污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種設(shè)備，特別涉及一種污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]污閃指電力設(shè)備的電瓷表面，受到固體、液體或氣體等導(dǎo)電物質(zhì)污染，在遇到霧、露和細(xì)雨時(shí)，污層電導(dǎo)增大，泄漏電流增加，便產(chǎn)生局部放電，在運(yùn)行電壓下瓷件表面的局部放電可能發(fā)展成為電弧閃絡(luò)。電力系統(tǒng)發(fā)生污閃事故，往往會(huì)造成嚴(yán)重后果，引起多條高壓線路、多個(gè)變電所失電，甚至引起系統(tǒng)震蕩，從而造成電網(wǎng)瓦解，引起大面積停電，且恢復(fù)時(shí)間長(zhǎng)。輸變電設(shè)備發(fā)生污閃將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)安全運(yùn)行，因此，防止輸變電設(shè)備發(fā)生污閃已成為保證電力系統(tǒng)安全生產(chǎn)的重要工作。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本實(shí)用新型提供了一種污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。
[0004]—種污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括泄漏電流傳感器、溫濕度傳感器和單片機(jī)PIC16F87，所述泄漏電流傳感器通過第一濾波器與第一信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第一信號(hào)調(diào)理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接;所述溫濕度傳感器通過第二濾波器與第二信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第二信號(hào)調(diào)理模塊與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接;所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述單片機(jī)PIC16F87連接，所述單片機(jī)PIC16F87還分別與人機(jī)接口電路、GSM通信模塊、電源模塊和時(shí)鐘電路連接，所述時(shí)鐘電路與通道選擇器連接，所述通道選擇器的輸入端還與單片機(jī)PIC16F87連接，所述通道選擇器的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接;所述泄漏電流傳感器的輸出端通過R3和電阻R4與第一放大器LM224的同相輸入端連接，所述電阻R4的兩端分別連接有電容Cl和電容C2，電容Cl和電容C2接地，所述第一放大器LM224的反相輸入端與其輸出端連接;所述第一放大器LM224的輸出端通過電阻R5和電阻R6與第二放大器LM224的同相輸入端連接，所述電阻R6的兩端分別連接有電容C3和電容C4，電容C3和電容C4接地，所述第二放大器LM224的反相輸入端與其輸出端連接，所述第二放大器LM224的輸出端與所述第一信號(hào)調(diào)理模塊連接。
[0005]可選的，第一濾波器的輸出端通過電阻R9與第三放大器LM224的同相輸入端連接，所述第三放大器LM224的同相輸入端還通過電阻RlO接地，所述第三放大器LM224的反相輸入端通過電阻R12與其輸出端連接，所述第三放大器LM224的輸出端連接有穩(wěn)壓二極管Dl。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果是:整個(gè)系統(tǒng)不需要工作人員長(zhǎng)時(shí)間看護(hù)，既節(jié)約時(shí)間，又變被動(dòng)為主動(dòng)，有效預(yù)防污閃事故的發(fā)生。
【附圖說明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0008]圖2是第一濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖3是第一信號(hào)調(diào)理模塊的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]為使本實(shí)用新型的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】做詳細(xì)的說明，使本實(shí)用新型的上述及其它目的、特征和優(yōu)勢(shì)將更加清晰。在全部附圖中相同的附圖標(biāo)記指示相同的部分。并未刻意按比例繪制附圖，重點(diǎn)在于示出本實(shí)用新型的主旨。
[0011]如圖1所示，本實(shí)用新型的污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)包括泄漏電流傳感器、溫濕度傳感器和單片機(jī)PIC16F87，所述泄漏電流傳感器通過第一濾波器與第一信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第一信號(hào)調(diào)理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接;所述溫濕度傳感器通過第二濾波器與第二信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第二信號(hào)調(diào)理模塊與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接;所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述單片機(jī)PIC16F87連接，所述單片機(jī)PIC16F87還分別與人機(jī)接口電路、GSM通信模塊、電源模塊和時(shí)鐘電路連接，所述時(shí)鐘電路與通道選擇器連接，所述通道選擇器的輸入端還與單片機(jī)PIC16F8 7連接，所述通道選擇器的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接。
[0012]監(jiān)測(cè)系統(tǒng)以單片機(jī)PIC16F87為控制核心，用泄漏電流傳感器采集絕緣子的泄漏電流，泄漏電流信號(hào)經(jīng)調(diào)理電路處理后，送入AD轉(zhuǎn)換器內(nèi)，完成模數(shù)轉(zhuǎn)換后，由單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。通過溫濕度傳感器，采集絕緣子周圍環(huán)境的溫度和濕度等氣象參數(shù)，送入單片機(jī)后和電流信號(hào)匯總進(jìn)行遠(yuǎn)程通信。系統(tǒng)采用GSM模塊實(shí)現(xiàn)無線通信，當(dāng)采集到的泄漏電流、溫度和濕度超過預(yù)設(shè)的警戒值時(shí)，單片機(jī)控制無線通信模塊向工作人員發(fā)出報(bào)警短信，使工作人員能夠第一時(shí)間掌握絕緣子的狀況，有效防止污閃事故的發(fā)生。通道選擇器負(fù)責(zé)在不同時(shí)刻選通第一信號(hào)調(diào)理模塊或第二信號(hào)調(diào)理模塊，從而實(shí)現(xiàn)了 A/D轉(zhuǎn)換器的分時(shí)復(fù)用，減少了 A/D器件的使用量，降低了成本。
[0013]在變電站高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置中，電流傳感器起著關(guān)鍵作用，其性能直接影響高壓設(shè)備介質(zhì)損耗測(cè)量精度的可靠性和穩(wěn)定性，為保證高壓設(shè)備和信號(hào)的取樣安全，主要選用穿芯結(jié)構(gòu)，由于高壓設(shè)備如套管，互感器，耦合電容器，避雷器等高壓設(shè)備的泄漏電流很小均在mA級(jí)，且傳感器工作在電磁干擾嚴(yán)重的現(xiàn)場(chǎng)，故傳統(tǒng)的無源傳感器無法保證相位變換誤差的精確度和穩(wěn)定性，難以滿足絕緣在線測(cè)量介質(zhì)損耗的要求。采用有源零磁通技術(shù)是提尚小電流檢測(cè)精度的最好途徑。
[0014]在本系統(tǒng)中，采用BCT-2型零磁通穿芯小電流傳感器來采集絕緣子的泄漏電流。該傳感器是專門為高壓電氣設(shè)備絕緣在線監(jiān)測(cè)而研制的一種小電流傳感器，選用起始導(dǎo)磁率高，損耗小的坡莫合金做鐵芯，采用了獨(dú)特的深度負(fù)反饋技術(shù)和獨(dú)特的屏蔽措施，能夠?qū)﹁F芯全自動(dòng)補(bǔ)償，使鐵芯工作在理想的零磁通狀態(tài)。穿芯結(jié)構(gòu)的更能保證設(shè)備的安全(孔徑30毫米)，長(zhǎng)期使用表明，該傳感器能夠準(zhǔn)確檢測(cè)ΙΟΟμΑ—700mA的工頻電流。相位變換誤差不大于0.01°，不需要任何校正及修改，所有設(shè)備一樣，互換性極強(qiáng)。具有極好溫度特性和電磁場(chǎng)干擾能力，完全滿足復(fù)雜的電站現(xiàn)場(chǎng)干擾下的設(shè)備取樣的精確度。
[0015]請(qǐng)參閱圖2，第一濾波器和第二濾波器具有相同的結(jié)構(gòu)，以第一濾波器為例，電流傳感器的輸出端通過R3和電阻R4與第一放大器LM224的同相輸入端連接，所述電阻R4的兩端分別連接有電容Cl和電容C2，電容Cl和電容C2接地，所述第一放大器LM224的反相輸入端與其輸出端連接;所述第一放大器LM224的輸出端通過電阻R5和電阻R6與第二放大器LM224的同相輸入端連接，所述電阻R6的兩端分別連接有電容C3和電容C4，電容C3和電容C4接地，所述第二放大器LM224的反相輸入端與其輸出端連接，所述第二放大器LM224的輸出端與所述第一信號(hào)調(diào)理模塊連接。在電力系統(tǒng)中，由于非線性負(fù)荷的作用，使得電壓和電流的波形產(chǎn)生畸變，電網(wǎng)中出現(xiàn)了大量的高次諧波，特別是三次和五次諧波的存在，給數(shù)字測(cè)量采集系統(tǒng)帶來極大危害，也使得所測(cè)參數(shù)值精確度不高。為了避免這些諧波的影響，必須有濾波電路將各次諧波濾除。本新型使用帶有運(yùn)算放大器的低通濾波電路，由于采用了集成運(yùn)算放大器，使系統(tǒng)具有高輸入阻抗、低輸出阻抗和一定程度的反饋，避免了因負(fù)載分壓而造成的輸出信號(hào)幅值變小的缺點(diǎn)。
[0016]如圖3所示，由于AD轉(zhuǎn)換器只能轉(zhuǎn)換正電壓，而由濾波器輸出的交流信號(hào)既有正值，也有負(fù)值，所以應(yīng)將輸出的負(fù)電壓提升到OV以上。第一信號(hào)調(diào)理模塊和第二信號(hào)調(diào)理模塊具有相同結(jié)構(gòu)，以第一信號(hào)調(diào)理模塊為例，第一濾波器的輸出端通過電阻R9與第三放大器LM224的同相輸入端連接，所述第三放大器LM224的同相輸入端還通過電阻RlO接地，所述第三放大器LM224的反相輸入端通過電阻R12與其輸出端連接，所述第三放大器LM224的輸出端連接有穩(wěn)壓二極管DULM28ro1.2是1.235V精密電壓源，工業(yè)級(jí)器件，它的工作電流很寬，從ΙΟμΑ到20mA，精度為1%，它保證了輸出正弦波中值的穩(wěn)定。為避免輸出過電壓損壞單片機(jī)，在輸出端加了 3V穩(wěn)壓管。
[0017]本系統(tǒng)選用PIC16F87單片機(jī)作為核心控制器。目前PIC16F87是基于增強(qiáng)的AVRRISC結(jié)構(gòu)的低功耗8位CMOS微控制器，是8位機(jī)中性能最高的一種，對(duì)于漏電保護(hù)系統(tǒng)的應(yīng)用，這種單片機(jī)是比較適合的。
[0018]在以上的描述中闡述了很多具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本實(shí)用新型。但是以上描述僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，本實(shí)用新型能夠以很多不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，因此本實(shí)用新型不受上面公開的具體實(shí)施的限制。同時(shí)任何熟悉本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍情況下，都可利用上述揭示的方法和技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效實(shí)施例。凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí)施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括泄漏電流傳感器、溫濕度傳感器和單片機(jī)PIC16F87，所述泄漏電流傳感器通過第一濾波器與第一信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第一信號(hào)調(diào)理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接;所述溫濕度傳感器通過第二濾波器與第二信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第二信號(hào)調(diào)理模塊與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述單片機(jī)PIC16F87連接，所述單片機(jī)PIC16F87還分別與人機(jī)接口電路、GSM通信模塊、電源模塊和時(shí)鐘電路連接，所述時(shí)鐘電路與通道選擇器連接，所述通道選擇器的輸入端還與單片機(jī)PIC16F87連接，所述通道選擇器的輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接;所述泄漏電流傳感器的輸出端通過R3和電阻R4與第一放大器LM224的同相輸入端連接，所述電阻R4的兩端分別連接有電容Cl和電容C2，電容Cl和電容C2接地，所述第一放大器LM224的反相輸入端與其輸出端連接;所述第一放大器LM224的輸出端通過電阻R5和電阻R6與第二放大器LM224的同相輸入端連接，所述電阻R6的兩端分別連接有電容C3和電容C4，電容C3和電容C4接地，所述第二放大器LM224的反相輸入端與其輸出端連接，所述第二放大器LM224的輸出端與所述第一信號(hào)調(diào)理模塊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，第一濾波器的輸出端通過電阻R9與第三放大器LM224的同相輸入端連接，所述第三放大器LM224的同相輸入端還通過電阻RlO接地，所述第三放大器LM224的反相輸入端通過電阻R12與其輸出端連接，所述第三放大器LM224的輸出端連接有穩(wěn)壓二極管Dl。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種污閃監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括泄漏電流傳感器、溫濕度傳感器和單片機(jī)PIC16F87，所述泄漏電流傳感器通過第一濾波器與第一信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第一信號(hào)調(diào)理模塊與A/D轉(zhuǎn)換模塊連接；所述溫濕度傳感器通過第二濾波器與第二信號(hào)調(diào)理模塊連接，所述第二信號(hào)調(diào)理模塊與所述A/D轉(zhuǎn)換模塊連接；所述A/D轉(zhuǎn)換模塊與所述單片機(jī)PIC16F87連接，所述單片機(jī)PIC16F87還分別與人機(jī)接口電路、GSM通信模塊、電源模塊和時(shí)鐘電路連接，所述時(shí)鐘電路與通道選擇器連接，所述通道選擇器的輸入端還與單片機(jī)PIC16F87連接。本實(shí)用新型可有效防止污閃的發(fā)生。
【IPC分類】G01R31/08, G01R31/02
【公開號(hào)】CN205229368
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201521050565
【發(fā)明人】郝紅彬
【申請(qǐng)人】郝紅彬
【公開日】2016年5月11日
【申請(qǐng)日】2015年12月16日