CN103207342A - 一种检修试验接地智能预警装置 - Google Patents

Abstract

一种检修试验接地智能预警装置，它主要包括：CPU控制器、接地电阻测量回路、控制回路、语音报警系统、LCD显示器以及小键盘，所述的CPU控制器连接一以直流恒流输出、接地及辅助接地点差动电压测量电路构成的直流伏安法接地电阻测量回路，通过CPU控制器定时中断触发进行电阻定时测量；所述的CPU控制器连接有一个控制回路输出，它采用CPU控制器I/O口，通过连接控制试验电源通断的继电器和接触器；所述的CPU控制器配置有一个与CPU控制器接口连接、实现相关操作和电阻定值设置的键盘；它能实现定值可设定、接地电阻实时测量显示、试验电源实时控制等。

Description

一种检修试验接地智能预警装置

技术领域

本发明涉及的是电力行业检修试验中的一种接地智能预警装置，主要用于监视检修试验工作前、工作中的接地情况，保证试验数据的正确和保护试验的人身设备安全。

背景技术

电力检修试验过程中，可靠的试验接地是试验数据准确和人身设备安全的保证。因此，检修试验中对试验的接地要求很高，要求试验接地可靠、接地电阻需满足相关试验条件。但是，目前由于受设备类型、新的检修方式方法等影响，存在如下问题：

1）检修作业现场的试验过程中无法确保接地的可靠性。

在检修试验中，由于人为因素的影响，常常出现以下问题：①没有正确可靠的对被试品和仪器接地；②操作不当引起接地脱落；③人为误操作，误拆了接地线。④检修试验对于变电所的接地网，虽然会每隔两年测量其电阻，但不能实时掌握接地网的电阻，也不能保证在检修试验时接地网的状态，保证检修试验接地的可靠性。总之，受接地点的接地导通状况、接地线是否良好、接地是否牢固等因素的影响，在失去接地或接地不合格时，试验电源仍然导通，人员和设备安全得不到保障、试验数据的准确性也会受到影响。

2）其次，随着电力可靠性要求的提高，对于大型集中检修场合，常常被要求尽量缩短试验的工作时间，尽快恢复送电。检修工作中一般将被试高压设备集中在某一合适的区域进行试验。由于地点远离所检修的开关柜，接地方式则常采用夹子夹在附近开关柜外壳或柜体螺丝上，不规范且可靠性差。

3）再者，无论通过夹子夹接于接地铜牌或外壳、螺丝方式都是不可靠的接地方式，都存在夹子脱落或人为断开等现象，不符合安全正确试验规定的要求。

随着智能电网的发展，对电力设备状态检修、在线监测技术提出了更高的要求，传统的试验接地方式已不适应如今的发展：

1）状态检修、在线监测技术均为在线带电检测技术，试验设备身处高压带电区，若试验接地不良，易产生感应电压，特别是当系统发生故障时，甚至会产生高达数万伏的感应（悬浮）电压。因此，为了人身设备安全，要求试验必须可靠接地；否则需及时切断试验电源。

2）同时，为了保证试验数据的正确，对试验接地电阻也有明确要求（一般要求小于0.5欧姆），传统的试验中无法对接地网的接地电阻进行测量，保证检修试验接地的可靠性；

3）另一方面，即使当时接地良好，但嘉兴地表层水位较高（水位0.5米），对变电所接地网腐蚀较大，可能导致接地电阻超过标准规定（注，检修试验规程规定，变电所接地电阻需每两年测试一次，以防止接地电阻腐蚀超标）。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的不足，而提供一种用于电力行业的检修试验中，能实时测量检修试验中的接地电阻，自动比较所测接地电阻与设定值大小，并根据比较结果自动接通试验电源或切断试验电源，以保障检修试验中可靠接地的检修试验接地智能预警装置。

本发明的目的是通过如下技术方案来完成的，它主要包括：CPU控制器、接地电阻测量回路、控制回路、语音报警系统、LCD显示器以及小键盘，所述的CPU控制器连接一以直流恒流输出、接地及辅助接地点差动电压测量电路构成的直流伏安法接地电阻测量回路，通过CPU控制器定时中断触发进行电阻定时测量；

所述的CPU控制器连接有一个控制回路输出，它采用CPU控制器I/O口，通过连接控制试验电源通断的继电器和接触器；

所述的CPU控制器配置有一个与CPU控制器接口连接、实现相关操作和电阻定值设置的键盘；

所述的CPU控制器还分别连接着实现设定定值、检测电阻显示的LCD显示器以及在试验电源接通、断开时实现不同语音告警的语音报警系统。

本发明所述的CPU控制器采用采用ATMEL公司的、能实时测量试验接地电阻、并将所测电阻与所设定的安全值比较、根据超过或小于时通过控制回路自动切断或接通试验电源的 8位单片机ATmega128L；所述的CPU控制器与LCD显示器所带的驱动液晶模块连接，并响应键盘输入并显示实测电阻值。

本发明所述的LCD显示器选择HGS122321-LYH液晶芯片，所述的语音报警系统采用具有录放功能的声音芯片ISD1110/1420，并结合有音频功放电路AD7705BR以及功率8W的扬声器；所述的键盘选择键盘选择2510-06键盘，并通过四键输入法与CPU控制器接口连接。

本发明能实时检测检修试验中的接地电阻、并能安全接通试验电源的智能预警装置，保障检修试验中的可靠接地；本发明根据所测量的接地电阻，自动与设定值比较。当所测电阻小于设定值时，认为接地可靠或接地电阻合格，自动接通试验电源，否则接地不可靠或接地电阻不合格，自动切断试验电源；本发明还能实时测量检修试验的接地电阻，并通过液晶显示电阻值；还能根据所测接地电阻与设定值的比较结果，自动选择不同的语音报警。

本发明实现了电力高压试验中试验对试验设备可靠接地的实时检测，实时预警，具体由如下技术效果：

1）检修试验中，实时测量接地电阻，检测试验接地是否合格、可靠；接地电阻测量精度可以达到0.1欧姆；

2）自动接通或断开试验电源，当检测接地合格时自动接通试验电源，否则自动切断试验电源；切断时间可以达到1秒以内；

3）根据所测接地电阻与设定值的比较结果，能自动选择不同的语音报警；

4）用于比较的设定值可设定，根据不同试验现场、不同场所进行设定，并且将所设定值及实际测量电阻通过液晶实时显示；设定值范围可以在0~20欧姆。

附图说明

图1是本发明的结构原理示意图。

图2是本发明所述的一种电阻测量回路的原理图。

具体实施方式

下面将结合附图对本发明作详细的介绍：图1所示，本发明主要包括：CPU控制器1、接地电阻测量回路2、控制回路3、语音报警系统4、LCD显示器5以及键盘6，所述的CPU控制器1连接一以直流恒流输出、接地及辅助接地点差动电压测量电路构成的直流伏安法接地电阻测量回路2，通过CPU控制器1定时中断触发进行电阻定时测量；

所述的CPU控制器1连接有一个控制回路3输出，它采用CPU控制器1的I/O口，通过连接控制试验电源通断的继电器和接触器；

所述的CPU控制器1配置有一个与CPU控制器接口连接、实现相关操作和电阻定值设置的键盘6；

所述的CPU控制器1还分别连接着实现设定定值、检测电阻显示的LCD显示器5以及在试验电源接通、断开时实现不同语音告警的语音报警系统4。

本发明所述的CPU控制器1采用采用ATMEL公司的、能实时测量试验接地电阻、并将所测电阻与所设定的安全值比较、根据超过或小于时通过控制回路自动切断或接通试验电源的 8位单片机ATmega128L；所述的CPU控制器1与LCD显示器5所带的驱动液晶模块连接，并响应键盘输入并显示实测电阻值。

本发明所述的LCD显示器1选择HGS122321-LYH液晶芯片，所述的语音报警系统4采用具有录放功能的声音芯片ISD1110/1420，并结合有音频功放电路AD7705BR以及功率8W的扬声器；所述的键盘6选择键盘选择2510-06键盘，并通过四键输入法与CPU控制器1接口连接。

图1中，还有JAT调试接口7，AC220V电源输入8，输出电源闸刀9，辅助电源变压器10，漏电保护器11，电源输出12。

实施例：

本发明主要包括：CPU控制器1、接地电阻测量回路2、控制回路3、LCD显示器4、语音报警系统5以及键盘6。

所述的CPU控制器1是整个装置的控制中心，采用ATMEL公司的 8位单片机ATmega128L，它实时测量试验接地电阻，并将所测电阻与所设定的安全值比较，根据超过或小于时，通过控制回路自动切断或接通试验电源；同时，CPU也驱动键盘电路响应收键盘输入，以便于设定接地参考值；另一方面，CPU驱动液晶模块，响应键盘输入并显示实测电阻值等。

接地电阻测量回路2设计一个以0.5A直流恒流输出、接地及辅助接地点之间差动电压测量电路为主的直流伏安法电阻测量模块，采用12位AD模块，电阻测量精度达到1毫欧。实现接地检测及其电阻值的测量。通过CPU定时中断触发进行电阻定时测量，实时检测周期可小于100毫秒。图2所示的是一种电阻测量回路的原理图，属于本发明实施例的一种，其中图示内容为本发明实施例的内容。

控制回路3则采用CPU的I/O口，通过继电器和接触器控制试验电源通断，通断时间小于1秒。

LCD显示器4选择HGS122321-LYH液晶芯片；通过CPU使能、读写完成其驱动电路、控制电路和与CPU接口电路的设计，实现设定定值、检测电阻的显示。

语音报警系统5采用具有录放功能的声音芯片ISD1110/1420，结合音频功放电路AD7705BR以及功率8W的扬声器。在试验电源接通、断开时实现不同的语音告警声音，通过声音调节旋钮实现声音大小的无极可调。

键盘6选择2510-06键盘，通过四键输入法与CPU接口设计，实现相关操作和电阻定值的设置。

本发明具有如下几个功能：

1）检修试验中，实时测量接地电阻，检测试验接地是否合格、可靠；

2）自动接通或断开试验电源。当检测接地合格时自动接通试验电源，否则自动切断试验电源。

3）装置根据所测接地电阻与设定值的比较结果，自动选择不同的语音报警。

4）用于比较的设定值可设定，根据不同试验现场、不同场所进行设定，并且将所设定值及实际测量电阻通过液晶实时显示。

Claims (3)

1.一种检修试验接地智能预警装置，它主要包括：CPU控制器、接地电阻测量回路、控制回路、语音报警系统、LCD显示器以及小键盘，其特征在于所述的CPU控制器连接一以直流恒流输出、接地及辅助接地点差动电压测量电路构成的直流伏安法接地电阻测量回路，通过CPU控制器定时中断触发进行电阻定时测量；

所述的CPU控制器连接有一个控制回路输出，它采用CPU控制器I/O口，通过连接控制试验电源通断的继电器和接触器；

所述的CPU控制器配置有一个与CPU控制器接口连接、实现相关操作和电阻定值设置的键盘；

所述的CPU控制器还分别连接着实现设定定值、检测电阻显示的LCD显示器以及在试验电源接通、断开时实现不同语音告警的语音报警系统。

2.根据权利要求1所述的检修试验接地智能预警装置，其特征在于所述的CPU控制器采用采用ATMEL公司的、能实时测量试验接地电阻、并将所测电阻与所设定的安全值比较、根据超过或小于时通过控制回路自动切断或接通试验电源的 8位单片机ATmega128L；所述的CPU控制器与LCD显示器所带的驱动液晶模块连接，并响应键盘输入并显示实测电阻值。

3.根据权利要求1或2所述的检修试验接地智能预警装置，其特征在于LCD显示器选择HGS122321-LYH液晶芯片，所述的语音报警系统采用具有录放功能的声音芯片ISD1110/1420，并结合有音频功放电路AD7705BR以及功率8W的扬声器；所述的键盘选择键盘选择2510-06键盘，并通过四键输入法与CPU控制器接口连接。

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