CN101055301A - 中性点接地电阻器监测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种监测设备，特别是一种中性点接地电阻器监测装置，包括微处理单元和分别与所述微处理单元相连的采集单元、告警单元、存储单元和继电控制单元，所述采集单元用于采集电阻器运行状态数据发送给所述微处理单元，所述继电控制单元用于在所述微处理单元的控制下切断电阻器。本发明对电阻器的电流和温度进行监测，判断电阻器是否处于正常运行状态，如果电阻器电流或温度超过门限值，说明电阻器为非正常工作，报警并切断电阻器，从而大大延长系统设备使用寿命，使系统运行的安全可靠性得到更大的提高，同时满足了现今变电站对于无人值守的发展要求。
Description
技术领域
本发明涉及一种监测设备，特别是一种中性点接地电阻器监测装置。
背景技术
近年来，随着我国电力工业的迅速发展，城市配电网的结构变化很大，在馈电线路中电缆所占的比重越来越大，电缆为主配电网的单相接地故障多为系统设备在一定条件下由于自身绝缘缺陷造成的击穿，而且接地残流较大，尤其是当接地点在电缆时，接地电弧为封闭性电弧，电弧更加不易自行熄灭(单相接地电容电流所产生的弧光能自行熄灭的数值，远小于规程所规定的数值，对交联聚乙烯电缆仅为5A)，所以电缆配电网的单相接地故障多为永久性故障。
当发生接地故障时不应带故障运行。从实际运行情况看，在以电缆为主的配电网中，中性点不接地或经消弧线较圈接地方式下，单相接地故障引发的相间短路故障较多。一些实际事故表明，单相接地故障发展为相间故障，反而扩大了停电范围，尤其是当发展为母线短路故障时，相当于变压器出口短路，而由于目前一些变压器抗短路冲击能力较弱，从而可能造成变压器损坏。
就城市配电网供电方式的实际情况看双电源供电方式，架空绝缘线的采用，环网布置，开环运行方式，电缆线路所占比重等因素造成了采用中性点不接地或经消弧线圈接地方式的优点不突出。从目前已改小电阻接地方式的变电站实际运行情况分析；保护配置得当，可不降低供电可靠性。因此中性点接地电阻柜应用越发广泛。
但电阻柜在运行过程中因故障瞬间的电流值和温度的突变非常大，特别是对于发生间歇性的弧光接地时，会有多次的故障态累加。传统的中性点接地电阻和设备都没有采用任何监测设备对电阻柜的这些变化进行监测。
发明内容
本发明克服了上述缺点，提供了一种可靠性高、能够延长电阻器使用寿命的中性点接地电阻器监测装置。
本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种中性点接地电阻器监测装置，包括微处理单元和分别与所述微处理单元相连的采集单元、告警单元、存储单元和继电控制单元，所述采集单元用于采集电阻器运行状态数据发送给所述微处理单元，所述继电控制单元用于在所述微处理单元的控制下切断电阻器。
还可包括与所述微处理单元相连的通信接口单元。
还可包括与所述微处理单元相连的显示单元。
所述采集单元可包括分别与所述微处理单元相连的电流采集电路和温度采集电路。
所述告警单元可包括声音报警电路或/和指示灯电路。
所述微处理单元可由CPU及其外围电路构成，所述外围电路包括看门狗电路、时钟电路。
所述微处理单元还可连接有键盘输入单元。
所述微处理单元还可连接有开关量输入单元，能够实现对监控装置的手动控制，如手动断开电阻器连接等。
所述继电控制单元可包括光电耦合器和继电器，所述微处理单元的输出经过光电耦合器对信号进行隔离后，控制所述继电器触点动作，接通或断开电阻器。
本发明对电阻器的电流和温度进行监测，判断电阻器是否处于正常运行状态，如果电阻器电流或温度超过门限值，说明电阻器为非正常工作，报警并切断电阻器，从而大大延长系统设备使用寿命，使系统运行的安全可靠性得到更大的提高，同时满足了现今变电站对于无人值守的发展要求。
附图说明
图1为本发明的原理框图；
图2为本发明的电路原理图之一；
图3为本发明的电路原理图之二；
图4是本发明的电路原理图之三。
具体实施方式
如图1中所示，本发明以CPU为控制核心，所述CPU的外围电路包括看门狗电路、时钟电路，电流采集电路和温度采集电路分别将采集到的信号送入所述CPU中，经所述CPU与预先设定的门限值进行对比，在超过门限后通过声音报警电路发出报警音或通过指示灯电路点亮指示灯，发出指示信号，并通过与所述CPU相连的继电控制单元切断电阻器的故障点，与所述CPU相连的RAM、E2PROM、FRAM用于存储监测过程中的相关信息，通信接口单元采用标准RS485通讯接口与计算机后台监控系统通讯，提供MODBUS通讯协议。与所述CPU相连的显示单元可实现本地查看参量、运行状态等，所述键盘单元用于设定和录入运行参数。此外，所述CPU还预留有接口用于连接开关量输入单元，能够实现对监控装置的手动控制，如手动断开电阻器连接等。
如图2中所示为本发明的具体电路原理图，RAM U4与CPU U1相连，实现数据存储，显示电路通过数码管LED1、LED2及用于驱动所述数码管的晶体管PNP1～PNP5实现，可以实时显示多项信息。操作方式人性化，操作者能在短时间内掌握，阅读。发光二极管D1～D5与CPU U1相连，构成所述指示灯电路，按钮S1～S5与所述CPUU1相连，构成所述键盘单元，时钟芯片U2及其外围电路构成所述时钟电路，晶体管NPN1连接一个蜂鸣器SP1构成所述声音报警电路。
如图3中所示，为本发明中继电控制单元的电路原理图，所述继电控制单元包括两路，分别由光电耦合器和继电器构成，以其中一路为例，CPU U1的输出经过光电耦合器U6对信号进行隔离后，控制继电器G1触点动作，控制接通或断开电阻器。
如图4中所示，为本发明中电流采集电路原理图，电流互感器CT1套接在电阻器回路中，所述电流互感器的输出依次经过稳压管TVS4稳压和电容C4滤波后，再经由运算放大器U3B放大后输入到所述CPU U1中。
通过本发明对电阻器的电流和温度进行监测，采集故障瞬间电阻内的温度变化和电流变化，判断电阻器是否处于正常运行状态，如果电阻器电流或温度超过门限值，说明电阻器为非正常工作，报警并切断电阻器，从而大大延长系统设备使用寿命，使系统运行的安全可靠性得到更大的提高，同时满足了现今变电站对于无人值守的发展要求。所述通信接口单元能够实现数据的远程传输和控制，还可以将存储在RAM等存储器中的监测信息传送到远程连接的显示器上，实现监测波形的实时显示。
以上对本发明所提供的中性点接地电阻器监测装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (9)
1.一种中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：包括微处理单元和分别与所述微处理单元相连的采集单元、告警单元、存储单元和继电控制单元，所述采集单元用于采集电阻器运行状态数据发送给所述微处理单元，所述继电控制单元用于在所述微处理单元的控制下切断电阻器。
2.根据权利要求1所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：还包括与所述微处理单元相连的通信接口单元。
3.根据权利要求1所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：还包括与所述微处理单元相连的显示单元。
4.根据权利要求1所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：所述采集单元包括分别与所述微处理单元相连的电流采集电路和温度采集电路。
5.根据权利要求1所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：所述告警单元包括声音报警电路或/和指示灯电路。
6.根据权利要求1所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：所述微处理单元还连接有键盘输入单元。
7.根据权利要求1所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：所述微处理单元还连接有开关量输入单元，能够实现对监控装置的手动控制，如手动断开电阻器连接等。
8.根据权利要求1～7中任一项所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：所述微处理单元由CPU及其外围电路构成，所述外围电路包括看门狗电路、时钟电路。
9.根据权利要求1～7中任一项所述的中性点接地电阻器监测装置，其特征在于：所述继电控制单元包括光电耦合器和继电器，所述微处理单元的输出经过光电耦合器对信号进行隔离后，控制所述继电器触点动作，接通或断开电阻器。
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