基于双时基采样技术的过电压在线监测装置

摘要

一种基于双时基采样技术的过电压监测装置，包括阻容高电压传感器，阻容高电压传感器信号输出端通过双屏蔽层同轴电缆与信号调理单元的双保护电路输入端相连，信号调理单元的光电隔离输出端和信号隔离单元的光电隔离模块的输入端相连，光电隔离模块的输出端和工业控制计算机的网口相连，同时信号隔离单元的隔离电源输出端和信号调理单元的电源输入端相连，本发明信号调理单元内采用双时基数据采集模块冗余采集过电压信号波形，不仅适应于电力系统内部过电压的监测，同时适应于电力系统外部过电压的监测，其尤其对雷电过电压效果最为突出，具有提高过电压在线监测的准确性和稳定性的特点。

主权项

一种基于双时基采样技术的过电压监测装置，其特征在于，由阻容高电压传感器（1）、信号调理单元（2）、信号隔离单元（3）、工业控制计算机（4）、光电隔离模块（5）和隔离电源（6）组成，阻容高电压传感器（1）信号输出端通过双屏蔽层同轴电缆与信号调理单元（2）的双保护电路输入端相连，信号调理单元（2）的光电隔离输出端和信号隔离单元（3）的光电隔离模块（5）的输入端相连，光电隔离模块（5）的输出端和工业控制计算机（4）的网口（7）相连，同时信号隔离单元（3）的隔离电源（6）输出端和信号调理单元（2）的电源输入端相连；信号调理单元（2）由3组双保护电路（8）、3组分压电路（9）、3组触发电路（10）、双时基数据采集模块（11）和第一电光隔离模块（12）组成，双保护电路（8）的信号输入端与各自阻容高电压传感器（1）信号输出端相连，双保护电路（8）的信号输出端与分压电路（9）的信号输入端相连，分压电路（9）的信号输出端与触发电路（10）的信号输入端相连，同时分压电路（9）的信号输出端和双时基数据采集模块（11）的输入端相连，触发电路（10）的信号输出端和双时基数据采集模块（11）的触发端相连，双时基数据采集模块（11）的输出端和第一电光隔离模块（12）的输入端相连；所述的分压电路（9）的输入端接运算放大器（U1）的同相输入端引脚（14），并与第二电容（C2）、第三电容（C3）相连，第三电容（C3）的另一端和第三电阻（R3）相连，第二电容（C2）、第三电阻 （R3）的另一端接地，运算放大器（U1）的反相输入端引脚（13）接第四电阻（R4），第四电阻（R4）的另一端和运算放大器（U1）的正电源引脚（16）相连，运算放大器（U1）的输出引脚（17）和+12V直流电源、第四电容（C4）及第五电容（C5）相连，第四电容（C4）和第五电容（C5）的另一端接地，运算放大器（U1）的负电源引脚（15）和‑12V直流电源、第六电容（C6）和第七电容（C7）相连，第六电容（C6）和第七电容（C7）的另一端接地；所述的触发电路（10）接分压电路（9）分压后的信号（In）端，并和第六电阻（R6）、第七电阻（R7）相连，第六电阻（R6）的另一端和双门限比较器（U2）的INB‑引脚（24）、第十一电阻（R11）相连，第七电阻（R7）的另一端和双门限比较器（U2）的INA+引脚（26）、第八电阻（R8）相连，第十一电阻（R11）、第八电阻（8）的另一端接地,双门限比较器（U2）的INB‑引脚（24）和第二可调电位器（RP2）可动端、第十电容（C10）相连，第二可调电位器（RP2）的初端和双门限比较器（U2）的V‑引脚（23）、第十一电容（C11）、第二电感（L2）相连，第二电感（L2）的另一端和直流电源‑5V、电解电容（C12）相连，第二可调电位器（RP2）的末端、第十一电容（C11）、电解电容（C12）的另一端接地,双门限比较器（U2）的INB+引脚（27）和第一可调电位器（RP1）可动端、第九电容（C9）相连，第一可调电位器（RP1）的初端和双门限比较器（U2）的+V引脚（28）、第八电容（C8）、第一电感（L1）相连，第一电感（L1）的另一端和+5V直流电源及第十三电容（C13）相连，第一可调电位器（RP1）的末端接地， 第八电容（C8）、第十三电容（C13）、第九电容（C9）的另一端接地,双门限比较器（U2）的2引脚（19）和第十电阻(R10)相连，双门限比较器（U2）的15引脚（32）和第九电阻（R9）相连，双门限比较器（U2）的GND引脚（20）、LEA引脚（21）、NC引脚（22）、NC引脚（29）、LEB引脚（30）、GND引脚（31）接地，第九电阻（R9）、第十电阻（R10）的另一端接地,双门限比较器（U2）的QA引脚（18）和第十三电阻（R13）、第二二极管（D2）的正极相连，双门限比较器（U2）的QB引脚（33）和第十二电阻（R12）、第三二极管(D3)的正极相连，第十二电阻（R12）、第十三电阻（R13）的另一端接地，第二二极管（D2）的负极、第三二极管（D3）的负极相连作为OUT输出端。