CN109270356A - 变电站接地点接地阻抗智能监控装置及仪器控制方法 - Google Patents

Abstract

一种变电站接地点接地阻抗智能监控装置，包括电源接入模块、接地检测模块、控制模块，所述电源接入模块、接地检测模块与控制模块连接，试验仪器设置用于与接地检测模块连接的接地线，所述接地检测模块设置接地端子，以与接地线连接，接地检测模块设置接地检测线，接地检测线的远端用于连接变电站接地点，近端与接地端子连接，以将检测的变电站接地点的外部信息提供至控制模块，本发明将试验仪器通过接地检测模块与变电站接地点连接，如此，只有接地检测模块可靠接地时，试验仪器才能可靠接地，所以，本发明通过技术手段实现了对试验仪器的接地的实时检测，从而真实反应试验仪器接地情况。

Description

变电站接地点接地阻抗智能监控装置及仪器控制方法

技术领域

本发明涉及电力检测控制技术领域，尤其涉及一种变电站接地点接地阻抗智能监控装置及仪器控制方法。

背景技术

参见图10，在试验仪器接地过程中主要有以下几个变电站接地点：

变电站专用接地点；

接地的构架或电力设备的外壳。

众所周知，变电站接地点遍布变电站的各个位置，而如果我们试验人员将接地接到这些地方，很难保证我们试验装置的接地可靠性，而现场接地可靠不可靠，全凭人眼睛来判断，这样做十分不可靠。

随着变电站现场设备防腐要求的提高，这些接地点的接地扁铁处经常都覆盖有一层绝缘漆，试验前需要将绝缘漆磨掉再进行接地，这些接地点是否打磨干净、接地是否可靠，传统操作中，主要是通过技术人员目测或经验来评价，这种评判往往会导致接地不良。其次就是对于建造年代较长的变电站，由于天气及周边污染等因素，接地扁铁表面会被腐蚀，出现锈蚀或者氧化层。在这种情况下，往往也会出现接地不良的情形。

试验仪器在检测时，试验仪器直接与试验电源接通，以通过试验电源为试验仪器提供工作电源，为保试验仪器安全，采用导电线将试验仪器与就近的变电站接地点连接，但由于就近的变电站接地点由于背景技术中的缺陷而不能保证是否真实可靠接地；例如，申请号为2016202313753的专利中，在试验电源和试验仪器之间串联了电源监控装置，从而通过多个遥控器实现多方控制试验仪器与试验电源之间的电源的导通和断开状态，进而确保各人员的人身安全，参见图9。

但是，本专利中，如果试验仪器通过导电线连接的变电站接地点本身不是可靠接地的，那么则会导致试验仪器不能可靠接地，因此而导致的操作试验仪器的技术人员触电风险大大增加。

发明内容

有必要提出一种变电站接地点接地阻抗智能监控装置。

还有必要提出一种利用变电站接地点接地阻抗智能监控装置对试验仪器进行控制的方法。

一种变电站接地点接地阻抗智能监控装置，所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置用于串联于试验电源和试验仪器之间，包括电源接入模块、接地检测模块、控制模块，所述电源接入模块、接地检测模块与控制模块连接，电源接入模块连接于试验电源和试验仪器之间，试验仪器设置用于与接地检测模块连接的接地线，所述接地检测模块设置接地端子，以与接地线连接，接地检测模块设置接地检测线，接地检测线的远端用于连接变电站接地点，近端与接地端子连接，以将检测的变电站接地点的外部信息提供至控制模块，控制模块对所述外部信息进行处理，并依据处理结果判断接地点是否可靠接地，还依据处理结果对电源接入模块进行导通或断开的控制。

一种利用变电站接地点接地阻抗智能监控装置对试验仪器进行控制的方法，包括以下步骤：

检测试验电源的极性逻辑正确性；

检测试验电源的参数符合要求；

检测试验仪器接地可靠；

控制试验仪器与试验电源之间的电路导通或断开。

本发明中，接地检测模块至少具有两大功能：

1、将试验仪器的接地通过接地线与接地检测模块连接，再由接地检测模块与变电站接地点连接，如此，只有接地检测模块可靠接地时，试验仪器才能可靠接地，若接地检测模块检测出变电站接地点不是可靠接地，则试验仪器也不是真实接地，从而通过技术手段实现了对试验仪器的接地的实时检测，做到客观、真实反应试验仪器接地情况；

2、电源接入模块作为试验电源为试验仪器供电的必经模块，在此基础上，通过接地检测模块对该电源接入模块进行控制，在试验仪器可靠接地时，控制试验电源和试验仪器电力连通，试验仪器正常工作；在试验仪器不可靠接地时，控制模块自动切断二者电路，试验仪器不能工作，从而保证了只有在试验仪器可靠接地时供电电路导通，而试验仪器不可靠接地时供电电路是断开的；

而电源接入模块的接地是否可靠是以变电站电源箱的接地点为参考的，对于变电站而言，变电站电源箱的接地点是绝对可靠的，而变电站接地点是遍布于电源箱以外的外部接地点，如背景技术言之，本发明中的试验电源的接地点直接连接于变电站电源箱的接地点，如此，在无漏电意外时，将试验电源的接地点作为参考，也就是将变电站电源箱的接地点作为参考，此参考是可靠接地的，将试验仪器的接地情况与此参考点来比较，实现了依据试验仪器的接地情况来实时控制试验仪器状态，而且，试验仪器的接地情况是通过上述技术手段实时检测得到的，不存在人为判断而导致的不确定、不明确、失误、误差的干扰因素，所以，人员在使用试验仪器工作时，能够时刻掌握试验仪器的得电情况下，保证工作时接地是良好的，为人员的人身安全提供了技术保障，杜绝了因接地不良而导致的意外发生。

本发明的用途至少为两个：1、在变电站试验仪器、保护台、检修平台、吊装平台接地等设施使用前，使用本装置检测变电站接地点是否可靠接地，使用时，只需将待测接地情况的设施替换本发明中的试验仪器来连接电路图即可；2、也可连接于试验仪器与试验电源之间，在试验仪器使用前或使用时，实时检测试验仪器的接地是否可靠。

附图说明

图1、2为变电站接地点接地阻抗智能监控装置的功能模块图。

图3为接地检测模块的功能模块图。

图4为接地检测模块检测变电站接地点的电路图。

图5为电源极性检测模块检测电源极性的电路图。

图6为电源参数检测模块检测电源参数的电路图。

图7为控制方法的流程示意图。

图8为变电站接地点接地阻抗智能监控装置的电路控制图。

图9、10为现有技术中传统的两种试验仪器的接地方式图。

图中：电源接入模块10、接地检测模块20、接地电阻采集单元21、比较单元22、输出单元23、接地线24、接地检测线25、隔离单元26、控制模块30、电源极性检测模块40、电源参数检测模块50、报警模块60、显示模块70。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

参见图1至图6、图8，本发明实施例提供了一种变电站接地点接地阻抗智能监控装置，所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置用于串联于试验电源和试验仪器之间，以为试验仪器提供的电力，包括电源接入模块10、接地检测模块20、控制模块30，所述电源接入模块10、接地检测模块20与控制模块30连接，电源接入模块10连接于试验电源和试验仪器之间，以为试验仪器提供电力，试验仪器设置用于与接地检测模块20连接的接地线24，所述接地检测模块20设置接地端子，以与接地线24连接，接地检测模块20设置接地检测线25，接地检测线25的远端用于连接变电站接地点，以检测变电站接地点是否可靠接地（即是否与变电站电源箱接地点可靠连接或该变电站接地点接触电阻是否超标），近端与接地端子均连接，以将检测的变电站接地点的外部信息提供至控制模块30，控制模块30对所述外部信息进行处理，并依据处理结果判断变电站接地点是否可靠接地，还依据处理结果对电源接入模块10进行导通或断开的控制。

进一步，所述接地检测模块20包括接地电阻采集单元21、比较单元22、输出单元23，接地电阻采集单元21用于检测接地检测线25连接的变电站接地点的电阻信息，即上述的外部信息，并提供至比较单元22，比较单元22对外部信息与预设的参考电阻进行比较，并依据比较结果向输出单元23发送对应电阻输出信息，输出单元23将所述电阻输出信息提供至控制模块30，控制模块30依据所述电阻输出信息生成接地是否可靠的对应接地信息。

还在接地检测模块20内部设置电源模块，电源模块内部还设置隔离单元26，隔离单元采用单片机实现，隔离单元26的输出电压的参考接地点与试验电源的接地点相连接，以将试验电源的接地点作为接地检测模块20的参考点。

由于电源接入模块的接地是否可靠是以变电站电源箱的接地点为参考的，对于变电站而言，变电站电源箱的接地点是绝对可靠的。而且，本发明中还采用电源极性模块和电源参数模块对试验电源的极性、接地等进行检测，确保试验电源与变电站电源箱之间接线正确、电压参数正确，以确保试验电源可靠接地才作为参考点。参见图4，实际使用时，将比较单元22的负极输入端的接地端（即比较器LM393D的负极输入端2的接地端）与试验电源的接地参考点连接（GND-PE），也就是将比较单元22的负极输入端的接地端以试验电源的接地点为参考，保证可靠接地。

所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置还包括均与控制模块30连接的报警模块60、显示模块70，控制模块30依据所述电阻输出信息向报警模块60、显示模块70发送对应控制信息，报警模块60、显示模块70依据所述控制信息作出相应动作。

例如，比较单元22中预设的参考电阻为0.2Ω，当变电站接地点的电阻值大于0.2Ω，则比较单元22输出高电平，控制单元依此高电平控制报警模块60报警，并控制显示模块70显示接地不良；当变电站接地点的电阻值小于0.2Ω，则比较单元22输出低电平，控制单元依此低电平控制报警模块60不报警，并控制显示模块70显示接地可靠。

电源接入模块10为继电器，控制模块30还依据所述电阻输出信息控制继电器的合闸和分闸，当比较单元22输出高电平，控制单元依此高电平控制继电器分闸；比较单元22输出低电平，控制单元依此低电平控制继电器合闸。

进一步，所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置还包括电源极性检测模块40，电源极性检测模块40与试验电源和控制模块30连接，电源极性检测模块40用于检测试验电源的极性逻辑正确性，检测项目包括试验电源是否缺地线、零火线是否错位、是否缺零线、是否缺火线等，并依据检测结果向控制模块30发送保证电源极性输出是否正确的极性信息，控制模块30依据所述极性信息控制电源接入模块10的动作。

当电源极性输出正确时，控制电路控制电源接入模块10合闸；当电源极性输出错误时，控制电路控制电源接入模块10分闸。例如，可以选用公牛插座检测器或正泰插座检测器或光耦电源插座检测电路来实现电源极性检测。

以下是电源极性检测模块40对试验电源极性检测的结果

接线	测试结果
		缺地线	110
火零线错位	001
		缺火线	111
缺零线	011
		正确	010

进一步，所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置还包括电源参数检测模块50，电源参数检测模块50用于采集试验电源提供的电力的实际电压数值和电流数值，并对采集的数值进行精度分析，并依据分析结果向控制模块30发送参数信息，控制模块30依据所述参数信息控制电源接入模块10的动作。例如，我们选用设计电路图、采用变送器和计量芯片的方式来实现电源参数检测。

当电源提供的实际电压、电流的精度符合预设要求时，控制电路控制电源接入模块10合闸；当电源提供的实际电压、电流的精度不符合预设要求时，控制电路控制电源接入模块10分闸。

本发明中，设置了电源极性检测模块40和电源参数检测模块50，用于对试验电源输入的电力进行监测，并依据监测结果对电源接入模块10的继电器进行控制；当试验电源的极性和各项参数正确时，控制模块30依此控制继电器合闸，以为试验仪器提供正常电力；当试验电源的极性和各项参数不正确或误差交大时，控制模块30依此控制继电器分闸，以为切断试验仪器的电源，确保仪器或人员的安全。

进一步，所述控制模块30还包括判断单元，判断单元用于对控制模块30依据所述接地检测模块20生成的接地信息、控制模块30依据所述电源极性检测模块40生成的极性信息、控制模块30依据所述电源参数检测模块50生成的参数信息进行判断，并依据判断结果向电源接入模块10的继电器发送控制信息，以控制试验仪器与试验电源之间的供电电路的导通或断开。

当接地检测模块20检测到接地可靠、电源极性检测模块40检测的极性正确、电源参数检测模块50检测的参数精度符合要求，三者为“与”的关系，控制模块30依此三个信息才向继电器发送控制信息，继电器合闸，试验仪器与试验电源之间连通；当这三者有一个信息不符合时，继电器分闸。

本方案中，只有确保三者同时符合要求时，试验仪器与试验电源之间连通，如此，从三个方面对试验仪器和使用仪器的人员的安全进行了控制，这比较于现有技术中只采用一个方面进行控制的方案，更加具有实用性，可靠性也更高。

参见图7，本发明还提出一种利用变电站接地点接地阻抗智能监控装置对试验仪器进行控制的方法，包括以下步骤：

检测试验电源的极性逻辑正确性；

检测试验电源的参数符合要求；

检测试验仪器接地可靠；

控制试验仪器与试验电源之间的电路导通。

本发明实施例装置中的模块或单元可以根据实际需要进行合并、划分和删减。

以上所揭露的仅为本发明较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本发明权利要求所作的等同变化，仍属于发明所涵盖的范围。

Claims (6)

1.一种变电站接地点接地阻抗智能监控装置，所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置用于串联于试验电源和试验仪器之间，其特征在于：包括电源接入模块、接地检测模块、控制模块，所述电源接入模块、接地检测模块与控制模块连接，电源接入模块连接于试验电源和试验仪器之间，试验仪器设置用于与接地检测模块连接的接地线，所述接地检测模块设置接地端子，以与接地线连接，接地检测模块设置接地检测线，接地检测线的远端用于连接变电站接地点，近端与接地端子连接，以将检测的变电站接地点的外部信息提供至控制模块，控制模块对所述外部信息进行处理，并依据处理结果判断变电站接地点是否可靠接地，还依据处理结果对电源接入模块进行导通或断开的控制。

2.如权利要求1所述的变电站接地点接地阻抗智能监控装置，其特征在于：所述接地检测模块包括接地电阻采集单元、比较单元、输出单元，接地电阻采集单元用于检测接地检测线连接的变电站接地点的电阻信息，并提供至比较单元，比较单元对外部信息与预设的参考电阻进行比较，并依据比较结果向输出单元发送对应电阻输出信息，输出单元将所述电阻输出信息提供至控制模块，控制模块依据所述电阻输出信息生成对应接地信息。

3.如权利要求2所述的变电站接地点接地阻抗智能监控装置，其特征在于：所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置还包括电源极性检测模块，电源极性检测模块与试验电源和控制模块连接，电源极性检测模块用于检测试验电源的极性逻辑正确性，并依据检测结果向控制模块发送保证电源极性输出是否正确的极性信息，控制模块依据所述极性信息控制电源接入模块的动作。

4.如权利要求3所述的变电站接地点接地阻抗智能监控装置，其特征在于：所述变电站接地点接地阻抗智能监控装置还包括电源参数检测模块，电源参数检测模块用于采集试验电源提供的电力的实际电压数值和电流数值，并对采集的数值进行精度分析，并依据分析结果向控制模块发送参数信息，控制模块依据所述参数信息控制电源接入模块的动作。

5.如权利要求4所述的变电站接地点接地阻抗智能监控装置，其特征在于：所述控制模块还包括判断单元，判断单元用于对控制模块依据所述接地检测模块生成的接地信息、控制模块依据所述电源极性检测模块生成的极性信息、控制模块依据所述电源参数检测模块生成的参数信息进行判断，并依据判断结果向电源接入模块的继电器发送控制信息，以控制试验仪器与试验电源之间的供电电路的导通或断开。

6.一种利用如权利要求1-5之一所述的变电站接地点接地阻抗智能监控装置对试验仪器进行控制的方法，其特征在于包括以下步骤：

检测试验电源的极性逻辑正确性；

检测试验电源的参数符合要求；

检测试验仪器接地可靠；

控制试验仪器与试验电源之间的电路导通或断开。