配電運行綜合智能測試儀的製作方法

2023-06-09 11:08:06 2

專利名稱：配電運行綜合智能測試儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測試配電設備的各種運行參數的儀表。
多年來，低壓配電用的運行管理，一直是供電部門管理中的一個薄弱環節。對低壓設備的運行狀況、供電可靠性、供電質量、低壓網絡損耗等都是估計，基本上是心中無數。如變壓器是超負荷運行？還是欠負荷運行？三相負荷是否平衡，業擴報裝是否還有容量等都是憑經驗進行估計。或一年抓幾個典型日(一般是兩個典型日，春天一次、冬天一次)，幾個典型用電時刻進行人工鉗形表查負荷，這樣做的結果一是典型日並不能完全準確代表配電設備的負荷情況；二是人工的勞動強度大，並且也不一定準確。所以配電網的改造，設備增容都具有很大的盲目性，不能真正的解決配電設備既經濟又安全運行的問題。
本實用新型的目的在於真正解決以上的不足之處，而提供一種配電運行綜合智能測試儀。
按照本實用新型的配電運行綜合智能測試儀，其特徵在於它主要包括CPU、地址鎖存器、地址解碼器、讀寫控制器、EPROM、RAM、PROM、輸入轉換電路、A／D轉換器、並行接口以及時鐘發生器。地址鎖存器與CPU的P0埠相連，為其低八位地址與數據總線提供分時復用。地址解碼器與CPU(15)的P2埠連接，對P2埠地址線的最高3位進行解碼，其輸出分別與RAM、PROM、A／D轉換器、並行接口的輸入端相連。從輸入轉換電路來的模擬量信號先經A／D轉換器轉換成數位訊號，再分別送到CPU、EPROM、RAM以及PROM。
按照上述的配電運行綜合智能測試儀，其特徵在於它還包括一個通信接口(13)。
以下結合附圖對本實用新型配電運行綜合智能測試儀的一個具體實施例進行詳細說明。


圖1是本實用新型配電運行綜合智能測試儀的外形圖。
圖2是本實用新型配電運行綜合智能測試儀與電網的接線示意圖。
圖3是本實用新型配電運行綜合智能測試儀中輸入轉換電路的線路圖。
圖4是本實用新型配電運行綜合智能測試儀的方框線路圖。
圖5是本實用新型配電運行綜合智能測試儀的主程序流程圖。
圖6是本實用新型配電運行綜合職能測試儀與手持終端機進行通信的程序流程圖。
首先參見圖1，本實用新型配電運行綜合智能測試儀包括一個外殼(11)，在外殼(11)的上半部分有一個工作指示板(12)，左側有一個數據通信接口(13)，底部有十個接線插孔(1－10)。參見圖2，接線插孔(1和3、4和6、7和9)分別是一對電流接線插孔，它們都通過一個電流互感器(14)來分別檢測A、B、C三相電網上的電流，接線插孔(2、5、8、10)分別為A、B、C線和地線0的電壓接線插孔。本實用新型配電運行綜合智能測試儀在工作時，就按圖2所示接線。
為了給計算機提供適當的電平信號，從上述接線插孔來的電流、電壓信號必須經過變換。圖3顯示了輸入轉換電路(圖4中22)中一路電流和一路電壓的具體轉換電路。如圖3所示，5A或更大的電流經過電流轉換器CT轉換成MA級的電流，在電位器R2上產生一個5V的電壓信號，供後面的計算機(或CPU)使用，W1和W2是10V穩壓管，它們組成雙向保護電路，當輸出信號的峰值超過＋10V或－10V時，起限幅作用。電壓100V或220V則經過電壓轉換器轉換，在R4上產生5V電壓，供計算機(或CPU)使用，W3和W4與W1和W2相同，起相同功能。圖中R1、R3是分壓電阻。
參見圖4，本實用新型的配電運行綜合智能測試儀主要包括CPU(15)、地址鎖存器(16)、解碼器(17)、讀寫控制器(18)、EPROM(19)、RAM(20)、PROM(21)、輸入轉換電路(22)、A／D轉換器(23)、並行接口(24)以及時鐘發生器(25)。時鐘發生器(25)的時鐘頻率為12MHZ。CPU(15)可採用8031AH單片機。地址鎖存器可採用74LS373，它主要為CPU(15)的P。端子的低八位地址與數據總線分時復用。地址解碼器可採用74LSB8，它用CPU(15)P2端子地址線的最高3位進行解碼，它的輸出分別作為RAM(20)、PROM(21)、A／D轉換器(23)、並行接口(24)輸入輸出的片選信號。模擬量輸入通道可設計為8個通道，在本實施例中，實際只用6個通道，包括3個電流信號，3個電壓信號。從輸入轉換電路(22)來的模擬量信號先經A／D轉換器(23)轉換成數位訊號，再分別送到CPU(15)、EPROM(19)、RAM(20)以及PROM(21)。
圖5顯示了本實用新型配電運行綜合智能測試儀主程序流程圖。在系統上電或按復位按鈕後，首先對系統進行初始化。然後看是斷電還是復位啟動，是斷電，則根據現在的時間和斷電時間計算停電長短，記錄在累加停電時間存貯器中。緊接著看是否數據被採集過，如是則記錄這一次的測試儀的開始工作時間。下邊是進行採樣，採樣間隔為1分鐘一次，連續進行四次，比較決定是否為壞數據，若不是則記錄累加電量，比較現值是否大於最大值或小於最小值。最後看定時時間(1小時間隔)到否，若到，則如同上述連續採用四次，經過計算，確認是否為壞數據，否則記各有關數量及相應時級，然後返到採集數據，進入巡迴監測。
本實用新型的配電運行綜合測試儀可通過如圖1所示的通信接口(13)與手持終端機通信，以便將該測試儀中的各種數據通過手持終端機傳送給中心計算機進行更全面的處理、顯示和列印。該配電運行綜合智能測試儀與手持終端機通信機採用中斷方式進行，其程序流程圖見圖6。當手持終端需察看測試儀的運行情況時，把手持終端和測試儀連接，開手持終端電源，根據數據提示，選擇功能，測試儀則根據接收到的命令，判別時接收數據，還是查詢時間，做相應處理。
按照本實用新型的配電運行綜合智能測試儀可廣泛用於配電設備，如變壓器、線路及變電站的出線等。它的主要功能有(1)連續運行等間隔(如1小時)測量記錄三相電壓、電流、有功功率、功率因素及視在功率等，最大可連續記錄三十一天(間隔為1小時)。
(2)監測電壓質量、統計電壓超上限、超下限時間，計算電壓合格率。
(3)實時在線捕捉三相電壓、電流量的最大值和最小值及相應出現的日期、時間，解析度為分鐘。
(4)進行可靠性統計，可以完整記錄配電設置在運行期間的停電時間累加值，解析度為分鐘。
(5)可計算負荷率，三相不平衡率等。
(6)電度量自動累加。
(7)表內裝有長壽命的充電隔鎳電池，在停電時，可保持本裝置正常工作。
(8)可與手持終端機通信，實現抄錄數據和整定修改測試儀內部的運行參數。
(9)可與IBM－PC機及兼容機配套使用，形成完整的配電網實時管理資料庫，對配電設備的更新、安全、可靠、低耗運行、網絡改造提供可靠的數據。
權利要求1.一種配電運行綜合智能測試儀，其特徵在於它主要包括CPU(15)、地址鎖存器(16)、地址解碼器(17)、讀寫控制器(18)、EPROM(19)、RAM(20)、PROM(21)、輸入轉換電路(22)、A/D轉換器(23)、並行接口(24)以及時鐘發生器(25)；地址鎖存器(16)與CPU(15)的Po埠相連，為其低八位地址與數據總線提供分時復用；地址解碼器(17)與CPU(15)的P2埠連接，對P2埠地址線的最高3位進行解碼，其輸出分別與RAM(20)、PROM(21)、A/D轉換器(23)、並行接口(24)的輸入端相連；從輸入轉換電路(22)來的模擬量信號先經A/D轉換器(23)轉換成數位訊號，再分別送到CPU(15)、EPROM(19)、RAM(20)以及PROM(21)。
2.按照權利要求1所述的配電運行綜合智能測試儀，其特徵在於它還包括一個通信接口(13)。
3.按照權利要求1所述的配電運行綜合智能測試儀，其特徵在於所說的輸入轉換電路(22)由一個電流轉換器、一個電壓轉換器，分壓電阻、採樣電阻及過壓保護電路等組成。
專利摘要一種配電運行綜合智能測試儀，它主要有單片微機系統和輸入模擬轉換電路等組成。被測信號經過模擬轉換電路，變為電子電路可以接收的信號電平，經過CPU(15)計算，算出電壓、電流、有功功率、功率因數，比較得到電流、電壓的最大值和最小值，取得當時實時時間及電壓超上、下限時間、設備的停電時間，存到存貯器(20)中。運行30-31天後，由通信口(13)取出，送到計算機中進行分析處理，繪製各種曲線、為配電設備的更新、安全、可靠、低耗運行、網絡改造提供了可靠的數據，本實用新型的實施，大大提高了測量精度，減輕了工作人員的勞動強度。
文檔編號G01R31/00GK2099981SQ91224138
公開日1992年3月25日 申請日期1991年9月3日 優先權日1991年9月3日
發明者賈孝豐 申請人:能源部電力科學研究院