CN102135576B - 变电站电容器组投切测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种变电站电容器组投切测试装置，包括电流互感器模块、电压互感器模块、断路器模块、分压器模块、电容器模块、数据采集器和上位机，电流互感器模块、电压互感器模块的输入端连接母线，分压器模块的一端通过电容器模块、断路器模块连接母线，数据采集器连接上位机，其特征在于：还包括一继电器控制单元、数据采集单元和数据接收单元。本发明结构简单、使用方便，整个测试过程中，信号传输抗干扰能力强，结果精确，而且操作人员可以在开关室外对开关进行控制，消除了电容器分合瞬间过电压对人身及设备安全的威胁。
Description
技术领域
本发明属于变电站电容器组测试设备领域，尤其是一种变电站电容器组投切测试装置。
背景技术
电容器组是变电站中的一种重要设备，在设备运行前，需要对电容器组的投切过程进行测试，主要是通过控制断路器模块的分合测量电容器组在投入、退出电网的瞬间电网电压及电容器组电压、电流的变化，通过以上测试，获得了分合闸涌流倍数、分合闸过电压倍数、分合闸前后母线电压变化等相关参数。
目前，变电站中，开关室中的母线上安装电流互感器和电压互感器，电流互感器和电压互感器的输出端连接数据采集器，母线所连接的断路器模块由操作人员手动操作；断路器模块另一端连接电容器室的电容器模块，电容器模块通过分压器模块连接数据采集器。数据采集器采集电流互感器、电压互感器和分压器模块的输出，再上传至上位机。
开关室、电容器室和数据采集器之间分隔的较远，三者之间通过同轴电缆连接，长距离的同轴电缆降低了测量精度，而且测试过程中，当电容器存在故障时，有可能产生上万伏的过电压，有线连接的方式会使过电压沿同轴电缆传至数据采集器，将其烧毁，同时过电压还会使开关起火，威胁开关室内操作人员的人身安全。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供结构简单且抗干扰能力强、使用安全的变电站电容器组投切测试装置。
本发明采取的技术方案是：
一种变电站电容器组投切测试装置，包括电流互感器模块、电压互感器模块、断路器模块、分压器模块、电容器模块、数据采集器和上位机，电流互感器模块、电压互感器模块的输入端连接母线，分压器模块的一端通过电容器模块、断路器模块连接母线，数据采集器连接上位机，其特征在于：还包括一继电器控制单元、数据采集单元和数据接收单元，继电器控制单元的一端连接断路器模块控制端，电流互感器模块输出端、电压互感器模块输出端、继电器控制单元的另一端和分压器模块的另一端均连接数据采集单元，数据采集单元以无线方式连接数据接收单元的一端，数据接收单元的另一端连接数据采集器。
而且，所述继电器控制单元包括放大模块、一个常开开关、一个单刀双掷开关、第一继电器、第二继电器和一个时间继电器，数据采集单元的一个输入输出接口通过一个放大模块连接常开开关的线圈，该常开开关的动触点与第一继电器串联，该第一继电器的一个常开触点与时间继电器串联，另一个常开触点与第二继电器和时间继电器常开触点串联，第二继电器的常开触点和单刀双掷开关串联，该单刀双掷开关的两个静触点分别连接断路器模块的合闸端和分闸端，该单刀双掷开关的线圈通过放大模块连接数据采集单元的另一个输入输出接口。
而且，所述常开开关的线圈和单刀双掷开关的线圈均分别并联一个二极管。
而且，所述数据采集单元包括放大模块、A/D转换模块、CPU模块、存储模块和无线RF模块，CPU模块的输入输出接口连接存储模块、无线RF模块和A/D转换模块的一端，A/D转换模块的另一端通过放大模块连接电流互感器模块和电压互感器模块的输出端。
而且，所述数据接收单元包括CPU模块、存储模块和无线RF模块，存储模块和无线RF模块连接CPU模块的输入输出接口，CPU模块的输入输出接口还连接数据采集器。
本发明的优点和积极效果是：
本发明结构简单、使用方便，通过无线传输的方式将电流互感器模块、电压互感器模块和分压器模块的输出信号传送至数据采集器，并由数据采集器通过继电器控制单元控制断路器模块的分合闸，整个测试过程中，信号传输抗干扰能力强，结果精确，而且操作人员可以在开关室外对开关进行控制，消除了电容器分合瞬间过电压对人身及设备安全的威胁。
附图说明
图1是本发明结构示意图；
图2是继电器控制单元的结构示意图；
图3是数据采集单元的原理图；
图4是数据接收单元的原理图。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进一步说明，下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种变电站电容器组投切测试装置，如图1～4所示，包括电流互感器模块、电压互感器模块、断路器模块、分压器模块、电容器模块、数据采集器和上位机1，电流互感器模块、电压互感器模块的输入端连接母线以获得母线的电流和电压信号，分压器模块的一端通过电容器模块、断路器模块连接母线，数据采集器连接上位机，本发明的创新在于：还包括一继电器控制单元、数据采集单元1、数据采集单元2和数据接收单元，继电器控制单元的一端连接断路器模块控制端，电流互感器模块输出端、电压互感器模块输出端、继电器控制单元的另一端连接数据采集单元1，分压器模块的另一端连接数据采集单元2，数据采集单元1和数据采集单元2均以无线方式连接数据接收单元的一端，数据接收单元的另一端连接数据采集器。
本实施例中，继电器控制单元包括放大模块1、放大模块2、常开开关K1、单刀双掷开关K2、第一继电器JK1、第二继电器JK2和时间继电器JKT1，数据采集单元1的一个输入输出接口通过放大模块1连接常开开关K1的线圈XQK1，该常开开关的动触点与第一继电器JK1串联，该第一继电器JK1的一个常开触点JKC11与时间继电器JKT1串联，另一个常开触点JKC12与第二继电器JK2和时间继电器常开触点JKTC1串联，第二继电器JK2的常开触点JKC21与断路器模块的“+”接线端及单刀双掷开关K2串联，该单刀双掷开关的两个静触点分别连接断路器模块的合闸端和分闸端，该单刀双掷开关K2的线圈XQK2通过放大模块2连接数据采集单元1的另一个输入输出接口。上述放大模块1和放大模块2均使用三极管进行信号的放大。
为了保护常开开关K1的线圈XQK1和单刀双掷开关K2的线圈XQK2，与线圈XQK1并联一二极管D1，与线圈XQK2并联一二极管D2。
数据采集单元如图3所示，包括放大模块、A/D转换模块、CPU模块、存储模块和无线RF模块，CPU模块的输入输出接口连接存储模块、无线RF模块和A/D转换模块的一端，A/D转换模块的另一端通过放大模块连接电流互感器模块和电压互感器模块的输出端。
数据接收单元如图4所示，包括CPU模块、存储模块和无线RF模块，存储模块和无线RF模块连接CPU模块的输入输出接口，CPU模块的输入输出接口还连接数据采集器。
本发明的工作原理是：
1.电容器组投入电网操作
操作人员在上位机发出指令，由数据采集器通过数据接收单元中的无限RF模块以Zigbee协议向数据采集单元1发送，指令经放大模块1放大后驱动常开开关K1的线圈XQK1，常开开关K1的动触点闭合，第一继电器JK1线圈得电，第一继电器JK1的常开触点JKC11和JKC12闭合，时间继电器JKT1线圈得电，时间继电器JKT1的常开触点JKTC1闭合，第二继电器JK2线圈得电，第二继电器JK2的常开触点JKC21闭合，同时单刀双掷开关K2闭合在合闸端使断路器模块连通，电容器组连接母线，电流互感器模块、电压互感器模块和分压器模块的输出通过无线方式传输至上位机。
2.电容器组从电网切除
操作人员操作人员在上位机发出指令，由数据采集器通过数据接收单元中的无限RF模块以Zigbee协议向数据采集单元1发送，单刀双掷开关K2闭合在分闸端使断路器模块断开，电容器组连接母线，同时其它继电器和开关动作，使电流互感器模块、电压互感器模块和分压器模块的输出通过无线方式传输至上位机。
本发明结构简单、使用方便，通过无线传输的方式将电流互感器模块、电压互感器模块和分压器模块的输出信号传送至数据采集器，并由数据采集器通过继电器控制单元控制断路器模块的分合闸，整个测试过程中，信号传输抗干扰能力强，结果精确，而且操作人员可以在开关室外对开关进行控制，消除了电容器分合瞬间过电压对人身及设备安全的威胁。
Claims (1)
1.一种变电站电容器组投切测试装置，包括电流互感器模块、电压互感器模块、断路器模块、分压器模块、电容器模块、数据采集器和上位机，电流互感器模块、电压互感器模块的输入端连接母线，分压器模块的一端通过电容器模块、断路器模块连接母线，数据采集器连接上位机，其特征在于：还包括一继电器控制单元、数据采集单元和数据接收单元，继电器控制单元的一端连接断路器模块控制端，电流互感器模块输出端、电压互感器模块输出端、继电器控制单元的另一端和分压器模块的另一端均连接数据采集单元，数据采集单元以无线方式连接数据接收单元的一端，数据接收单元的另一端连接数据采集器；
所述继电器控制单元包括放大模块、一个常开开关、一个单刀双掷开关、第一继电器、第二继电器和一个时间继电器，数据采集单元的一个输入输出接口通过一个放大模块连接常开开关的线圈，该常开开关的动触点与第一继电器串联，该第一继电器的一个常开触点与时间继电器串联，另一个常开触点与第二继电器和时间继电器常开触点串联，第二继电器的常开触点和单刀双掷开关串联，该单刀双掷开关的两个静触点分别连接断路器模块的合闸端和分闸端，该单刀双掷开关的线圈通过放大模块连接数据采集单元的另一个输入输出接口；
所述常开开关的线圈和单刀双掷开关的线圈均分别并联一个二极管；
所述数据采集单元包括放大模块、A/D转换模块、第一CPU模块、第一存储模块和第一无线RF模块，第一CPU模块的输入输出接口连接第一存储模块、第一无线RF模块和A/D转换模块的一端，A/D转换模块的另一端通过放大模块连接电流互感器和电压互感器的输出端；
所述数据接收单元包括第二CPU模块、第二存储模块和第二无线RF模块，第二存储模块和第二无线RF模块连接第二CPU模块的输入输出接口，第二CPU模块的输入输出接口还连接数据采集器。
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