CN208043988U - 一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置 - Google Patents

Abstract

一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，所述智能检测装置主要由单片机、电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路、语音提示电路和LCD显示电路组成；所述单片机分别与电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路、语音提示电路和LCD显示电路相连接。所述极性测量电路由一次侧激励电源电路和二次侧极性检测电路组成。相较于传统的测量方法，本实用新型不仅能够正确显示出互感器的连接极性，使得测试过程更加智能、方便，而且可以提高工作效率，只需一次接线即可完成整个操作，不需要重复换线，一个人就可完成。

Description

一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置

技术领域

本实用新型属于变电站安装与调试技术领域，涉及一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测方法。应用于变电站安装与调试过程中互感器极性的检测。

背景技术

随着电力系统容量的不断扩大，新建变电站也越来越多，同时随着电力系统步入微机化步伐的加快，旧变电站微机化改造工程也越来越多。在新建变电站投产、新旧设备更换及变电站检修过程中，二次回路的调试、检测工作也日益繁重。在变电站中，二次电流、电压回路承担着重要角色。作为变电站保护及测控系统的信号源，二次电流、电压回路向变电站保护测量系统提供测量及保护电流电压信号，实现对电力系统的运行监视及保护功能。因此，变电站内各电流、电压二次回路接线极性的正确性对于变电站安全可靠运行具有直接影响。

目前，变电站互感器极性检测现场使用较为广泛的是手动直流检测方法，该方法将电力互感器一次侧线圈与干电池连接，干电池电压1.5V到3V之间即可。电力互感器二次侧接指针式安培表，待接线接好之后将一次测开关合上，与此同时观察安培表指针的偏转情况，指针正偏，开关拉开后，指针反偏，则说明二次侧极性是正确的。若指针偏转方向与上述情况相反，则说明二次侧的接线方式是错误的。直流法这种极性判别方法用来检测单个单相的电压或者电流互感器，具有测试原理简单、设备接线方法简单等优点，适合用来检测或者判断单个互感器的极性。但是使用该方法测量时，对测试人员要求很高，测试人必须了解电气知识才能进行检测。同时变电站内的电压互感器、电流互感器的一次侧绕组和二次侧绕组距离很远，导致整个测试很不方便，如果沟通过程中出现错误，会影响检测结果，不够智能。随着高速微处理系统、完备的接口技术及友好的人机界面的发展，互感器综合测试仪的研制成了近年来热点。针对不同型号的互感器和不同的测试项目研制出了不同的互感器测试仪。以武汉豪迈电力有限公司生产的CTP－100P互感器综合测试仪为例，测试过程中将互感器一次侧连接到对应插孔上，在触摸屏上进行测试，最终将检测结果打印出来，但该装置价格较为昂贵，而且只能够对单个互感器进行测量，当互感器的一次侧绕组和二次侧绕组相隔较远时，测试就变得相对复杂。因此，急需一种更加智能、方便的、可以检测全站所有电力互感器二次侧极性的装置。

实用新型内容

本实用新型提供一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，可以更加智能、方便、高效地检测全站所有电力互感器的二次侧极性。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：

一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，所述智能检测装置主要由单片机、电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路组成；所述单片机分别与电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路相连接。

所述智能检测装置还包括语音提示电路和LCD显示电路组成；该语音提示电路和LCD显示电路分别与所述单片机连接。

所述极性测量电路由一次侧激励电源电路和二次侧极性检测电路组成。

所述一次侧激励电源电路由充电电容C4，单刀双掷开关S2，DC5V电源、第一、第二电感L3、L4组成；所述充电电容C4的负极与地相连，正极与所述单刀双掷开关S2的1端相连；所述单刀双掷开关S2的5端与所述第一电感L3的一端相连，该第一电感L3的另一端与所述DC5V电源相连；所述单刀双掷开关S2的3端与所述第二电感L4的一端相连，该第二电感L4的另一端与被检测互感器的一次侧的一端相连；被检测互感器的一次侧的另一端与地相连。

所述二次侧极性检测电路由电阻R8、电阻R9、电容C3、二极管D7组成；被检测互感器的二次侧的一端与地相连，另一端与所述电阻R8的一端相连；该电阻R8的另一端与所述电容C3的一端以及所述二极管D7的一端相连；所述电容C3的另一端与地相连；所述二极管D7的另一端与所述电阻R9的一端以及单片机的P4口相连；所述电阻R9的另一端与地相连。

互感器是变电站保护及测控系统的信号源，它为变电站保护测量系统提供测量及保护的电压、电流信号，实现对电力系统的运行监视及保护功能。因此，变电站内各互感器极性的正确性对于变电站可靠运行具有直接影响。本实用新型针对目前应用直流法进行互感器极性检测时实施过程繁琐、精度不高、工作效率低的问题，提出一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测方法，该方法通过对激励电源及互感器二次侧数据的快速、高精度处理，实现对互感器极性的初步检测，单片机根据极性检测电路输出的结果，判定互感器的极性并通过语音提示电路和LCD显示电路，对检测的结果进行输出。相较于传统的测量方法，本实用新型不仅能够正确显示出互感器的连接极性，使得测试过程更加智能、方便，而且可以提高工作效率，只需一次接线即可完成整个操作，不需要重复换线，一个人就可完成。

附图说明

图1为本实用新型的系统整体结构框图；

图2为本实用新型的系统流程图；

图3为本实用新型的极性测量电路的原理图；

图4为本实用新型的语音提示电路的原理图；

图5为本实用新型的LCD显示电路的原理图；

图6为本实用新型的单片机最小系统电路图；

图7为本实用新型的整体系统电路图。

具体实施方式

下面结合附图对实用新型及其效果进一步说明。

参照图1、7一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，,所述智能检测装置主要由单片机、电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路组成；所述单片机分别与电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路、相连接。

同时为了将极性检测电路输出的结果进行提示，本实用新型还包括语音提示电路和LCD显示电路组成；该语音提示电路和LCD显示电路分别与所述单片机连接。所述语音提示电路可以播放测量的结果及过程信息。而LCD显示电路，可以实时显示测量的结果及过程信息。

语音提示电路如图4所示：语音提示模块和单片机P1口相连。通过单片机的控制该语音模块可以播放相应的语音。该语音模块是一个MP3语音播放模块，自带喇叭和存储器，只要事先将相应的语音按照一定的顺序存放到存储器中，通过单片机的触发信号就可以播放相应的语音。

LCD显示电路如图5所示:该电路主要由液晶显示模块LCD12864组成。液晶显示模块LCD12864与单片机P0口、P2口相连。通过单片机的控制该模块可以显示相应的提示信息。

参照图3，本实用新型的极性测量电路由一次侧激励电源电路和二次侧极性检测电路组成。所述一次侧激励电源电路由充电电容C4，单刀双掷开关S2，DC5V电源、第一、第二电感L3、L4组成；所述充电电容C4的负极与地相连，正极与所述单刀双掷开关S2的1端相连；所述单刀双掷开关S2的5端与所述第一电感L3的一端相连，该第一电感L3的另一端与所述DC5V电源相连；所述单刀双掷开关S2的3端与所述第二电感L4的一端相连，该第二电感L4的另一端与被检测互感器的一次侧的一端相连；被检测互感器的一次侧的另一端与地相连。

所述二次侧极性检测电路由电阻R8、电阻R9、电容C3、二极管D7组成；被检测互感器的二次侧的一端与地相连，另一端与所述电阻R8的一端相连；该电阻R8的另一端与所述电容C3的一端以及所述二极管D7的一端相连；所述电容C3的另一端与地相连；所述二极管D7的另一端与所述电阻R9的一端以及单片机的P4口相连；所述电阻R9的另一端与地相连。

本实用新型单片机最小系统电路如图6所示：该电路主要有单片机、电源电路、晶振电路和复位电路组成。为自带程序存储器的单片机（不需要再外扩程序存储器），其采用STC89C58，单片机供电电压为直流5V，晶振电路采用无源晶振的形式，复位电路为高电平复位电路，采用上电复位和手动复位相结合的形式。

本实用新型的流程图如图2所示，其工作原理如下：当测试按钮没有按下的时候，5V直流电源给作为一次侧激励电源的电容充电。当测试按钮按下的时候，5V直流电源与充电电容断开，电容开始通过一次滤波电感向互感器一次侧绕组放电，此时，在互感器的二次侧就产生了感应电动势。如果互感器的极性是加极性，则在互感器的二次侧感应出的电动势为正，二次侧极性检测电路中的二极管导通，在TEST端就可以检测出高电平。如果互感器的极性是减极性，则在互感器的二次侧感应出的电动势为负，二次侧极性检测电路中的二极管不导通，在TEST端就可以检测出低电平。单片机通过判断TEST端的电平信号就可以判断互感器的极性，并在此基础上通过控制语音提示电路对测量的结果进行相应的语音提示，并通过控制LCD显示电路对测量的结果进行显示。

Claims (6)

1.一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，其特征在于：所述智能检测装置由单片机、电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路组成；所述单片机分别与电源电路、晶振电路、复位电路、极性测量电路相连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，其特征在于，所述智能检测装置还包括语音提示电路和LCD显示电路组成；该语音提示电路和LCD显示电路分别与所述单片机连接。

3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，其特征在于，所述极性测量电路由一次侧激励电源电路和二次侧极性检测电路组成。

4.根据权利要求3所述的一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，其特征在于，所述一次侧激励电源电路由充电电容C4，单刀双掷开关S2，DC5V电源、第一、第二电感L3、L4组成；所述充电电容C4的负极与地相连，正极与所述单刀双掷开关S2的1端相连；所述单刀双掷开关S2的5端与所述第一电感L3的一端相连，该第一电感L3的另一端与所述DC5V电源相连；所述单刀双掷开关S2的3端与所述第二电感L4的一端相连，该第二电感L4的另一端与被检测互感器的一次侧的一端相连；被检测互感器的一次侧的另一端与地相连。

5.根据权利要求3所述的一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，其特征在于，所述二次侧极性检测电路由电阻R8、电阻R9、电容C3、二极管D7组成；被检测互感器的二次侧的一端与地相连，另一端与所述电阻R8的一端相连；该电阻R8的另一端与所述电容C3的一端以及所述二极管D7的一端相连；所述电容C3的另一端与地相连；所述二极管D7的另一端与所述电阻R9的一端以及单片机的P4口相连；所述电阻R9的另一端与地相连。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的一种基于单片机的变电站互感器极性智能检测装置，其特征在于，所述单片机是自带程序存储器的单片机。