一種變電站安全用控制電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于變電站安全檢測技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種變電站安全用控制電路。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著我國國民經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，國民生產(chǎn)總值的不斷提高，國家對于電力的需求和依賴性越來越大，久而久之，對變電站及電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性也提出了更為嚴(yán)格的要求。國家的電力部門需要實時采集變電站設(shè)備運行狀態(tài)，避免電力設(shè)備因為天氣或人為因素而遭到破壞，將損失減小到最低值。變電站中使用大量的隔離開關(guān)，隔離開關(guān)在電路中起隔離作用，工作可靠性要求高，對變電所、電廠的設(shè)計、建立和安全運行的影響均較大，隔離開關(guān)的刀閘的主要特點是無滅弧能力，只能在沒有負(fù)荷電流的情況下分、合電路，對于隔離開關(guān)的轉(zhuǎn)速扭矩檢測的同時需嚴(yán)格檢測線路電壓電流，分閘后，建立可靠的絕緣間隙，將需要檢修的設(shè)備或線路與電源用一個明顯斷開點隔開，以保證檢修人員和設(shè)備的安全;其次，變電站中常使用六氟化硫氣體作為滅弧介質(zhì)和絕緣介質(zhì)的，六氟化硫氣體是一種無色、無毒、不燃燒的惰性氣體，在相對密封的空間內(nèi)，由于空氣流通不暢或高溫分解，六氟化硫氣體及其分解物在室內(nèi)沉積，當(dāng)產(chǎn)生泄漏后，六氟化硫氣體分解，產(chǎn)生低氟化合物，這些化合物會引起絕緣材料的損壞，且這些低氟化合物是劇毒氣體，從而對巡視、檢修人員產(chǎn)生極大的危害而造成重大事故，因此對六氟化硫氣體的泄漏檢測是必不可少的；另外，六氟化硫氣體分解反應(yīng)與水分有很大關(guān)系，因此要及時檢測環(huán)境溫濕度并采取去潮措施；因此，現(xiàn)如今缺少一種結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、精度高的變電站安全用控制電路，及時采集變電站環(huán)境參數(shù)且對采集的參數(shù)進(jìn)行調(diào)理，第一時間對超過閾值的參數(shù)報警提示并通過無線通信實時將數(shù)據(jù)發(fā)回監(jiān)控室，保證變電站安全。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種變電站安全用控制電路，其設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有采集變電站環(huán)境參數(shù)且對采集的參數(shù)進(jìn)行調(diào)理的功能，數(shù)據(jù)處理精度高，可靠穩(wěn)定，實用性強，便于推廣使用。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型采用的技術(shù)方案是：一種變電站安全用控制電路，其特征在于:包括控制器以及與所述控制器相接的觸摸屏、時鐘電路和無線通信模塊，所述控制器的輸入端接有溫濕度傳感器、用于檢測隔離開關(guān)分合扭矩及轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速扭矩檢測模塊、用于檢測高壓變電設(shè)備中絕緣氣體泄漏的絕緣氣體檢測模塊和用于檢測變電站高壓輸電線路中電壓電流參數(shù)的壓流檢測模塊，所述控制器的輸出端接有聲光報警電路;所述轉(zhuǎn)速扭矩檢測模塊包括扭矩傳感器和與所述扭矩傳感器輸出端相接的第一信號調(diào)理電路，所述絕緣氣體檢測模塊包括六氟化硫傳感器和與所述六氟化硫傳感器輸出端相接的第二信號調(diào)理電路，所述壓流檢測模塊包括電壓互感器、電流互感器以及與所述電壓互感器的輸出端和電流互感器的輸出端均相接的第三信號調(diào)理電路，所述第一信號調(diào)理電路的輸出端、第二信號調(diào)理電路的輸出端和第三信號調(diào)理電路的輸出端均與控制器的輸入端相接，所述無線通信模塊為工業(yè)級的無線數(shù)據(jù)模塊DTD433M，所述無線數(shù)據(jù)模塊DTD433M與控制器通過串口通信模塊數(shù)據(jù)交換。
[0005]上述的一種變電站安全用控制電路，其特征在于:所述扭矩傳感器包括扭矩傳感器NCTES2000。
[0006]上述的一種變電站安全用控制電路，其特征在于:所述第一信號調(diào)理電路包括兩端接口 JP1、型號為TLP521-1的隔離芯片U1、型號為TLP521-1的隔離芯片U2、型號為CD4060的計數(shù)芯片U8和型號為⑶4060的計數(shù)芯片U9，所述隔離芯片Ul的第I管腳與兩端接口 JPl的一端相接，隔離芯片Ul的第4管腳分兩路，一路經(jīng)電阻R2與12V電源相接，另一路與三極管Ql的基極相接;三極管Ql的集電極分兩路，一路與計數(shù)芯片U8的RST管腳相接，另一路經(jīng)電阻R4與12V電源相接;三極管Ql的發(fā)射極接地，計數(shù)芯片U8的Q14管腳與控制器相接;所述隔咼芯片U2的第I管腳與兩端接口 JPl的另一端相接，隔離芯片U2的第4管腳分兩路，一路經(jīng)電阻R3與12V電源相接，另一路與三極管Q2的基極相接;三極管Q2的集電極分兩路，一路與計數(shù)芯片U9的RST管腳相接，另一路經(jīng)電阻R13與12V電源相接;三極管Q2的發(fā)射極接地，計數(shù)芯片U9的Q14管腳與控制器相接。
[0007]上述的一種變電站安全用控制電路，其特征在于:所述扭矩傳感器NCTES2000通過可插拔的方式設(shè)置在所述兩端接口 JPl上。
[0008]上述的一種變電站安全用控制電路，其特征在于:所述六氟化硫傳感器為SM-SF6六氟化硫傳感器。
[0009]上述的一種變電站安全用控制電路，其特征在于:所述第二信號調(diào)理電路包括型號為LMlOlA的運放U3，所述運放U3的反向輸入端經(jīng)電阻R7和電阻R6與SM-SF6六氟化硫傳感器的信號輸出端相接，運放U3的同向輸入端經(jīng)電阻RlO接地，運放U3的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻Rl與電阻R7和電阻R6的連接端相接，另一路與控制器相接。
[0010]上述的一種變電站安全用控制電路，其特征在于:所述第三信號調(diào)理電路包括四端接口 JP2、型號為LMlOlA的運放U4、型號為LMlOlA的運放U5、型號為LMlOlA的運放U6和型號為LMlOlA的運放U7，所述運放U4的反向輸入端與四端接口 JP2的第I管腳相接，運放U4的同向輸入端經(jīng)電阻R20接地，運放U4的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R19與運放U5的同向輸入端相接，另一路經(jīng)并聯(lián)的電阻R16和電容C7與運放U4的反向輸入端相接;運放U5的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R17與運放U5的反向輸入端相接，另一路經(jīng)電阻R18與控制器相接;所述運放U6的反向輸入端經(jīng)電阻R23與四端接口 JP2的第2管腳相接，運放U6的同向輸入端經(jīng)電阻R26接地，運放U6的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R25與運放U7的同向輸入端相接，另一路經(jīng)并聯(lián)的電阻R21和電容ClO與運放U6的反向輸入端相接;運放U7的輸出端分兩路，一路經(jīng)電阻R22與運放U7的反向輸入端相接，另一路經(jīng)電阻R24與控制器相接；四端接口 JP2的第3管腳和第4管腳均接地。
[0011 ]本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點：
[0012]I、本實用新型通過設(shè)置第三信號調(diào)理電路對電壓互感器和電流互感器采集的線路電壓電流數(shù)據(jù)進(jìn)行放大濾波并進(jìn)行數(shù)據(jù)跟隨，保證變電站輸電線路運行正常，電路簡單，便于推廣使用。
[0013]2、本實用新型通過設(shè)置溫濕度傳感器和六氟化硫傳感器采集變電站絕緣氣體是否泄漏，通過第二信號調(diào)理電路對微弱的模擬信號進(jìn)行放大，通過聲光報警電路及時報警提示，避免有毒氣體危及檢測人員生命，且使用工業(yè)級的無線數(shù)據(jù)模塊DTD433M無線傳輸變電站監(jiān)測數(shù)據(jù)，可靠穩(wěn)定，使用效果好。
[0014]3、本實用新型通過設(shè)置扭矩傳感器，采用NCTES2000扭矩傳感器，NCTES2000扭矩傳感器具有采集扭矩參數(shù)的同時采集物體轉(zhuǎn)速的功能，且將扭矩參數(shù)和轉(zhuǎn)速參數(shù)均以頻率信號輸出，通過第一信號調(diào)理電路將頻率信號變換為方波且通過CD4060計數(shù)器計數(shù)送入到控制器中，電路成本低，抗干擾性強。
[0015]4、本實用新型設(shè)計新穎合理，體積小，響應(yīng)速度快，拆卸安裝方便，實用性強，便于推廣使用。
[0016]綜上所述，本實用新型設(shè)計新穎合理，結(jié)構(gòu)簡單，具有采集變電站環(huán)境參數(shù)且對采集的參數(shù)進(jìn)行調(diào)理的功能，數(shù)據(jù)處理精度高，可靠穩(wěn)定，實用性強，便于推廣使用。
[0017]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)描述。
【附圖說明】
[0018]圖I為本實用新型的電路原理框圖。
[0019]圖2為本實用新型第一信號調(diào)理電路的電路原理圖。
[0020]圖3為本實用新型第二信號調(diào)理電路的電路原理圖。
[0021]圖4為本實用新型第三信號調(diào)理電路的電路原理圖。
[0022]附圖標(biāo)記說明：
[0023]I 一控制器；2—扭矩傳感器；3—第一信號調(diào)理電路；
[0024]4 一六氟化硫傳感器； 5—第二信號調(diào)理電路；6—觸摸屏；
[0025]7—電壓互感器；8—電流互感器；9 一第三信號調(diào)理電路；
[0026]10—溫濕度傳感器； 11一聲光報警電路； 12—時鐘電路；
[0027]13—無線通信模塊。
【具體實施方式】
[0028]如圖I所示，本實用新型包括控制器I以及與所述控制器I相接的觸摸屏6、時鐘電路12和無線通信模塊13，所述控制器I的輸入端接有溫濕度傳感器10、用于檢測隔離開關(guān)分合扭矩及轉(zhuǎn)速數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)速扭矩檢測模塊、用于檢測高壓變電設(shè)備中絕緣氣體泄漏的絕緣氣體檢測模塊和用于檢測變電站高壓輸電線路中電壓電流參數(shù)的壓流檢測模塊，所述控制器I的輸出端接有聲光報警電路11;所述轉(zhuǎn)速扭矩檢測模塊包括扭矩傳感器2和與所述扭矩傳感器2輸出端相接的第一信號調(diào)理電路3，所述絕緣氣體檢測模塊包括六氟化硫傳感器4和與所述六氟化硫傳感器4輸出端相接的第二信號調(diào)理電路5，所述壓流檢測模塊包括電壓互感器7、電流互感器8以及與所述電壓互感器7的輸出端和電流互感器8的輸出端均相接的第三信號調(diào)理電路9，所述第一信號調(diào)理電路3的輸出端、第二信號調(diào)理電路5的輸出端和第三信號調(diào)理電路9的輸出端均與控制器I的輸入端相接，所述無線通信模塊13為工業(yè)級的無線數(shù)據(jù)模塊DTD433M，所述無線數(shù)據(jù)模塊DTD433M與控制器I通過串口通信模塊數(shù)據(jù)交換。
[0029]需要說明的是，控制器I采用ARM微控制器或PLC高速處理器。
[0030]本實施例中，所述扭矩傳感器2包括扭矩傳感器NCTES2000。
[0031]如圖2所示，本實施例中，所述第一信號調(diào)理電路3包括兩端接口JPl、型號為TLP521-1的隔離芯片U1、型號為TLP521-1的隔離芯片U2、型號為CD4060的計數(shù)芯片U8和型號為⑶4060的計數(shù)芯片U9