專利名稱：變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電力系統(tǒng)安全診斷裝置，尤其涉及一種變電站接地網(wǎng)的腐蝕故障點(diǎn)智能診斷裝置。
背景技術(shù)：
接地網(wǎng)是電力系統(tǒng)發(fā)電廠和變電站所的重要設(shè)備，需要同時(shí)滿足工作接地、保護(hù)地與防雷接地的要求。接地網(wǎng)不僅提供一個(gè)公共的電參考點(diǎn)，而且在系統(tǒng)故障時(shí)迅速排泄故障電流，防止地電位異常升高，確?？绮诫妷?、接觸電壓和轉(zhuǎn)移電壓在容許的安全范圍內(nèi)，保障人身和設(shè)備安全。所以接地網(wǎng)接地性能的優(yōu)劣直接關(guān)系到發(fā)電廠和變電站所工作人員的人身安全及設(shè)備的正常運(yùn)行，合格的接地網(wǎng)在電力系統(tǒng)安全運(yùn)行中具有十分重要的作用。 多年來(lái)，對(duì)電力系統(tǒng)接地網(wǎng)的測(cè)試大多采用電流電壓法或接地?fù)u表法測(cè)量接地電阻值。接地網(wǎng)的腐蝕程度則通過(guò)大功率變壓器對(duì)接地系統(tǒng)注入大電流來(lái)達(dá)到測(cè)試目的。上述測(cè)量方法由于存在多種干擾源的影響，往往不能達(dá)到準(zhǔn)確測(cè)量的要求，誤差較大。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題就是提供一種診斷效率高、操作簡(jiǎn)便、測(cè)量準(zhǔn)確的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其在不停電和不進(jìn)行大面積開(kāi)挖的情況下，僅僅依靠接地網(wǎng)接地引下線間電阻，就可對(duì)接地網(wǎng)的腐蝕和斷點(diǎn)情況進(jìn)行檢測(cè)。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案一種變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集終端和腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)的USB接口與之相連接。進(jìn)一步地，所述智能采集終端包括微控制器、液晶顯示器和配有前置抗干擾電路的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器分別與微控制器和高精度參考電位器連接并受其控制，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器采集接地網(wǎng)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓或電流信號(hào)，并將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電流或電壓信號(hào)通過(guò)微控制器輸出至液晶顯示器，所述腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)通過(guò)USB通信接口與微控制器連接并為之提供工作電源。進(jìn)一步地，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器進(jìn)一步包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器帶有SPI串行接口，并通過(guò)此SPI串行接口與微控制器的輸入接口連接。進(jìn)一步地，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器是E - A型24位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步地，所述微控制器集成有USB2. 0接口、SIE和增強(qiáng)型8051微處理器，并通過(guò)其USB通信接口與腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)連接。進(jìn)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(shí)用新型可以在短時(shí)間內(nèi)診斷出變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)并且對(duì)整個(gè)地網(wǎng)的地網(wǎng)腐蝕度做出安全評(píng)估以及預(yù)警。相對(duì)于傳統(tǒng)的搖表法以及大面積停電開(kāi)挖查找接地網(wǎng)斷點(diǎn)和腐蝕段的方法，該系統(tǒng)提供一種可靠而又簡(jiǎn)便的實(shí)用化的診斷方法，能夠在不停電和不進(jìn)行大面積開(kāi)挖的情況下，僅僅依靠接地網(wǎng)接地引下線間電阻，就能對(duì)接地網(wǎng)的腐蝕和斷點(diǎn)情況進(jìn)行檢測(cè)。這就可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)接地網(wǎng)故障，而避免因接地網(wǎng)故障而對(duì)變電站設(shè)備和工作人員造成的危害，保障了電力系統(tǒng)安全可靠地運(yùn)行。這不僅具有很重要地現(xiàn)實(shí)意義，還具有經(jīng)濟(jì)效益。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步描述圖I是本實(shí)用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是本實(shí)用新型系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的示意圖。
具體實(shí)施方式
圖I較形象地繪示出本實(shí)用新型系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理示意圖，整個(gè)系統(tǒng)主要由兩部分構(gòu)成數(shù)據(jù)采集與測(cè)量裝置和接地網(wǎng)腐蝕診斷PC上位機(jī)8，在上位機(jī)8中設(shè)有應(yīng)用軟件。數(shù)據(jù)采集與測(cè)量裝置優(yōu)選包括一個(gè)可以提供0-60A直流電流的直流電流源I和一個(gè)智能數(shù)據(jù)采集終端11。根據(jù)需要，直流電流源I在各個(gè)測(cè)量點(diǎn)和激勵(lì)點(diǎn)之間，向接地網(wǎng)9輸入恰當(dāng)?shù)募?lì)信號(hào)，然后數(shù)據(jù)采集終端9對(duì)選定的測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行測(cè)量，并將數(shù)據(jù)傳輸給接地網(wǎng)腐蝕診斷上位機(jī)8。上位機(jī)8中的腐蝕診斷檢測(cè)軟件系統(tǒng)運(yùn)行于現(xiàn)場(chǎng)計(jì)算機(jī)上，根據(jù)接地網(wǎng)的物理拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，生成對(duì)應(yīng)的電路計(jì)算方程，再根據(jù)采集到的接地網(wǎng)數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算模型對(duì)接地網(wǎng)各段的電阻進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而判斷接地網(wǎng)的腐蝕情況。本實(shí)用新型采用人機(jī)界面，主要包括創(chuàng)建工程界面、數(shù)據(jù)采集界面、診斷結(jié)果界面。其中在創(chuàng)建工程界面中只要輸入待測(cè)地網(wǎng)尺寸信息建立工程和項(xiàng)目，接下來(lái)便可進(jìn)入數(shù)據(jù)采集界面進(jìn)行測(cè)試。測(cè)試結(jié)束后，可以立刻計(jì)算這組數(shù)據(jù)，并以直觀的形勢(shì)將計(jì)算結(jié)果呈現(xiàn)于顯示屏，腐蝕程度不同，每根扁鐵顯示的顏色也不同。本實(shí)用新型突出表現(xiàn)了變電所接地網(wǎng)自動(dòng)測(cè)試診斷的業(yè)務(wù)特點(diǎn)，利用電子化的檢測(cè)手段代替現(xiàn)有人工檢測(cè)，對(duì)接地網(wǎng)腐蝕診斷程序化的優(yōu)勢(shì)得到充分利用，實(shí)現(xiàn)了對(duì)接地網(wǎng)腐蝕診斷業(yè)務(wù)功能最大限度的擴(kuò)展和完善。圖2中所示是本實(shí)用新型數(shù)據(jù)采集終端11的一個(gè)優(yōu)選實(shí)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(chǔ)模塊5(優(yōu)選為一個(gè)64KB的EEPR0M)、液晶顯示器6，并優(yōu)選地包括一個(gè)系統(tǒng)操控面板(圖中未繪示出)，數(shù)據(jù)采集終端11進(jìn)一步包括一個(gè)配有前置抗干擾電路的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器10。數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器10分別與微控制器2和高精度參考電位器7通訊連接并受其控制。數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器10采集接地網(wǎng)9的各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓或電流信號(hào)，并將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電流或電壓信號(hào)通過(guò)微控制器2計(jì)算和數(shù)據(jù)處理，輸出給液晶顯示器6加以顯示。上位機(jī)8通過(guò)USB通信接口與微控制器2連接并為之提供工作電源。本實(shí)用新型的前置抗干擾電路包括AD7718內(nèi)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(qiáng)電磁場(chǎng)環(huán)境下對(duì)地網(wǎng)的干擾，尤其能很好的抑制工頻信號(hào)的干擾，使得采集到的數(shù)據(jù)達(dá)到精準(zhǔn)、穩(wěn)定、可靠的要求。進(jìn)一步地，數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器10包括多個(gè)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器3。[0024]進(jìn)一步地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器3帶有SPI串行接口，并通過(guò)此SPI串行接口與微控制器2的輸入接口連接。進(jìn)一步地，模數(shù)轉(zhuǎn)換器3是E - A型24位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器。進(jìn)一步地，微控制器2集成有USB2. 0接口、SIE和增強(qiáng)型8051微處理器，并通過(guò)其USB通信接口與腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)8連接。進(jìn)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(shí)用新型數(shù)據(jù)采集終端11的傳輸模式為利用智能接地網(wǎng)數(shù)據(jù)采集終端同時(shí)采集接地網(wǎng)測(cè)試節(jié)點(diǎn)的多路信號(hào)，經(jīng)高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器3后，將24bit數(shù)字信號(hào)通過(guò)SPI接口傳輸?shù)轿⒖刂破?(CY7C68013)，然后通過(guò)微控制器2的USB接口將數(shù)據(jù)送入上位機(jī)2上進(jìn)行處理，判斷和分析。同時(shí)，通過(guò)CY7C68013微控制器2的IIC接口 SLC和SDA送入液晶顯不器6。 本實(shí)用新型腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)8采用Windows NT/win 7操作系統(tǒng)進(jìn)行在線或離線進(jìn)行計(jì)算，生成圖表、網(wǎng)格并輸出。系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循開(kāi)放性準(zhǔn)則，使用戶在實(shí)際使用的環(huán)境下享有最大數(shù)據(jù)采集自動(dòng)化和腐蝕檢測(cè)分析系統(tǒng)化。在本系統(tǒng)中，系統(tǒng)的開(kāi)放性表現(xiàn)在數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)及應(yīng)用分析系統(tǒng)的開(kāi)放特性，數(shù)據(jù)之間的交換和電源采用了業(yè)界的通訊標(biāo)準(zhǔn)USB協(xié)議。以上所述僅為本實(shí)用新型的具體實(shí)施例，但本實(shí)用新型的技術(shù)特征并不局限于此，任何本領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型的領(lǐng)域內(nèi)，所作的變化或修飾皆涵蓋在本實(shí)用新型的專利范圍之中。
權(quán)利要求1.變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于包括數(shù)據(jù)采集終端(11)和腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)(8)，所述數(shù)據(jù)采集終端(11)通過(guò)腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)(8 )的USB通信接ロ與之相連接。
2.如權(quán)利要求I所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于所述智能采集終端(11)包括微控制器(2)、液晶顯示器(6)和配有前置抗干擾電路的數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器(10 )，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器(10 )分別與微控制器(2 )和高精度參考電位器(7 )連接并受其控制，所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器(10)采集接地網(wǎng)(9)各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電壓或電流信號(hào)，并將各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的電流或電壓信號(hào)通過(guò)微控制器(2)輸出至液晶顯示器(6)，所述腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)(8)通過(guò)USB通信接ロ與微控制器(2)連接并為之提供工作電源。
3.如權(quán)利要求2所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于所述數(shù)據(jù)采集轉(zhuǎn)換器(10 )進(jìn)ー步包括模數(shù)轉(zhuǎn)換器(3 )。
4.如權(quán)利要求2或3所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(3)帶有SPI串行接ロ，并通過(guò)此SPI串行接ロ與微控制器(2)的輸入接ロ連接。
5.如權(quán)利要求4所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于所述模數(shù)轉(zhuǎn)換器(3)是E -A型24位高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換器。
6.如權(quán)利要求2所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于所述微控制器(2)集成有USB2. 0接ロ、SIE和增強(qiáng)型8051微處理器，并通過(guò)其USB通信接ロ與腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)(8)連接。
7.如權(quán)利要求2所述的變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，其特征在于所述液晶顯示器(6)是集成了液品顯示模塊的液品顯示器。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種變電站接地網(wǎng)腐蝕故障點(diǎn)自動(dòng)測(cè)試診斷系統(tǒng)，包括數(shù)據(jù)采集終端和腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)，所述數(shù)據(jù)采集終端通過(guò)腐蝕故障點(diǎn)診斷分析上位機(jī)的USB接口與之相連接。本實(shí)用新型診斷效率高、操作簡(jiǎn)便、測(cè)量準(zhǔn)確，其在不停電和不進(jìn)行大面積開(kāi)挖的情況下，僅僅依靠接地網(wǎng)接地引下線間電阻，就可對(duì)接地網(wǎng)的腐蝕和斷點(diǎn)情況進(jìn)行檢測(cè)。
文檔編號(hào)G01R31/08GK202522658SQ20122020373
公開(kāi)日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2012年5月8日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月8日
發(fā)明者劉豐文, 劉強(qiáng), 張 浩, 曹力力, 杜贇, 許剛 申請(qǐng)人:湖州電力局