[实用新型]数字积分法断路器介质损耗角正切值在线监测系统

说明书

技术领域：

本实用新型属于断路器绝缘特性在线监测技术领域，特别涉及一种数字积分法断路器介质损耗角正切值在线监测技术。

背景技术：

绝缘在线监测损耗角的正切值计算过程依靠监测绝缘体的泄漏电流值及电压信号，通过计算电流与电压的相位角而得到介质损耗角的正切值。目前，介质损耗角正切值在线监测大部分采用高压电桥法和相位差法，两种方法在实际应用中都存在缺点。高压电桥法改变被监测设备的原有状态，需要附加保护来保证其安全性。相位差法容易受谐波干扰，监测结果精度低、可靠性差。在不改变设备现有绝缘状态的情况下，解决微弱电流的采样及电磁干扰问题是损耗角的正切值在线监测技术领域研究的热点。

实用新型内容：

实用新型目的：

本实用新型提供一种数字积分法断路器介质损耗角正切值在线监测系统及方法，其目的是解决以往所存在的问题。

技术方案：

数字积分法断路器介质损耗角正切值在线监测系统，该系统包括监控主机、采样计算CPU、第一A/D转换单元、锁相环电路、隔离放大电路、低通滤波电路、电压互感器、第二A/D转换单元、隔离放大电路、低通滤波电路、电流互感器、断路器、键盘、显示单元、CAN通讯单元、存储器、报警单元、编程接口、时钟单元、复位单元、RS-485通讯单元和中央控制室，其中电压互感器的测量端与断路器相连接，电压互感器的信号输出端口与锁相环电路、隔离放大电路的输入端相连接，隔离放大电路的输出端与低通滤波电路的信号输入端相连接，锁相环电路、低通滤波电路的信号输出端与第一A/D转换单元的输入端相连接，电流互感器的测量端与断路器相连接，电流互感器的信号输出端口与隔离放大电路的输入端相连接，隔离放大电路的输出端与低通滤波电路的信号输入端相连接，低通滤波电路的信号输出端与第二A/D转换单元的输入端相连接，第一A/D转换单元、第二A/D转换单元的输出端与采样计算CPU的信号输入端相连接，编程接口的输出端与采样计算CPU 的编程信号输入端相连接，时钟单元的输出端与采样计算CPU的时钟信号输入端相连接，复位单元的输出端与采样计算CPU的复位信号输入端相连接，采样计算CPU的通讯接口经过CAN通讯单元与监控主机相连接，键盘的信号输出端与监控主机的信号输入端相连接，显示单元、存储器和报警单元的信号输入端与监控主机的信号输出单元相连接，RS-485通讯单元的输入端与监控主机的信号输出单元相连接，RS-485通讯单元的输出端与中央控制室的信号输入单元相连接。

显示单元通过临时固定架固定，该固定架包括支撑盒、上V形支撑卡、下V形支撑卡和调整螺杆；在支撑盒的两端设置有限位滑道，限位滑道为沿支撑盒长度方向设置的条形滑道；

上V形支撑卡包括上卡臂和上随动臂，上卡臂和上随动臂通过扭簧连接形成V形结构；下V 形支撑卡包括下卡臂和下随动臂，下卡臂和下随动臂通过另一个扭簧连接形成V形结构；两个扭簧均套在移动滚筒上，移动滚筒的中心设置有滚动轴，滚动轴的两端伸进限位滑道内并在使用时沿限位滑道移动；

上随动臂与下随动臂通过活动轴活动连接，活动轴连接带有螺纹的调整螺杆，调整螺杆沿与限位滑道垂直的方向穿过支撑盒并通过螺纹与支撑盒螺纹配合；

在上卡臂的上部设置有用于在水平方向压住的显示单元边缘的横向固定压片。

在上卡臂上沿上卡臂的长度方向依次设置多个横向限位孔，在横向限位孔前端设置有与横向限位孔同轴且连通的横向限位套，横向固定压片上连接有横杆，该横杆穿过横向限位孔及横向限位套并能在横向限位孔及横向限位套内左右移动，在横向限位孔的前端设置有能左右移动的顶帽，顶帽的尾端连接拉紧弹簧的前端，拉紧弹簧的后端伸进横向限位套内并与横向限位套的侧壁连接，拉紧弹簧套在横固定压片的横杆的前端。

利用上述的数字积分法断路器介质损耗角正切值在线监测系统所实施的在线监测方法，其特征在于：电压互感器和电流互感器采集高压断路器电压与电流信号，经过隔离放大、低通滤波后发送给采样计算CPU，采样运算CPU对电压、电流信号进行运算处理得到具体的电压、电流值并反馈给监控主机，监控主机降电压、电流矢量与参考适量进行比较，得到电压、电流与参考信号的相位差及再对进行运算得到两者相位差即：

根据介质损耗角正切的定义，得：

利用采样计算CPU和监控主机的高速运算能力，能够实现对断路器绝缘介质损耗角正切值变化情况的实时监控。

优点效果：