CN101937028A - 无线核相仪 - Google Patents

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汪泓
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武汉思威科技投资有限公司
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Abstract

无线核相仪,由主机和X从机及Y从机构成,两个从机均包括感应式电压传感器、放大器、无线通信模块;主机包括显示模块、MCU控制模块、按键、无线通信模块,其从机还包括AD采样和MCU控制模块,主机和从机的无线通信模块均采用双向通信数据传输,所述无线核相仪的核相方法,主机的MCU控制模块内设寻址方式的通信协议,由所述主机发出信号采集命令,X从机和Y从机同时采集被试线路上电压信号,主机分时接收X从机和Y从机采集的数据,由MCU控制模块计算相位和幅值数据并在显示模块上显示。本发明无线核相仪使用灵活、安全,传输信号具有高可靠性,接收信号准确,测试结果可靠。

Description

无线核相仪
技术领域
[0001] 本发明涉及一种电力输电线路、变电站相位校验和相序校验的核相装置,具体是 一种具有双向无线数据通信的无线核相仪。
技术背景
[0002] 在电力输电路线的三相线路连接之前进行相位校验和相序校验;在变压器并联运 行之前,进行组别识别,即进行核相测试,以保证接线正确和安全输电。
[0003] 核相仪是用来探测和指示在相同的额定电压和频率下,两个已带电部位之间正确 相位关系的装置。目前,电力输电线路相位校验和相序校验和变压器组别识别采用的核相 仪,一般采用接触式的测量方法,通常有无线核相方式和有线核相方式。
[0004] 目前,有线核相方式是通过测量线路与测量仪器有线连接,将测量线路上的信号 引入测量装置,这种有线式测量方式存在一定的危险性,并且测量结果不准确。而采用的无 线核相装置,其主机和从机之间的通信,主要通过在主机中内置多块不同的载波频率的数 据接收模块,区分所接收的不同从机所采集的信号;由于CPU处理两路载波信号存在时间 差,测量结果存在较大相位误差,并且不同频段的载波信号产生相互干扰,导致测试结果精 确度不高。
发明内容
[0005] 本发明的目的是解决现有核相技术中,无线核相技术存在传输信号容易产生干 扰、测试结果精确度不高;有线核相方式存在危险性和测量结果不准确的问题,而提供一 种包含双向无线数据通信模块的、操作安全可靠、测试结果精确度高、显示直观的无线核相 仪。
[0006] 本发明的目的是通过以下方式实现的:
[0007] 无线核相仪,由主机和X从机及Y从机构成,两个从机均包括感应式电压传感器、 放大器、无线通信模块;主机包括显示模块、MCU控制模块、按键、无线通信模块,其特征在 于从机还包括AD采样和MCU控制模块,主机和从机的无线通信模块均采用双向通信数据传输。
[0008] 所述无线核相仪的核相方法,其特征在于所述主机的MCU控制模块内设寻址方式 的通信协议,由所述主机发出信号采集命令,X从机和Y从机同时采集被试线路上电压信 号,主机分时接收X从机和Y从机信号,由MCU控制模块计算相位和幅值数据并在显示模块
上显不。
[0009] 所述的无线核相仪的核相方法,其特征是主机在发送采集信号命令之前,向从机 发出检查工作状态命令,由从机做出响应,将工作状态发送给主机,确认从机处于工作就绪 状态开始发出采集信号的命令给从机。
[0010] 无线核相仪的核相方法,其特征还有主机在接收到从机采集的数据后向从机发出 校准数据命令,由从机根据接收到指令对测量的相位误差和幅值误差进行校正,将校正后的数据发送个主机,确保发送数据的精确性。
[0011] 无线核相仪的核相方法,其特征还有由主机根据采集到X从机和Y从机的电压信 号,MCU控制模块计算出相位差和幅值比,相位差用于相位校验和相序校验,幅值比用于被 测电压幅值的判断。
[0012] 测量时,可采用绝缘杆的方式将两个从机分别与两条测试线路连接,测试人员在 地上手持主机,发送状态检查、测试命令,X、Y从机同时接收主机发出的采集电压信号的命 令,采集信号完毕,并根据主机数据采集状态查询之后发出的接收命令,分时应答,将采集 的两个测试线路上的数据发送给主机,主机的控制计算模块将接收的信号运用数学计算方 法计算出相位差和幅值比,用于相位校验和相序校验和电压幅值判断。
[0013] 采用本发明所述的无线核相仪的有益效果:
[0014] 1、主机和从机均包含双向无线通信模块,发送和接收信号采用无线电频率传输技 术,测试人员无需将主机和从机电气连接,保证了测试人员的安全,使用灵活;
[0015] 2、主机采用寻址方式的通信协议,主机发送采样脉冲信号,X、Y从机同时接收命 令,同步采集两条线路上电压信号,由主机提供的采样脉冲信号作为X、Y采集信号的时间 基准,保证两个从机测量数据的同时性,测试结果准确;
[0016] 3、主机分别查询X、Y从机采集信号状态,确认采集信号完毕即分时接收X、Y从机 采集的信号,保证了传输信号的可靠性和接收信号准确性;
[0017] 4、核相之前主机向从机发出检查工作状态命令,包括电池电量状态、工作就绪状 态等信息,由从机做出响应,将工作状态发送给主机,保证测试工作的可靠性;
[0018] 5、测试信号采集完毕,主机向从机发出校准数据命令,由从机根据接收到指令对 测量的相位误差和幅值误差进行校正,主机根据采集到X从机和Y从机的电压信号,MCU控 制模块计算出相位差和幅值比,相位差用于相位校验和相序校验,幅值比用于电压幅值判 断,从而保证测试结果的精确性。
[0019] 6、从机中设置有MCU控制计算模块实现与主机的无线通信,无需借助外界时间基 准采集信号,成本低,便于实现。
附图说明
[0020] 图1本发明无线核相仪测试时接线示意图; [0021 ] 图2本发明X、Y从机电路原理框图;
[0022] 图3本发明主机电路原理框图;
[0023] 图4是本发明无线核相仪的核相方法流程图;
[0024] 图中,1-被试线路,2-电压传感器,3-放大器,4-AD采样,5-MCU控制模块,6_无线 通信模块。
具体实施方式
[0025] 下面结合附图和具体实施例详细说明本发明技术方案,本发明的目的和效果更加 明显。
[0026] 本发明无线核相仪,由主机和X、Y从机构成。X、Y从机分别与原始线路和被测试 线路连接,如图1所示,具体实施例中,X、Y从机分别连接挂钩,挂在线路上,采集线路上电压信号。
[0027] X、Y从机电路原理如图2所示,由电压传感器2连接放大器3,放大器3输出端连 接AD采样4的输入端,AD采样4输出信号到MCU控制模块5,MCU控制模块5与无线通信 模块6相连,其电压传感器2与被测试线路连接,即X、Y从机的电压传感器2分别与原始线 路和被测试线路连接,如图1所示,通过绝缘杆送到原始线路和被测试线路上。
[0028] 本发明主机电路原理图如图3所示,主要由MCU控制模块5连接无线通信模块6 构成,还包括与MCU控制模块5连接的按键,用来测试人员操作,以及与MCU控制模块5连 接的显示屏用来显示测试波形和相位差和幅值比数据。由测试人员在地面上手持主机,如 图1所示,通过主机上设置的按键检测和测试,发送测试信号及接收采集的数据,完成整个 测试过程。
[0029] 图2所示的X、Y从机和图3所示的主机中,无线通信模块6均采用双向通信数据 传输的方式,所述主机的MCU控制模块5内设寻址方式的通信协议,由所述主机发出信号采 集命令,X从机和Y从机同时采集原始线路和被测试线路上电压信号,主机分时接收X从机 和Y从机采集数据,由MCU控制模块5计算相位信息并在显示屏上显示测试波形和数据。
[0030] 无线核相仪的原理及工作流程如图4所示:
[0031] 首先如图1所示连接线路,主机通电后由主机上按键,发出查询从机状态的命令, 通过无线电频率信号发送到X从机和Y从机,X从机和Y从机将自身的电池电量信息及工 作状态信息,通过无线电频率信号反馈给主机,确认从机准备就绪,主机发出采集信号的命 令同时到达X从机和Y从机,否则转为异常处理;X从机和Y从机同时接收到主机发出的采 集信号的命令,X从机和Y从机的电压传感器2,分别从原始线路和被测试线路上采集电压 信号,采集的电压信号经过放大器3放大处理,进入AD采样4,AD采样4输出信号到MCU控 制模块5,主机查询X从机采集数据是否完毕,X从机应答采集完毕,由主机的MCU控制模块 5控制无线通信模块6接收X从机采集的数据,数据接收并校验完毕后,主机转入查询Y从 机采集数据是否完毕,Y从机应答采集完毕,由主机的MCU控制模块5控制无线通信模块6 接收Y从机采集的数据,数据接收并校验完毕,由主机的MCU控制模块5根据从机所采集的 数据,计算出原始线路和被测试线路上电压相位差和幅值比,相位差用于相位校验和相序 校验,幅值比用于被测电压幅值的判断,从而实现安全可靠的电力输电线路上和变电站线 路的相位校验和相序校验,测试结果精确度高,由主机显示屏直观显示波形和测试的数据。

Claims (5)

  1. 无线核相仪,由主机和X从机及Y从机构成,两个从机均包括感应式电压传感器、放大器、无线通信模块;主机包括显示模块、MCU控制模块、按键、无线通信模块,其特征在于:从机还包括AD采样和MCU控制模块,主机和从机的无线通信模块均采用双向通信数据传输。
  2. 2. —种权利要求1所述无线核相仪的核相方法,其特征在于:所述主机的MCU控制模 块内设寻址方式的通信协议,由所述主机发出信号采集命令,X从机和Y从机同时采集被试 线路上电压信号,主机分时接收X从机和Y从机采集的数据,由MCU控制模块计算相位和幅 值数据并在显示模块上显示。
  3. 3.根据权利要求2所述的无线核相仪的核相方法,其特征在于:所述主机向从机发出 检查工作状态命令,由从机做出响应,将工作状态发送给主机。
  4. 4.根据权利要求2所述的无线核相仪的核相方法,其特征在于:所述主机向从机发出 校准数据命令,由从机根据接收到指令对测量的相位误差和幅值误差进行校正。
  5. 5.根据权利要求2所述的无线核相仪的核相方法,其特征在于:由主机根据采集到X 从机和Y从机的电压信号,MCU控制模块计算出相位差和幅值比,相位差用于相位校验和相 序校验,幅值比用于被测电压幅值判断。
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