)測電路,至少具有如下有益效果:通過本技術(shù)提供的絕緣監(jiān)測電路對待測設(shè)備進行絕緣監(jiān)測時,分別向分壓電路的第一輸入端發(fā)送直流信號,以及向第二輸入端發(fā)送交流激勵信號,直流信號和交流激勵信號在經(jīng)過分壓電路后進入信號采集電路,隨后通過使用控制模塊從信號采集電路的采集端獲取采樣信號,并通過預(yù)設(shè)的計算模型與采樣信號相結(jié)合,從而計算得到連接在分壓接入端口處的待測設(shè)備的絕緣阻抗,實現(xiàn)了對電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的實時、準確監(jiān)測。另外,當需要對計算模型的參數(shù)進行校正時,控制模塊向校正電路的控制端輸出第一電平,以使校正電路控制矯正電路接入分壓接入端口,隨后控制模塊再次從信號采集電路的采集端獲取采樣信號,并根據(jù)采樣信號來對計算模型的參數(shù)進行校正,以提高該絕緣監(jiān)測電路對絕緣阻抗監(jiān)測的精確性。
10、根據(jù)本技術(shù)第一方面的一些實施例,所述分壓電路包括第二電阻、第三電阻和第四電阻,所述第二電阻的一端用于接入直流信號,另一端與所述分壓接入端口的輸入端連接,所述第三電阻的一端用于接入交流激勵信號,另一端與所述分壓接入端口的輸入端連接,所述第四電阻的一端與所述分壓接入端口的輸出端連接,另一端接地,所述電壓采樣電路的輸入端連接于所述第四電阻與所述分壓接入端口之間。
11、根據(jù)本技術(shù)第一方面的一些實施例,所述信號采集電路包括運算放大器、第五電阻、第六電阻和第一電容,所述運算放大器的正相輸入端通過所述第五電阻連接于所述第四電阻與所述分壓接入端口之間,所述運算放大器的輸出端與反相輸入端相連,所述運算放大器的輸出端通過所述第六電阻與所述第一電容的一端連接,所述第一電容的另一端接地,所述控制模塊的輸入端連接于所述第六電阻和所述第一電容之間。
12、根據(jù)本技術(shù)第一方面的一些實施例,所述校正電路還包括開關(guān)管、五腳繼電器,所述開關(guān)管的控制端與所述控制模塊的輸出端連接,所述開關(guān)管的輸出端接地,所述開關(guān)管的輸入端與所述五腳繼電器的負極控制端連接,所述五腳繼電器的正極控制端用于與電壓源連接,所述五腳繼電器的公共端與所述分壓接入端口的輸入端連接,所述五腳繼電器的常閉端空接,所述五腳繼電器的常開端通過所述校正電阻與所述分壓接入端口的輸出端連接。
13、根據(jù)本技術(shù)第一方面的一些實施例,所述校正電路還包括二極管、第二電容和第七電阻,所述二極管的陽極端與所述五腳繼電器的正極控制端連接,所述二極管的陰極端分別與電壓源、所述第二電容的一端連接,所述第二電容的另一端接地,所述開關(guān)管的控制端通過所述第七電阻與所述控制模塊的輸出端連接。
14、第二方面,本技術(shù)還提供了一種絕緣監(jiān)測方法,應(yīng)用于如第一方面任意一項實施例所述的絕緣監(jiān)測電路的控制模塊,所述絕緣監(jiān)測方法包括:
15、從信號采集電路的采集端獲取采樣信號;
16、對所述采樣信號進行傅里葉變換處理,得到基波分量;
17、根據(jù)所述基波分量、分壓電路中各電阻的阻值和預(yù)設(shè)的計算模型,得到待測設(shè)備的絕緣阻抗值;
18、當所述絕緣阻抗值小于預(yù)設(shè)的阻抗閾值,生成第一異常信號;其中,所述第一異常信號用于表征待測設(shè)備的絕緣阻抗異常。
19、根據(jù)本技術(shù)第二方面實施例的絕緣監(jiān)測方法,至少具有如下有益效果:對待測設(shè)備進行絕緣監(jiān)測時,分別向分壓電路的第一輸入端發(fā)送直流信號,以及向第二輸入端發(fā)送交流激勵信號,直流信號和交流激勵信號在經(jīng)過分壓電路后進入信號采集電路,隨后通過使用控制模塊從信號采集電路的采集端獲取采樣信號,并對采樣信號進行傅里葉變換處理得到基波分量,基波分量是信號中頻率最低的正弦波分量,它包含了信號的主要能量和信息,再根據(jù)基波分量、分壓電路中各電阻的阻值和預(yù)設(shè)的計算模型,得到待測設(shè)備的絕緣阻抗值,通過上述方法能夠?qū)崿F(xiàn)了對電氣設(shè)備絕緣狀態(tài)的實時、準確監(jiān)測。另外,通過對絕緣阻抗值的實時監(jiān)測,并與預(yù)設(shè)的阻抗閾值進行比較,可以及時發(fā)現(xiàn)絕緣阻抗異常的情況。當絕緣阻抗值小于預(yù)設(shè)的阻抗閾值時,系統(tǒng)會生成第一異常信號,用于表征待測設(shè)備的絕緣阻抗異常,可以幫助維護人員及時發(fā)現(xiàn)并處理潛在的安全隱患,防止設(shè)備故障或事故的發(fā)生,提高設(shè)備的可靠性和穩(wěn)定性,延長設(shè)備的使用壽命。
20、根據(jù)本技術(shù)第二方面的一些實施例,在所述從信號采集電路的采集端獲取采樣信號的步驟之后,還包括:
21、對所述采樣信號進行傅里葉變換處理,得到直流分量;
22、根據(jù)所述直流分量、所述分壓電路中各電阻的阻值和所述計算模型,得到待測設(shè)備的等效電阻值;
23、當所述等效電阻值小于或等于預(yù)設(shè)的第一電阻閾值,判斷待測設(shè)備的接地類型為金屬性接地;
24、當所述等效電阻值大于所述第一電阻閾值,且小于或等于預(yù)設(shè)的第二電阻閾值,判斷待測設(shè)備的接地類型為高阻接地。
25、根據(jù)本技術(shù)第二方面的一些實施例,在所述根據(jù)所述直流分量、所述分壓電路中各電阻的阻值和所述計算模型,得到待測設(shè)備的等效電阻值的步驟之后,還包括:
26、根據(jù)所述絕緣阻抗值、所述等效電阻值和所述計算模型,得到待測設(shè)備的目標容抗值;
27、獲取分壓電路中第二輸入端的交流激勵信號的交流頻率;
28、根據(jù)所述目標容抗值和所述交流頻率,得到待測設(shè)備的分布電容值;
29、當所述分布電容值大于或等于預(yù)設(shè)的電容閾值,生成第二異常信號;其中,所述第二異常信號用于表征待測設(shè)備的線路長度異常。
30、根據(jù)本技術(shù)第二方面的一些實施例,還包括:
31、向校正電路的控制端發(fā)送第一電平,以控制所述校正電路中的校正電阻接入至所述分壓電路的分壓接入端口中;
32、從信號采集電路的采集端獲取所述采樣信號;
33、根據(jù)所述采樣信號得到校正基波分量和校正直流分量;
34、根據(jù)所述校正基波分量、校正直流分量、所述校正電阻的阻值和所述分壓電路中各電阻的阻值,對所述計算模型的原始參數(shù)進行更新。
35、根據(jù)本技術(shù)第二方面的一些實施例,所述根據(jù)所述校正基波分量、校正直流分量、所述校正電阻的阻值和所述分壓電路中各電阻的阻值,對所述計算模型的原始參數(shù)進行更新,包括:
36、根據(jù)所述校正基波分量、校正直流分量、所述校正電阻的阻值和所述分壓電路中各電阻的阻值,得到目標參數(shù);
37、當所述目標參數(shù)和所述計算模型的原始參數(shù)之間的差值小于或等于預(yù)設(shè)的校正閾值,不對所述計算模型的原始參數(shù)不作處理;
38、當所述目標參數(shù)和所述計算模型的原始參數(shù)之間的差值大于所述校正閾值,將所述目標參數(shù)替換所述原始參數(shù)。
39、本技術(shù)的附加方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出,部分將從下面的描述中變得明顯,或通過本技術(shù)的實踐了解到。