專利名稱：接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)。
技術(shù)背景電力系統(tǒng)的安全運行主要依賴于一個良好的接地網(wǎng)絡(luò)，簡稱地網(wǎng)。衡量地網(wǎng)是否合格因素很多接地電阻、跨步電壓、接觸電壓、均衡電位、泄流能力、抗腐能力等，但主要技術(shù)指標還是接地電阻是否符合安全運行要求。接地電網(wǎng)和電極每年都會有不同程度的腐蝕，使接地設(shè)備的接地電阻發(fā)生變化。如果設(shè)備的接地電阻超出正常范圍，有時會給電力系統(tǒng)設(shè)備造成嚴重破壞。為了保證各種電氣設(shè)備和用電設(shè)備接地網(wǎng)(極)裝置在規(guī)程范圍內(nèi)安全可靠運行，必須按規(guī)定定期進行接地電阻的測量檢查工作。但如果因為土壤發(fā)生變化，造成設(shè)備接地電阻超出正常范圍導(dǎo)致設(shè)備損壞所造成的損失是不可估量的。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一套能夠24小時遠程在線監(jiān)測的系統(tǒng)，及時準確的提供現(xiàn)場接地電阻的狀態(tài)。接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)是一套可進行在線監(jiān)測地網(wǎng)中任意兩點間連通阻抗值的系統(tǒng)，它集微機技術(shù)、數(shù)字通訊技術(shù)、現(xiàn)場總線技術(shù)于一身，使原先單純定期依靠人力布線進行測量獲取數(shù)據(jù)變?yōu)槲C控制來讀取、存儲和打印數(shù)據(jù)，并可直觀和多維的顯示數(shù)據(jù)，從而節(jié)省了大量的人力和物力，為能及時的發(fā)現(xiàn)和排除地網(wǎng)腐蝕現(xiàn)象創(chuàng)造了條件。它對于延長接地網(wǎng)使用壽命及提高電網(wǎng)工作穩(wěn)定性具有重要意義。
本實用新型是這樣構(gòu)成的，其特征在于在接地網(wǎng)的導(dǎo)體上，每間隔一段都連接有四芯電纜a、b、c、d，四芯電纜的另外一端連接到各自的繼電器控制電路中的四個繼電器的常開觸點，繼電器另外一端常開觸點對應(yīng)按相應(yīng)編號與輸出的另一組四芯電纜相連接，四芯電纜中的a、d這兩根線又分別連接到監(jiān)測儀輸入端和LONWORKS適配器的輸入端，LONWORKS適配器的輸出端通過通訊總線連接到計算機；其中的四芯電纜中的b、c這兩根線通過一個雙刀單擲的控制開關(guān)K1與另外一個雙刀雙擲的控制開關(guān)K2的活動端連接，該雙刀雙擲的開關(guān)K2的一個固定端K2_1連接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，該雙刀雙擲的開關(guān)K2的另一個固定端K2_2連接恒流源的輸出端；220伏的市電通過變壓器降壓后，分別連接到直流穩(wěn)壓電源、恒流源、監(jiān)測器；所述的監(jiān)測器，設(shè)有數(shù)據(jù)處理器DSP、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路，四芯電纜通過低通濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接到數(shù)據(jù)處理器DSP的輸入端，數(shù)據(jù)處理器DSP的輸出端連接有LONWORKS通訊電路，數(shù)據(jù)處理器DSP另一輸出端上還連接有FLASH存儲器；所述的繼電器是普通的繼電器。
較之已有的接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)而言，本實用新型的顯著優(yōu)點在于該系統(tǒng)在測量的實時性、安全性上比人工測量有著無可比擬的優(yōu)點，在很大程度上避免了由于接地電阻的變化沒能及時發(fā)現(xiàn)所造成的損失。該系統(tǒng)的特點在于能夠24小時在線監(jiān)測，及時準確的提供現(xiàn)場接地電阻的狀態(tài)。是一種快速、準確、安全、可靠的測量系統(tǒng)。


圖1是本實用新型的原理框圖。
圖2是本實用新型中監(jiān)測器的原理框圖。
具體實施例參照圖1，本實用新型的的原理框圖，其特征在于在接地網(wǎng)的導(dǎo)體上，每間隔一段都連接有四芯電纜a、b、c、d，四芯電纜的另外一端連接到各自的繼電器控制電路中的四個繼電器的常開觸點，繼電器另外一端常開觸點對應(yīng)按相應(yīng)編號與輸出的另一組四芯電纜相連接，四芯電纜中的a、d這兩根線又分別連接到監(jiān)測儀輸入端和LONWORKS適配器的輸入端，LONWORKS適配器的輸出端通過通訊總線連接到計算機；其中的四芯電纜中的b、c這兩根線通過一個雙刀單擲的控制開關(guān)K1與另外一個雙刀雙擲的控制開關(guān)K2的活動端連接，該雙刀雙擲的開關(guān)K2的一個固定端K2_1連接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，該雙刀雙擲的開關(guān)K2的另一個固定端K2_2連接恒流源的輸出端；220伏的市電通過變壓器降壓后，分別連接到直流穩(wěn)壓電源、恒流源、監(jiān)測器；所述的監(jiān)測器，設(shè)有數(shù)據(jù)處理器DSP、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路，四芯電纜通過低通濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接到數(shù)據(jù)處理器DSP的輸入端，數(shù)據(jù)處理器DSP的輸出端連接有LONWORKS通訊電路，數(shù)據(jù)處理器DSP另一輸出端上還連接有FLASH存儲器；所述的繼電器是普通的繼電器。
上述的數(shù)據(jù)處理器DSP型號為TMS320C541。所述的直流穩(wěn)壓電源為直流24V輸出的直流穩(wěn)壓電源。所述的恒流源是輸出為24V/5A的恒流源。
上述的LONWORKS適配器可以是LONWORKS串口適配器(SLTA)，通過RS-232通訊總線連接到計算機；也可以是LONWORKS網(wǎng)絡(luò)適配器(i-LON100)通過網(wǎng)絡(luò)線連接到計算機。
本實用新型的工作原理說明如下該系統(tǒng)主要由計算機、監(jiān)測器、節(jié)點(包括繼電器控制電路)、纜線四部分構(gòu)成。其中，計算機循回監(jiān)測地網(wǎng)狀態(tài)，顯示被測接地電阻值以及越限報警等。監(jiān)測器系統(tǒng)的主要控制邏輯。主要功能有發(fā)送節(jié)點控制命令，電源切換控制，短路保護，電壓測量等。節(jié)點(包括繼電器控制電路)連接設(shè)備接地點的節(jié)點，主要功能是根據(jù)SLTA的命令，控制測量回路與設(shè)備接地點間的連通或斷開。要完成任意兩節(jié)點間的電阻測量需要用四個夾子(電壓夾兩個，電流夾兩個)。因此，這里用四個繼電器代替電壓和電流夾的作用。圖中的纜線采用四芯纜線，其中兩芯接電源，作為模塊供電和被測兩接地點間的電流回路。另外兩芯為電壓測量回路，同時也作為通信線路。
由圖1中可以看出該系統(tǒng)中采用了兩路電源，一路為變壓器提供的交流24V電源經(jīng)過整流模塊后生成的24V直流電源，另一路為5A的恒流源。直流24V電源用于對終端節(jié)點的供電，當(dāng)需要測量兩接地點間的電阻值時，就斷開交流電源，將5A的恒流源注入到被測量的兩接地點間，此時在監(jiān)測器端就可對兩節(jié)點間的電壓進行采集和測量，進而換算出被測電阻值。
本實用新型的工作過程如下例如要測量節(jié)點1和節(jié)點2間的接地電阻，過程為開始時，繼電器K2接24V，K1斷開，此時不對節(jié)點(即繼電器控制電路)供電。計算機控制K1吸合，接通節(jié)點(即繼電器控制電路)供電回路。計算機通過SLTA對節(jié)點(即繼電器控制電路)發(fā)出控制命令，控制相應(yīng)繼電器吸合。(此時電源短路到地，模塊失電。由于繼電器控制電路中的繼電器是具有斷電延時斷開的性能，會繼續(xù)保持繼電器的吸合狀態(tài)。)同時，計算機控制繼電器K2，由24V/DC電源處切換至24V/5A恒流源處。于是在被測的兩個節(jié)點之間就有電流通過，同時也就有相應(yīng)的電壓產(chǎn)生。此時，可在監(jiān)測節(jié)點處，通過A/D轉(zhuǎn)換測出電壓值(采用1s內(nèi)連續(xù)采集100個值取其平均值的方式)。并將該值送回計算機。測量完成后，計算機控制繼電器K1斷開，并將繼電器K2切回24V/DC處。系統(tǒng)回復(fù)到初始狀態(tài)，為下一次測量作準備。
本實用新型構(gòu)思新穎，設(shè)計合理，使用效果好，具有較大的推廣應(yīng)用價值。
權(quán)利要求1.一種接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于在接地網(wǎng)的導(dǎo)體上，每間隔一段都連接有四芯電纜a、b、c、d，四芯電纜的另外一端連接到各自的繼電器控制電路中的四個繼電器的常開觸點，繼電器另外一端常開觸點對應(yīng)按相應(yīng)編號與輸出的另一組四芯電纜相連接，四芯電纜中的a、d這兩根線又分別連接到監(jiān)測儀輸入端和LONWORKS適配器的輸入端，LONWORKS適配器的輸出端通過通訊總線連接到計算機；其中的四芯電纜中的b、c這兩根線通過一個雙刀單擲的控制開關(guān)K1與另外一個雙刀雙擲的控制開關(guān)K2的活動端連接，該雙刀雙擲的開關(guān)K2的一個固定端K2_1連接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，該雙刀雙擲的開關(guān)K2的另一個固定端K2_2連接恒流源的輸出端；220伏的市電通過變壓器降壓后，分別連接到直流穩(wěn)壓電源、恒流源、監(jiān)測器以及LONWORKS適配器；所述的監(jiān)測器，設(shè)有數(shù)據(jù)處理器DSP、低通濾波電路、A/D轉(zhuǎn)換電路，四芯電纜通過低通濾波電路和A/D轉(zhuǎn)換電路連接到數(shù)據(jù)處理器DSP的輸入端，數(shù)據(jù)處理器DSP的輸出端連接有LONWORKS通訊電路，數(shù)據(jù)處理器DSP另一輸出端上還連接有FLASH存儲器；所述的繼電器是斷電延時斷開的繼電器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的數(shù)據(jù)處理器DSP型號為TMS320C541。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的直流穩(wěn)壓電源為直流24V輸出的直流穩(wěn)壓電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的恒流源是輸出為24V/5A的恒流源。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于所述的LONWORKS適配器是LONWORKS串口適配器(SLTA)，通過RS-232通訊總線連接到計算機也可以是LONWORKS網(wǎng)絡(luò)適配器(i-LON100)通過網(wǎng)絡(luò)線連接到計算機。
專利摘要本實用新型是一種接地網(wǎng)狀態(tài)監(jiān)測系統(tǒng)，其特征在于在接地網(wǎng)的導(dǎo)體上，每間隔一段都連接有四芯電纜a、b、c、d，四芯電纜的一端連接到各自繼電器的常開觸點，繼電器另外一端常開觸點與輸出的另一組四芯電纜相連接，四芯電纜中的a、d這兩根線又分別連接到監(jiān)測儀輸入端和LONWORKS適配器的輸入端，LONWORKS適配器的輸出端通過通訊總線連接到計算機其中的四芯電纜中的b、c分別控制開關(guān)K1與開關(guān)K2的活動端連接，該開關(guān)K2的一個固定端K2_1連接直流穩(wěn)壓電源的輸出端，該開關(guān)K2的另一個固定端K2_2連接恒流源的輸出端。該系統(tǒng)能及時準確地提供現(xiàn)場接地電阻的狀態(tài)，是一種快速、準確、安全、可靠的測量系統(tǒng)方案。
文檔編號G01R27/16GK2791655SQ20052020038
公開日2006年6月28日 申請日期2005年5月27日 優(yōu)先權(quán)日2005年5月27日
發(fā)明者黃瀛, 陳 峰, 林振波, 廖福旺, 李鳴 申請人:福建省電力試驗研究所, 廈門億創(chuàng)技術(shù)開發(fā)有限公司