變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統的製作方法

2023-06-04 14:27:46

專利名稱：變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力系統安全診斷裝置，尤其涉及一種變電站接地網的腐蝕故障點智能診斷裝置。
背景技術：
接地網是電力系統發電廠和變電站所的重要設備，需要同時滿足工作接地、保護地與防雷接地的要求。接地網不僅提供一個公共的電參考點，而且在系統故障時迅速排洩故障電流，防止地電位異常升高，確保跨步電壓、接觸電壓和轉移電壓在容許的安全範圍內，保障人身和設備安全。所以接地網接地性能的優劣直接關係到發電廠和變電站所工作人員的人身安全及設備的正常運行，合格的接地網在電力系統安全運行中具有十分重要的作用。 多年來，對電力系統接地網的測試大多採用電流電壓法或接地搖表法測量接地電阻值。接地網的腐蝕程度則通過大功率變壓器對接地系統注入大電流來達到測試目的。上述測量方法由於存在多種幹擾源的影響，往往不能達到準確測量的要求，誤差較大。

實用新型內容本實用新型所要解決的技術問題就是提供一種診斷效率高、操作簡便、測量準確的變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其在不停電和不進行大面積開挖的情況下，僅僅依靠接地網接地引下線間電阻，就可對接地網的腐蝕和斷點情況進行檢測。為解決上述技術問題，本實用新型採用如下技術方案一種變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於包括數據採集終端和腐蝕故障點診斷分析上位機，所述數據採集終端通過腐蝕故障點診斷分析上位機的USB接口與之相連接。進一步地，所述智能採集終端包括微控制器、液晶顯示器和配有前置抗幹擾電路的數據採集轉換器，所述數據採集轉換器分別與微控制器和高精度參考電位器連接並受其控制，所述數據採集轉換器採集接地網各監測點的電壓或電流信號，並將各監測點的電流或電壓信號通過微控制器輸出至液晶顯示器，所述腐蝕故障點診斷分析上位機通過USB通信接口與微控制器連接並為之提供工作電源。進一步地，所述數據採集轉換器進一步包括模數轉換器。進一步地，所述模數轉換器帶有SPI串行接口，並通過此SPI串行接口與微控制器的輸入接口連接。進一步地，所述模數轉換器是E - A型24位高精度模數轉換器。進一步地，所述微控制器集成有USB2. 0接口、SIE和增強型8051微處理器，並通過其USB通信接口與腐蝕故障點診斷分析上位機連接。進一步地，所述液晶顯示器是集成了液品顯示模塊的液品顯示器。本實用新型可以在短時間內診斷出變電站接地網腐蝕故障點並且對整個地網的地網腐蝕度做出安全評估以及預警。相對於傳統的搖表法以及大面積停電開挖查找接地網斷點和腐蝕段的方法，該系統提供一種可靠而又簡便的實用化的診斷方法，能夠在不停電和不進行大面積開挖的情況下，僅僅依靠接地網接地引下線間電阻，就能對接地網的腐蝕和斷點情況進行檢測。這就可以及時發現接地網故障，而避免因接地網故障而對變電站設備和工作人員造成的危害，保障了電力系統安全可靠地運行。這不僅具有很重要地現實意義，還具有經濟效益。
以下結合附圖
和具體實施方式
對本實用新型作進一步描述圖I是本實用新型系統的結構原理示意圖；圖2是本實用新型系統的一個實施例的示意圖。
具體實施方式
圖I較形象地繪示出本實用新型系統的結構原理示意圖，整個系統主要由兩部分構成數據採集與測量裝置和接地網腐蝕診斷PC上位機8，在上位機8中設有應用軟體。數據採集與測量裝置優選包括一個可以提供0-60A直流電流的直流電流源I和一個智能數據採集終端11。根據需要，直流電流源I在各個測量點和激勵點之間，向接地網9輸入恰當的激勵信號，然後數據採集終端9對選定的測量點進行測量，並將數據傳輸給接地網腐蝕診斷上位機8。上位機8中的腐蝕診斷檢測軟體系統運行於現場計算機上，根據接地網的物理拓撲結構，生成對應的電路計算方程，再根據採集到的接地網數據，通過計算模型對接地網各段的電阻進行計算，進而判斷接地網的腐蝕情況。本實用新型採用人機界面，主要包括創建工程界面、數據採集界面、診斷結果界面。其中在創建工程界面中只要輸入待測地網尺寸信息建立工程和項目，接下來便可進入數據採集界面進行測試。測試結束後，可以立刻計算這組數據，並以直觀的形勢將計算結果呈現於顯示屏，腐蝕程度不同，每根扁鐵顯示的顏色也不同。本實用新型突出表現了變電所接地網自動測試診斷的業務特點，利用電子化的檢測手段代替現有人工檢測，對接地網腐蝕診斷程序化的優勢得到充分利用，實現了對接地網腐蝕診斷業務功能最大限度的擴展和完善。圖2中所示是本實用新型數據採集終端11的一個優選實施例的示意圖，主要由以下部分組成可編程直流電源I、微控制器2、供電模塊4、程序存儲模塊5(優選為一個64KB的EEPR0M)、液晶顯示器6，並優選地包括一個系統操控面板(圖中未繪示出)，數據採集終端11進一步包括一個配有前置抗幹擾電路的數據採集轉換器10。數據採集轉換器10分別與微控制器2和高精度參考電位器7通訊連接並受其控制。數據採集轉換器10採集接地網9的各監測點的電壓或電流信號，並將各監測點的電流或電壓信號通過微控制器2計算和數據處理，輸出給液晶顯示器6加以顯示。上位機8通過USB通信接口與微控制器2連接並為之提供工作電源。本實用新型的前置抗幹擾電路包括AD7718內置的積分器和濾波器，以及前端的濾波電路，能有效的抑制強電磁場環境下對地網的幹擾，尤其能很好的抑制工頻信號的幹擾，使得採集到的數據達到精準、穩定、可靠的要求。進一步地，數據採集轉換器10包括多個高精度模數轉換器3。[0024]進一步地，模數轉換器3帶有SPI串行接口，並通過此SPI串行接口與微控制器2的輸入接口連接。進一步地，模數轉換器3是E - A型24位高精度模數轉換器。進一步地，微控制器2集成有USB2. 0接口、SIE和增強型8051微處理器，並通過其USB通信接口與腐蝕故障點診斷分析上位機8連接。進一步地，液晶顯示器6是集成了液品顯示模塊的液品顯示器。本實用新型數據採集終端11的傳輸模式為利用智能接地網數據採集終端同時採集接地網測試節點的多路信號，經高精度模數轉換器3後，將24bit數位訊號通過SPI接口傳輸到微控制器2(CY7C68013)，然後通過微控制器2的USB接口將數據送入上位機2上進行處理，判斷和分析。同時，通過CY7C68013微控制器2的IIC接口 SLC和SDA送入液晶顯不器6。 本實用新型腐蝕故障點診斷分析上位機8採用Windows NT/win 7作業系統進行在線或離線進行計算，生成圖表、網格並輸出。系統設計遵循開放性準則，使用戶在實際使用的環境下享有最大數據採集自動化和腐蝕檢測分析系統化。在本系統中，系統的開放性表現在數據採集系統、資料庫管理系統及應用分析系統的開放特性，數據之間的交換和電源採用了業界的通訊標準USB協議。以上所述僅為本實用新型的具體實施例，但本實用新型的技術特徵並不局限於此，任何本領域的技術人員在本實用新型的領域內，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實用新型的專利範圍之中。
權利要求1.變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於包括數據採集終端(11)和腐蝕故障點診斷分析上位機(8)，所述數據採集終端(11)通過腐蝕故障點診斷分析上位機(8 )的USB通信接ロ與之相連接。
2.如權利要求I所述的變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於所述智能採集終端(11)包括微控制器(2)、液晶顯示器(6)和配有前置抗幹擾電路的數據採集轉換器(10 )，所述數據採集轉換器(10 )分別與微控制器(2 )和高精度參考電位器(7 )連接並受其控制，所述數據採集轉換器(10)採集接地網(9)各監測點的電壓或電流信號，並將各監測點的電流或電壓信號通過微控制器(2)輸出至液晶顯示器(6)，所述腐蝕故障點診斷分析上位機(8)通過USB通信接ロ與微控制器(2)連接並為之提供工作電源。
3.如權利要求2所述的變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於所述數據採集轉換器(10 )進ー步包括模數轉換器(3 )。
4.如權利要求2或3所述的變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於所述模數轉換器(3)帶有SPI串行接ロ，並通過此SPI串行接ロ與微控制器(2)的輸入接ロ連接。
5.如權利要求4所述的變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於所述模數轉換器(3)是E -A型24位高精度模數轉換器。
6.如權利要求2所述的變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於所述微控制器(2)集成有USB2. 0接ロ、SIE和增強型8051微處理器，並通過其USB通信接ロ與腐蝕故障點診斷分析上位機(8)連接。
7.如權利要求2所述的變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，其特徵在於所述液晶顯示器(6)是集成了液品顯示模塊的液品顯示器。
專利摘要本實用新型公開了一種變電站接地網腐蝕故障點自動測試診斷系統，包括數據採集終端和腐蝕故障點診斷分析上位機，所述數據採集終端通過腐蝕故障點診斷分析上位機的USB接口與之相連接。本實用新型診斷效率高、操作簡便、測量準確，其在不停電和不進行大面積開挖的情況下，僅僅依靠接地網接地引下線間電阻，就可對接地網的腐蝕和斷點情況進行檢測。
文檔編號G01R31/08GK202522658SQ20122020373
公開日2012年11月7日 申請日期2012年5月8日 優先權日2012年5月8日
發明者劉豐文, 劉強, 張 浩, 曹力力, 杜贇, 許剛 申請人:湖州電力局