CN201281730Y - 一种电网合环换电检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电网合环换电检测装置。它包括计算处理CPU、模数变换A/D、多路转换开关、低通滤波器LPF、信号变换电路和电压切换电路；其中信号变换电路将来自电网电路上的电流和电压进行变换，经低通滤波器LPF后，再通过多路转换开关，送到模数变换A/D将信号变成数字信号送到计算处理CPU进行处理。本装置解决了目前不能对电网合环前对电路进行电气测量而可能出现安全隐患的缺陷，可减少操作人员现场操作失误，保证电源切换以及合环运行正确可靠，减少因电源切换合环不当导致的大面积停电或烧损设备等事故发生，可大大提高电网运行的安全性、可靠性。可广泛适用于农村电网和城市电网。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种电网测试装置，特别涉及一种电网合环换电检测装置。
背景技术
随着电网供电可靠性的提高，按环网方式供电的模式得到普遍采用。对于每个开闭所存在着双电源进线或多电源供电，电源切换以及合环运行等操作成为这些配电系统中一个相当谨慎而且重要的操作。目前由于操作人员接到上级合环命令时一般任务都比较急迫，大多在合环前通过万用表或相位仪对未合环的电源进行测量，表计精度不高以及临时接线错误等原因都可能导致操作不当。如果操作错误造成大相位差合环或不恰当电源切换，可能导致扩大停电面积或烧损设备等事故发生。导致这些事故的根本原因就是缺乏在合环或切换前对电源电气参数的在线准确检测，由于目前尚无为配电网合环操作提供专门的检测功能的装置面世，也无配电网合环操作检测的相关技术论文介绍。
实用新型内容
为了克服现有技术不能解决在电网合环时，在线对合环前的电网电气参数进行精确检测的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电网合环换电检测装置，特别是在多路电网输入时，该装置可以实时检测电网中各电源进线的电气参数，为随时可能进行的电源切换以及合环操作提供必要的操作依据。从而减少操作人员现场操作失误，保证电源切换以及合环运行正确可靠，减少因电源切换合环不当导致的大面积停电或烧损设备等事故发生，从而提高电网运行的安全性、可靠性。
本实用新型的目的是这样实现的：一种电网合环换电检测装置，它包括计算处理CPU、模数变换A/D、多路转换开关、低通滤波器LPF、信号变换电路和电压切换电路；其中信号变换电路将来自电网电路上的电流和电压进行变换，经低通滤波器LPF后，再通过多路转换开关，送到模数变换A/D将信号变成数字信号送到计算处理CPU进行处理。
具体地说，它是由计算处理CPU、模数变换A/D、多路转换开关、低通滤波器LPF、信号变换电路和电压切换电路、键盘指示灯、USB数据存储接口、LCD显示器、光纤串口通信接口组成，其特征在于：电压切换电路输入端连接电网电压，输出端连接信号变换电路；信号变换电路输出连接低通滤波器LPF输入端，低通滤波器LPF输出端连接多路转换开关；多路转换开关输出连接模数变换A/D；模数变换A/D输出到计算处理CPU；计算处理CPU分别连接USB数据存储接口、LCD显示器和光纤串口通信接口。
上述各单元电路均为现有相关技术。计算处理CPU为主频为40M的32位中央处理器；模数变换A/D的采样频率为1200M；采用截止频率为250Hz的低通滤波器LPF。信号变换电路将来自电网电路上的电流和电压进行变换，经低通滤波器LPF后，再通过多路转换开关，送到模数变换A/D将信号变成数字信号送到计算处理CPU进行处理。通过电压和电流信号的采集、变换、处理后，可以对两路电源三相交流电压Ua、Ub、Uc测量各自相对于Ua的相位差，计算Uab、Ubc、Uca，计算出两路电源的相电压差、相位差。对交流电流可测量两路电源的三相电流Ia、Ib、Ic，计算相对于各自Ua的相位差。同时可对两路电源的频率进行频率差的测量。通过计算处理CPU，可存储数据并控制合环动作。
通过对合环的两路或多路电源进线的电流、电压及其相位进行在线监视，为远方和就地判断环网是否满足并列运行条件提供判断依据，通过该设备保存的历史记录，为运行人员进行分析提供历史参数。
本实用新型的有益效果是：由于采用了计算机处理器CPU对来自电网的电流电压进行准确的分析处理，本装置解决了目前不能在电网合环前对电路进行电气测量而可能出现安全隐患的缺陷，从而可减少操作人员现场操作失误，保证电源切换以及合环运行正确可靠，减少因电源切换合环不当导致的大面积停电或烧损设备等事故发生，可大大提高电网运行的安全性、可靠性。广泛适用于农村网和城市电网。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
图1是本实用新型的原理方框图；
图2是信号变换电路；
图3是低通滤波电路；
图4是多路转换开关；
图5是模数变换A/D电路；
图6是计算处理CPU电路。
具体实施方式
实施例1：参见图1，一种电网合环换电检测装置，它由计算处理CPU、模数变换A/D、多路转换开关、低通滤波器LPF、信号变换电路和电压切换电路、键盘指示灯、USB数据存储接口、LCD显示器、光纤串口通信接口组成，其特征在于：电压切换电路输入端连接电网电压，输出端连接信号变换电路；信号变换电路输出连接低通滤波器LPF输入端，低通滤波器LPF输出端连接多路转换开关；多路转换开关输出连接模数变换A/D；模数变换A/D输出到计算处理CPU；计算处理CPU分别连接USB数据存储接口、LCD显示器和光纤串口通信接口。
参见图2，信号变换电路中T1为电流电压变换器，将外部额定220V/57.7V交流电压或额定5A变换成额定8VA/D转换芯片能够接受的的小信号，经过双向二极管限幅和RC网络调理及低通滤波进行信号初步处理。
参见图3，将经信号变换电路处理过的信号进行两次低通滤波。两次低通滤波的目的为了获得更好的幅频特性，取得良好的A/D抗混叠的效果。
参见图4，本实用新型涉及的交流模拟信号有16路(CH0～CH15)，而模数变换A/D采样回路的模拟信号输入通道有限，因此采用多路电子开关，将经过CPU控制AD0～AD3实现多路交流模拟信号切换成1路(AD—IN)模拟信号供模数变换A/D依次转换。
参见图5，经多路转换开关来的模拟小信号输入AD—IN送入模数变换A/D芯片，转换成数字信号并通过AD0～AD15送入计算处理CPU的口线P4.0～P4.15上，供CPU读取计算分析。
参见图6，CPU每隔0.4ms读取其口线P4.0～P4.15上的模拟数字信号，暂存于桶型存储器中，不断读取并进行傅立叶变换进而完成电流、电压的幅值、相位计算和相应的幅值、相位补偿；M-KI1为开关量输入的信号接口，这样的接口共16个。CPU通过P0.12等口线读入开关量状态信息和变位情况，为是否具备合环条件的提供逻辑判断依据。M-DO1为开关量输出出口，这样的接口共10个。CPU通过P0.4口线输出监控分闸合闸命令，实现合环或解环行为，在本装置运行期间，CPU定时启动存储，通过以太网、RS-485与上位机通信。P3.0～P3.7口线是CPU驱动液晶显示器的数据线，CPU通过这些口线把装置需要显示的内容，送到液晶显示器的端口上。
Claims (2)
1、一种电网合环换电检测装置，其特征在于：它包括计算处理CPU、模数变换A/D、多路转换开关、低通滤波器LPF、信号变换电路和电压切换电路；其中信号变换电路将来自电网电路上的电流和电压进行变换，经低通滤波器LPF后，再通过多路转换开关，送到模数变换A/D将信号变成数字信号送到计算处理CPU进行处理。
2、如权利要求1所述的电网合环换电检测装置，其特征在于：它由计算处理CPU、模数变换A/D、多路转换开关、低通滤波器LPF、信号变换电路和电压切换电路、键盘指示灯、USB数据存储接口、LCD显示器、光纤串口通信接口组成；其中电压切换电路输入端连接电网电压，输出端连接信号变换电路；信号变换电路输出连接低通滤波器LPF输入端，低通滤波器LPF输出端连接多路转换开关；多路转换开关输出连接模数变换A/D；模数变换A/D输出到计算处理CPU；计算处理CPU分别连接USB数据存储接口、LCD显示器和光纤串口通信接口。
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|---|---|---|---|---|
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2008
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