CN113376482A - 绝缘巡回检测和自动烘干装置及烘干方法 - Google Patents

Abstract

一种绝缘巡回检测和自动烘干装置及烘干方法。现有技术烘干配置对于电气设备数量多、集中出现受潮情况难以应对，及时发现绝缘缺陷和及时进行烘干处理是目前亟需解决的问题。本发明其组成包括：电源系统（1），电源系统的输入端与交流380V电源连接，其输出端通过直流母线（19）或通过中继I2C总线（18）与一组控制系统（2）连接，电源系统的输出端通过RS485总线（20）与远方分散控制系统连接，RS485总线与总线通讯器（14）连接，总线通讯器连接电源系统微处理器（6），电源系统微处理器与电源系统I2C总线中继器（15）连接，电源系统I2C总线中继器与中继I2C总线连接，中继I2C总线与控制系统I2C总线中继器（17）连接。本发明用于绝缘巡回检测和自动烘干装置。

Description

绝缘巡回检测和自动烘干装置及烘干方法

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，具体涉及一种绝缘巡回检测和自动烘干装置及烘干方法。

背景技术

发电厂对于电气设备停备、停运绝缘监管一般为每半个月测一次绝缘、启动之前测一次绝缘，在此测量周期内基本就是“脱管”，电气设备受潮有时是很快的，在沿海或潮湿环境中一夜之间就可能受潮，此时如果正是处于“脱管”期间，就不能发现绝缘缺陷，如果此时段要启动机组就有可能因为绝缘受潮缺陷影响机组启动，即便是使用“电气设备受潮自动烘干装置”烘干也需要时间，特别是多台同时出现绝缘受潮缺陷，更是无能为力，一般发电厂6kV配电室两段母线配有近50台电动机或变压器，不可能每台设备配置一台“电气设备受潮自动烘干装置”，一般一个6kV母线室配备2-3台“电气设备受潮自动烘干装置”是比较科学的，可以基本满足日常“一对一”烘干需要，很明显这种“一对一”烘干配置对于电气设备数量多、集中出现受潮缺陷的情况难以应对，如何及时发现绝缘缺陷和及时进行烘干处理是目前亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种绝缘巡回检测和自动烘干装置及烘干方法，主要是解决对电气设备在停运状态下绝缘巡回检测和自动烘干的问题，不再需要工作人员周期检测和烘干，减轻工作人员工作强度、提高工作效率。

上述的目的通过以下的技术方案实现：

一种绝缘巡回检测和自动烘干装置，其组成包括：电源系统，所述的电源系统的输入端与交流380V电源连接，其输出端通过直流母线或通过中继I2C总线与一组控制系统连接，所述的电源系统的输出端通过RS485总线与远方分散控制系统连接，所述的RS485总线与总线通讯器连接，所述的总线通讯器连接电源系统微处理器，所述的电源系统微处理器与电源系统I2C总线中继器连接，所述的电源系统I2C总线中继器与所述的中继I2C总线连接，所述的中继I2C总线与控制系统I2C总线中继器连接，所述的控制系统I2C总线中继器与控制系统微处理器连接。

所述的绝缘巡回检测和自动烘干装置，所述的电源系统包括交流输入插件，所述的交流输入插件通过导线与交流输入装置连接，所述的交流输入装置通过导线与电压变换装置连接，所述的电压变换装置通过导线与输出电压选择装置连接，所述的电压选择装置分别连接所述的直流母线、接地网，所述的电源系统微处理器分别通过导线与液晶显示器、所述的电压变换装置、所述的输出电压选择装置连接。

所述的绝缘巡回检测和自动烘干装置，所述的直流母线与测量装置连接，所述的测量装置通过导线与功能选择装置连接，所述的功能选择装置与输出插件连接，所述的输出插件与电气设备连接，所述的电气设备外壳连接所述的接地网，所述的控制系统微处理器分别与所述的测量装置、所述的功能选择装置连接。

一种绝缘巡回检测和自动烘干装置及烘干方法，该方法包括如下步骤：首先是电源系统其输入端与交流380V电源相连，其输出端是通过直流母线或通过中继I2C总线与一组控制端相连，所述输出端还通过RS485总线与远方分散控制系统相连；

所述电源系统，380V交流电源经电压输入单元整流、滤波得到直流电压，再经电压变换装置得到需要的三种电压，一是直通电压，整流后的直流电压直接进行输出，目的是将直流逆变成交流，驱动电动机设备旋转，二是高电压输出，整流后的直流电压经高频变压器升压后进行输出，用于绝缘检测，三是低电压输出，整流后的直流电压经高频变压器降压后进行输出，用于直流电阻检测和绕组烘干，电压为可调电压0-32V，三种电压在输出电压选择装置选择一种输出到直流母线；

所述的控制系统，将输入的直流母线电压通过电压选择开关控制输出，选择其中一种电压以满足绝缘电阻测量、直流电阻测量、绕组烘干和交流逆变的功能输出，在电气设备主电源开关断开后，输出隔离开关的通断状态决定其在停运状态是否投入绝缘检测，电气设备主电源开关的辅助接点和输出隔离开关的辅助接点逻辑状态输入到控制系统微处理器，以判断是否对此设备进行巡检；

所述控制系统有唯一的地址码，所述电源系统通过中继I2C总线访问、识别唯一的地址码对应的所述控制系统，并根据电气设备主电源开关的辅助接点和输出隔离开关的辅助接点逻辑状态判断是否对此设备进行绝缘巡回检查和绝缘受潮烘干工作。

有益效果：

1.本发明是一种绝缘巡回检测和自动烘干装置及烘干方法，该结构及方法的目的是解决电气设备如：高压电动机、变压器和低压电动机等在停运状态下绝缘巡回检测和自动烘干的问题，不再需要工作人员周期检测和烘干，减轻工作人员工作强度、提高工作效率。

本发明将一个电源系统与多个控制系统连接，每个电气设备对应有各自的控制系统，实现同时对多个设备的绝缘进行巡回检测和自动烘干，能够做到及时发现绝缘受潮缺陷及时处理，避免工作人员周期检测出现的“脱管”期，确保这些设备始终处于健康状态。

、本发明在电动机烘干后可以选择进行逆变，使电动机在安全的电压范围内进行低速旋转，可以快速降温，使绝缘在最短的时间得到提升，达到使用条件。

附图说明：

附图1是本发明的结构示意图。

附图2是本发明的电源系统结构示意图。

附图3是本发明的控制系统结构示意图。

其中：1、电源系统， 2、控制系统，3、交流输入插件，4、输出插件；5、液晶显示器（触摸屏），6、电源系统微处理器；7、交流输入装置，8、电压变换装置，9、输出电压选择装置，10、测量装置，11、功能选择装置，12、电气设备，13、接地网，14、总线通讯器，15、电源系统I2C总线中继器，16、控制系统微处理器，17、控制系统I2C总线中继器，18、中继I2C总线，19、直流母线，20、RS485总线，K1、直通电压选择开关，K2、高电压选择开关，K3、低电压选择开关，K4至K9、功能选择开关，K10、接地选择开关，K11、输出隔离开关，K12、输出隔离开关辅助接点，K13、电气设备主电源开关，K14、电气设备主电源开关辅助接点。

具体实施方式：

实施例1：

一种绝缘巡回检测和自动烘干装置，其组成包括：电源系统1，所述的电源系统的输入端与交流380V电源连接，其输出端通过直流母线19或通过中继I2C总线18与一组控制系统2连接，所述的电源系统的输出端通过RS485总线20与远方分散控制系统连接，所述的RS485总线与总线通讯器14连接，所述的总线通讯器连接电源系统微处理器6，所述的电源系统微处理器与电源系统I2C总线中继器15连接，所述的电源系统I2C总线中继器与所述的中继I2C总线连接，所述的中继I2C总线与控制系统I2C总线中继器17连接，所述的控制系统I2C总线中继器与控制系统微处理器16连接。

实施例2：

根据实施例1所述的绝缘巡回检测和自动烘干装置，所述的电源系统包括交流输入插件3，所述的交流输入插件通过导线与交流输入装置7连接，所述的交流输入装置通过导线与电压变换装置8连接，所述的电压变换装置通过导线与输出电压选择装置9连接，所述的电压选择装置分别连接所述的直流母线、接地网13，所述的电源系统微处理器分别通过导线与液晶显示器5、所述的电压变换装置、所述的输出电压选择装置连接。

实施例3：

根据实施例1所述的绝缘巡回检测和自动烘干装置，所述的直流母线与测量装置10连接，所述的测量装置通过导线与功能选择装置11连接，所述的功能选择装置与输出插件4连接，所述的输出插件与电气设备12连接，所述的电气设备外壳连接所述的接地网，所述的控制系统微处理器分别与所述的测量装置、所述的功能选择装置连接。

实施例4：

根据实施例1或2或3所述的绝缘受潮自动烘干装置的自动烘干方法，首先是电源系统其输入端与交流380V电源相连，其输出端是通过直流母线或通过中继I2C总线与一组控制端相连，所述输出端还通过RS485总线与远方分散控制系统相连；

所述电源系统，380V交流电源经电压输入单元整流、滤波得到直流电压，再经电压变换装置得到需要的三种电压，一是直通电压，整流后的直流电压直接进行输出，目的是将直流逆变成交流，驱动电动机设备旋转，二是高电压输出，整流后的直流电压经高频变压器升压后进行输出，用于绝缘检测，一般6kV系统为2500V、380V系统为1000V；三是低电压输出，整流后的直流电压经高频变压器降压后进行输出，用于直流电阻检测和绕组烘干，电压为可调电压0-32V，三种电压在输出电压选择装置选择一种输出到直流母线；

所述的控制系统，将输入的直流母线电压通过电压选择开关控制输出，选择其中一种电压以满足绝缘电阻测量、直流电阻测量、绕组烘干和交流逆变的功能输出，在电气设备主电源开关断开后，输出隔离开关的通断取决于其在停运状态是否投入绝缘检测，电气设备主电源开关的辅助接点和输出隔离开关的辅助接点逻辑状态输入到控制系统微处理器，以判断是否对此设备进行巡检；

所述控制系统有唯一的地址码，所述电源系统通过中继I2C总线访问、识别唯一的地址码对应的所述控制系统，并根据电气设备主电源开关的辅助接点和输出隔离开关的辅助接点逻辑状态判断是否对此设备进行绝缘巡回检查和绝缘受潮烘干工作。

如附图1所示，是本申请包括：电源系统、控制系统、中继I2C总线、直流母线和RS485总线，本申请将一个电源系统和多个控制系统连接，以实现同时对多个设备的绝缘进行巡回检测和自动烘干，电源系统的输入与交流380V电源相连，电源系统输出分为直流电压、中继I2C总线和RS485总线，一是直流电压通过直流母线与多个控制系统相连，二是电源系统与多个控制系统通过中继I2C总线A03相连，三是电源系统通过RS485总线与远方分散控制系（DCS）相连，控制系统有唯一的地址码，电源系统通过访问、识别这个唯一的地址码对应的控制系统，电气设备主电源开关的辅助接点K14和输出隔离开关的辅助接点K12逻辑状态输入到控制端微处理器，以判断是否对此设备进行巡检；

如附图2所示，通过电源端微处理器的输出端口O1、O2、O3和O10的电平，控制直通电压选择开关K1、高电压选择开关K2、低电压选择开关K3的通断，选择直通电压输出、高电压输出和低电压输出，作为交流逆变、绝缘检测和直流电阻测量的电压源，电源端微处理器6的输出端口O10的电平，控制接地选择开关K10的通断，配合绝缘电阻检测；

如附图3所示，通过控制端微处理器的输出端口O4至O9的电平或SPWM输出，控制功能选择开关K4至K9组合，完成绝缘电阻、直流电阻或绕组烘干及交流逆变需要的电路，具体逻辑关系如下表1：

表1：

具体绝缘巡回检测和自动烘干过程为：

第一步，初始化，检测具备巡回检测条件的设备，电源端微处理器逐一发送控制端微处理器唯一地址码，控制端微处理器逐一检测输出隔离开关辅助接点K12和电气设备主电源开关辅助接点K14的状态，当K12接通、K14断开具备巡回检测条件，后续工作只对具备条件的设备进行；

第二步，设置25℃绝缘目标值R0、设定各路设备额定电流I、设定加热时间T、输入各设备初始温度t1；逐一测量各设备初始温度下直流电阻三相平均值r1；

第三步、逐一测量各设备当前温度下直流电阻三相平均值r2；

第四步，逐一计算各设备当前绕组温度t2；

第五步，逐一测量各设备当前温度（t2）下绝缘电阻R2；

第六步，逐一折算R2到25℃下绝缘电阻R25；

第七步，逐一比较R25是否大于R0，如果大于绝缘电阻合格，如果小于绝缘电阻不合格，作不合格标记；

第八步，逐一对绝缘电阻不合格的设备进行加热；

第九步，加热时间到，重复第三步到第九步，直到所有设备绝缘电阻都合格；

第十步，如果选择直流逆变交流，电动机低速旋转；

第十一步，从第三步开始重复执行，进行下一轮巡回检测，直至手动停机。

Claims (4)

1.一种绝缘巡回检测和自动烘干装置，其组成包括：电源系统，其特征是：所述的电源系统的输入端与交流380V电源连接，其输出端通过直流母线或通过中继I2C总线与一组控制系统连接，所述的电源系统的输出端通过RS485总线与远方分散控制系统连接，所述的RS485总线与总线通讯器连接，所述的总线通讯器连接电源系统微处理器，所述的电源系统微处理器与电源系统I2C总线中继器连接，所述的电源系统I2C总线中继器与所述的中继I2C总线连接，所述的中继I2C总线与控制系统I2C总线中继器连接，所述的控制系统I2C总线中继器与控制系统微处理器连接。

2.根据权利要求1所述的绝缘巡回检测和自动烘干装置，其特征是：所述的电源系统包括交流输入插件，所述的交流输入插件通过导线与交流输入装置连接，所述的交流输入装置通过导线与电压变换装置连接，所述的电压变换装置通过导线与输出电压选择装置连接，所述的电压选择装置分别连接所述的直流母线、接地网，所述的电源系统微处理器分别通过导线与液晶显示器、所述的电压变换装置、所述的输出电压选择装置连接。

3.根据权利要求2所述的绝缘巡回检测和自动烘干装置，其特征是：所述的直流母线与测量装置连接，所述的测量装置通过导线与功能选择装置连接，所述的功能选择装置与输出插件连接，所述的输出插件与电气设备连接，所述的电气设备外壳连接所述的接地网，所述的控制系统微处理器分别与所述的测量装置、所述的功能选择装置连接。

4.根据权利要求1或2或3之一所述的绝缘巡回检测和自动烘干装置的烘干方法，其特征是：该方法包括如下步骤：

首先是电源系统其输入端与交流380V电源相连，其输出端是通过直流母线或通过中继I2C总线与一组控制端相连，所述输出端还通过RS485总线与远方分散控制系统相连；

所述电源系统，380V交流电源经电压输入单元整流、滤波得到直流电压，再经电压变换装置得到需要的三种电压，一是直通电压，整流后的直流电压直接进行输出，目的是将直流逆变成交流，驱动电动机设备旋转，二是高电压输出，整流后的直流电压经高频变压器升压后进行输出，用于绝缘检测，三是低电压输出，整流后的直流电压经高频变压器降压后进行输出，用于直流电阻检测和绕组烘干，电压为可调电压0-32V，三种电压在输出电压选择装置选择一种输出到直流母线；

所述的控制系统，将输入的直流母线电压通过电压选择开关控制输出，选择其中一种电压以满足绝缘电阻测量、直流电阻测量、绕组烘干和交流逆变的功能输出，在电气设备主电源开关断开后，输出隔离开关的通断状态决定其在停运状态是否投入绝缘检测，电气设备主电源开关的辅助接点和输出隔离开关的辅助接点逻辑状态输入到控制系统微处理器，以判断是否对此设备进行巡检；

所述控制系统有唯一的地址码，所述电源系统通过中继I2C总线访问、识别唯一的地址码对应的所述控制系统，并根据电气设备主电源开关的辅助接点和输出隔离开关的辅助接点逻辑状态判断是否对此设备进行绝缘巡回检查和绝缘受潮烘干工作。

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