专利名称：一种用于高压线路检测的智能互感器及高压线路检测设备的制作方法
技术领域：
本发明属于电力系统检测领域，尤其涉及一种用于高压线路检测的智能互感器及 高压线路检测设备。
背景技术：
自1978年改革开放以来，我国国民经济迅猛发展，科学技术不断创新进步，人民 生活水平不断得到提高，电力作为经济社会发展的基础设施和公共事业之一，其需求也在 快速增长。为此我国电网建设逐步加强，城乡电网建设与改造取得成效，保障了国民经济发 展和社会进步对用电的强劲需求。然而，在保障国民用电需求的同时电力故障也在不断的 涌现和解决当中。输配电作为电网运行的两个重要环节，在整个电网运行过程中起着极其重要的作 用，一旦在此过程中发生故障，将对电网、国民经济和人民生活带来不可估量的损失，对此 我国也加大了对这两个环节的监测力度，最常用的监测手段便是用零序互感器和其他保护 设备共同来对输配电线路进行接地和漏电等检测和保护。然而常用的传统的零序互感器主要是将三相电路同时穿过一个零序互感器当中 或者分接后汇总安装在开关柜的地板上面，这样做不仅大大限制了零序互感器的可安装位 子，而且安装过程复杂，需要注意的事项很多，很容易给以后电路留下造成事故的隐患或直 接对电力线路造成损害。另外由于传统零序互感器完全是靠机械判定和动作，很容易发生 装置老化或者反映不灵敏等事故，造成零序保护装置在接地故障时拒动，保护越级等，给整 个电网造成了不可估量的威胁。而且最主要的是传统的零序互感器需要三条线路(三相工 作线路)或者两条线路(单相工作线路)同时穿过同一铁芯才能实现铁芯内感应的磁通量叠 加。由于高压线路绝缘问题和野外线路架设方式(线路间距过大)问题的存在，使得这种多 线穿心方式根本无法实现。

发明内容
本发明为解决公知技术中存在的技术问题而提供了一种用于高压线路检测的智 能互感器，旨在解决传统零序互感器在高压线路上安装存在的绝缘问题和野外架空线路间 距过大无法安装及安装位子固定、安装过程复杂繁琐、完全靠机械制动判断不灵敏、容易老 化及容易被高压击穿等的先天缺陷的问题。本发明为解决公知技术中存在的技术问题所采取的技术方案是 一种用于高压线路检测的智能互感器，所述智能互感器包括
电流互感器采样模块，用于利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小电 流信号并进行输出；
电源管理模块，用于接收所述电流互感器采样模块输出的小电流信号进行处理后作为 电源提供所述智能互感器需要的电流；
信号整形模块，用于对接收的所述电流互感器采样模块输出的小电流信号进行精密整流并进行输出，可采用AD8277或2NA2132 (此二芯片可以直接代换)来实现其功能；
嵌入式处理模块，用于对接收的所述信号整形模块输出的小电流信号进行判断、分析 并形成数字信号并进行输出；
GPS授时定位模块，用于对每一相电力线上安装的所述嵌入式处理模块进行统一精确 的授时以及精确定位；
射频通讯模块，用于接收所述嵌入式处理模块输出的数字信号并将所述数字信号进行 输出实现不同所述嵌入式处理模块之间的通讯。
本发明的另一目的还在于提供一种包含上述智能互感器高压线路检测设备。本发明通过采用GPS授时定位模块、嵌入式处理模块等结构，能够给每一相上的 设备统一授时，通过先进精密的检测技术对电力线路进行监测和测算，这样即保证了每一 相设备能够准确的在同一时刻对每一相电流进行检测，又大大提高了测量的准确性与可靠 性。同时独立的智能判断能力克服了传统机械动作误差率大的弊病。此外，分立式地安装 可以大大的扩大零序互感器的安装空间。


图1是本发明实施例提供的用于适应大范围电流变化的取能装置的结构框图； 图2是本发明实施例提供的用于适应大范围电流变化的取能装置的电路图3是本发明实施例提供的电源管理模块的电路图； 图4是本发明实施例提供的信号整形模块的结构图； 图5是本发明实施例提供的嵌入式处理模块的结构图。
具体实施例方式为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下施例，并配合附图详 细说明如下
图1示出了本发明实施例提供的用于适应大范围电流变化的取能装置的电路图，为了 便于说明，仅示出了与本发明相关的部分。该智能互感器包括
GPS授时定位模块11，用于对每一相电力线上安装的所述嵌入式处理模块进行统一精 确的授时以及精确定位；
电流互感器采样模块12，用于利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小 电流信号并进行输出；
电源管理模块13，用于接收电流互感器采样模块12输出的小电流信号进行处理后作 为电源提供智能互感器需要的电流；
信号整形模块14，用于对接收的电流互感器采样模块12输出的小电流信号进行精密 整流并进行输出；
嵌入式处理模块15，用于对接收的信号整形模块14输出的小电流信号进行判断、分析 并形成数字信号并进行输出；
射频通讯模块16，用于接收嵌入式处理模块15输出的数字信号并将数字信号进行输 出实现不同嵌入式处理模块15之间的通讯。作为本发明实施例的一优选方案，在每条电力线路上都安装有一套智能互感器，所有 智能互感器通过一个GPS授时定位模块11统一授时和定位。作为本发明实施例的一优选方案，智能互感器还包括
GSM通讯模块17，用于当电力线路发生故障时，发送报警信号，对检修人员进行报警。作为本发明实施例的一优选方案，不同的射频通讯模块16之间相互进行通讯，组 成一个局部微网。本发明的GPS授时定位模块11主要由以下两个功能1、统一授时，即安装有本发 明的三相电路上，只有其中一相上有所述GPS授时定位模块11，通过与卫星进行通讯，获取 时间，将时间信息传递给嵌入式处理模块，嵌入式处理模块15通知射频通讯模块16对另外 两相上的射频通讯模块16授时，因为上述所述过程耗时为ns (纳秒)级，符合相关国际标 准，保证了三相上授时的基本统一性。2、定位，即通过与卫星通讯对本发明安装位置进行精 确定位，将信息传递给嵌入式处理模块15，当相关线路发生故障时，由嵌入式处理模块15 向相关人员发送故障定位信息。本发明可以采用分体安装在每一条相线上，GPS授时定位模块11将会和卫星进行 信息通讯，通过卫星给每一相线上我们的发明统一授时，以保证每一次在三相上采集的数 据都是精确的同一时刻。授时结束后，三相上的电流互感器采样模块12开始对所在线路 上的电流进行采样，采样得到的电流一部分通过电源管理模块13对整个装置提供电源；另 一部分每一相上的装置对所在线路上的电流信号进行采样，电流信号交由信号整形模块14 对电流信号波形进行整理，最后通过嵌入式处理模块15进行分析、判断和处理，然后三相 上的设备通过各自的射频电路，相互进行通讯，组成一个局部微网，其中两相上的装置将检 测得到的电流数据通过射频通讯模块16发送的另外一相上，由另外一相上的嵌入式处理 模块15对三相上的电流进行矢量和计算。若计算结果为零，则判断线路未发生故障，则重 复上述过程；否则线路发生故障，嵌入式处理模块15会通知GSM通讯模块17，发送报警信 息给相关巡检人员，完成事故报警。本发明不仅解决了传统零序互感器无法解决的问题，达到传统零序互感器对电力 线路进行监测的目的，并使其更加精确可靠，同时还可以独立的实现故障报警。通过在相 应电力线路上安装本发明提供的智能互感器，可以大大的扩大零序互感器的安装空间。另 外我们通过先进的电力电子技术和数据通信技术，通过GPS授时定位模块11给每一相上的 设备统一授时，通过先进精密的检测技术对电力线路进行监测和测算，这样即保证了每一 相设备能够准确的在同一时刻对每一相电流进行检测，又大大提高了测量的准确性与可靠 性，还可以独立的完成对故障线路报警的工作。并且本发明提供的智能互感器具有独立自 主知识产权的外壳，能够很好的保护智能互感器，从而大大提高了使用寿命。同时具有独立 的智能判断，克服了传统机械动作误差率大的弊病，还具有很好的兼容性，可以与电网上的 其他设备进行协同配合，共同组成一套完整的智能型的馈电和监测系统，大大提高了电网 运行的安全性、经济性和可靠性。
以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是 依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发 明技术方案的范围内。
权利要求
1.一种用于高压线路检测的智能互感器，其特征在于，所述智能互感器包括电流互感器采样模块，用于利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小电 流信号并进行输出；电源管理模块，用于接收所述电流互感器采样模块输出的小电流信号进行处理后作为 电源提供所述智能互感器需要的电流；信号整形模块，用于对接收的所述电流互感器采样模块输出的小电流信号进行精密整 流并进行输出，可采用AD8277或2NA2132 (此二芯片可以直接代换)来实现其功能；嵌入式处理模块，用于对接收的所述信号整形模块输出的小电流信号进行判断、分析 并形成数字信号并进行输出；GPS授时定位模块，用于对每一相电力线上安装的所述嵌入式处理模块进行统一精确 的授时以及精确定位；射频通讯模块，用于接收所述嵌入式处理模块输出的数字信号并将所述数字信号进行 输出实现不同所述嵌入式处理模块之间的通讯。
2.如权利要求1所述的智能互感器，其特征在于，在每条电力线路上都安装有一套所 述智能互感器，所有所述智能互感器通过一个所述GPS授时定位模块统一授时和定位。
3.如权利要求1所述的智能互感器，其特征在于，所述智能互感器还包括GSM通讯模块，用于当电力线路发生故障时，发送报警信号，对检修人员进行报警。
4.如权利要求1所述的智能互感器，其特征在于，不同的所述射频通讯模块之间相互 进行通讯，组成一个局部微网。
5.一种高压线路检测设备，所述检测设备安装有智能互感器，其特征在于，所述智能互 感器包括电流互感器采样模块，用于利用电磁感应原理，将高压线路中的大电流信号变为小电 流信号并进行输出；电源管理模块，用于接收所述电流互感器采样模块输出的小电流信号进行处理后作为 电源提供所述智能互感器需要的电流；信号整形模块，用于对接收的所述电流互感器采样模块输出的小电流信号进行精密整 流并进行输出，可采用AD8277或2NA2132 (此二芯片可以直接代换)来实现其功能；嵌入式处理模块，用于对接收的所述信号整形模块输出的小电流信号进行判断、分析 并形成数字信号并进行输出；GPS授时定位模块，用于对每一相电力线上安装的所述嵌入式处理模块进行统一精确 的授时以及精确定位；射频通讯模块，用于接收所述嵌入式处理模块输出的数字信号并将所述数字信号进行 输出实现不同所述嵌入式处理模块之间的通讯。
6.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，在每条电力线路上都安装有一套所述 智能互感器，所有所述智能互感器通过一个所述GPS授时定位模块统一授时和定位。
7.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，所述智能互感器还包括GSM通讯模块，用于当电力线路发生故障时，发送报警信号，对检修人员进行报警。
8.如权利要求5所述的检测设备，其特征在于，不同的所述射频通讯模块之间相互进 行通讯，组成一个局部微网。
全文摘要
本发明属于电力系统检测领域，尤其涉及一种用于高压线路检测的智能互感器及高压线路检测设备，所述智能互感器包括GPS授时定位模块，用于进行统一授时及定位；电流互感器采样模块，将高压线路中的大电流信号变为小电流信号并进行输出；电源管理模块，用于对接收小电流信号进行处理后作为电源；信号整形模块，用于对接收的小电流信号进行精密整流并进行输出；嵌入式处理模块，用于对接收的小电流信号进行判断、分析并形成数字信号并进行输出；射频通讯模块，用于实现不同所述嵌入式处理模块之间的通讯。本发明可以分体灵活安装在电力线路上，完全满足在高电压和野外架空线路上安装的需要，同时拥有实时监控、判断准确、安全可靠的一些特点。
文档编号G01R31/08GK102081133SQ201010577868
公开日2011年6月1日 申请日期2010年12月8日 优先权日2010年12月8日
发明者崔大鹏, 董强 申请人:天津市翔晟远电力设备实业有限公司