專利名稱：儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電力行業(yè)安全檢測領(lǐng)域，具體涉及一種儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在斷路器大都采用彈簧機構(gòu)儲能，彈簧儲能機構(gòu)穩(wěn)定可靠，但儲能機構(gòu)中的儲能電機是一個相當薄弱的環(huán)節(jié)。儲能電機結(jié)構(gòu)雖然簡單，但受限于35kV及IOkV斷路器成本限制，工藝精度有一定局限性。在惡劣的環(huán)境下運行，容易出現(xiàn)故障。目前，國網(wǎng)公司推行的狀態(tài)檢修工作的檢測重點在主變以及重要的一次設備。并得益于工藝的提升和大量資金的投入，一次設備的故障率已經(jīng)大大的降低。但對斷路器儲能機構(gòu)，并沒有有效的檢測辦法，35kV及部分IOkV斷路器通常裝設在室外，運行環(huán)境惡劣，容易出現(xiàn)彈簧機構(gòu)阻塞或電氣回路受潮的現(xiàn)象。儲能電機的性能隨時間下降，往往要輸出更大的功率、需更長時間才能完成一次儲能。在雷雨季節(jié)或者大風天氣，往往出現(xiàn)多次重合閘，造成儲能電機短時間內(nèi)反復啟動，極易造成電機或輔助接點燒毀。若輔助接點燒毀，儲能電機不能自行斷開儲能電源，最終導致儲能電機燒毀。如儲能電機燒毀后，機構(gòu)又不能儲能，同時輔助接點粘連無法斷開控制回路，重合閘動作或遠方進行遙控合閘操作的時候，則又會造成合閘線圈燒毀。目前35kV及IOkV設備的主要搶修工作，都是更換儲能電機或合閘線圈，因此，儲能電機已經(jīng)成為一個電網(wǎng)設備的故障易發(fā)點。當前，電網(wǎng)公司正大力推行狀態(tài)檢修工作，狀態(tài)檢修要求根據(jù)先進的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設備狀態(tài)信息，判斷設備的異常，預知設備的故障，在故障發(fā)生前進行檢修的方式。即根據(jù)設備的健康狀態(tài)來安排檢修計劃，實施設備檢修。隨著狀態(tài)檢修工作的推廣，原有的定期檢修工作已經(jīng)基本停止。但是，由于技術(shù)的原因，設備的檢測重點放在變壓器等主要設備的主要性能指標上，如絕緣、短路、電流沖擊、發(fā)熱等狀況，監(jiān)測范圍并沒有細化到儲能機構(gòu)等設備上。然而，由于定期檢修工作停止，從前例行的機構(gòu)上油、清掃維護等工作缺失，加之某些地區(qū)工業(yè)發(fā)展，空氣質(zhì)量降低，運行環(huán)境惡劣，導致機構(gòu)灰塵累積，運行狀況降低，直至出現(xiàn)故障，才引起工作人員的注意。同時，即便儲能機構(gòu)運行狀態(tài)降低，正常操作時也不易出現(xiàn)故障。故障往往發(fā)生在特殊環(huán)境下，如低溫導致機構(gòu)機油潤滑降低，甚至與灰塵混合在一起，形成阻塞。大風大雨天氣或高負荷引發(fā)多次重合閘。此時進行搶修往往嚴重影響供電的可靠性，甚至引起電網(wǎng)事故并造成不良的社會影響。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，解決電機儲能機構(gòu)運行狀態(tài)不能實時檢測，導致出現(xiàn)故障搶修嚴重影響供電的可靠性問題。為解決上述的技術(shù)問題，本實用新型采用以下技術(shù)方案:一種儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，包括用于功率采集的直流型功率采集變送器、用于電機帶電時間檢測的線性光耦和報警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報警輸出端均與LCP915型單片機相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機兩端。更進一步的，上述直流型功率采集變送器為CE-P03-32MS3型，電流輸入信號正極端口①接采集直流型功率采集變送器的第2腳，負極通過端口②接直流型功率采集變送器第3腳，電壓正極通過端口⑤接直流型功率采集變送器第I腳，負極通過端口⑥接直流型功率采集變送器第4腳，直流型功率采集變送器第8腳與LCP915型單片機第2腳相連。更進一步的，上述線性光耦為NEC2501線性光耦，電壓信號正極通過端口③輸入，經(jīng)過限流電阻R15與線性光耦中的二極管輸入腳相串連，再與二極管D3相串連，最后與端口④相連，線性光耦中的光電三極管集電極隔離轉(zhuǎn)換后與LCP915型單片機第5腳相連。更進一步的，上述報警輸出端與LCP915型單片機之間連接有三極管Ql，PCL的第I腳連接三極管Ql的基極，在集電極和+5V之間串聯(lián)有繼電器JD1，JDl的兩端并聯(lián)有二極管D15，二極管正極接三極管的集電極，負極接+5V，三極管的發(fā)射極串聯(lián)電阻R12到地。更進一步的，還包括用于報警提示燈發(fā)光二極管D1，發(fā)光二極管Dl的負極與LCP915型單片機的第14腳相連，正極串聯(lián)電阻R13后與5V電源相連。更進一步的，上述直流型功率采集變送器串聯(lián)于電源和被測儲能機構(gòu)之間；線性光耦并聯(lián)在被測儲能機構(gòu)的兩端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:通過采集儲能機構(gòu)的當前數(shù)據(jù)與安裝初始狀態(tài)(前次)進行對比，可以監(jiān)測到儲能機構(gòu)性能的變化，在性能下降到一定狀態(tài)的時候，輸出告警信號，儲能機構(gòu)的運行狀態(tài)檢測裝置可以彌補當前設備狀態(tài)檢測的空白，管理單位可以根據(jù)狀態(tài)數(shù)據(jù)為設備進行定期評分，掌握儲能機構(gòu)的運行狀態(tài)，檢測裝置及時輸出告警信號，給予了生產(chǎn)部門一定緩沖時間；生產(chǎn)部門可以根據(jù)自己的檢修計劃，靈活的安排儲能機構(gòu)的清理或維修工作，減少意外停電時間，有效的保證供電的可靠性；并且該裝置體積小，安裝簡單，工作穩(wěn)定可靠，可以有效的監(jiān)控儲能機構(gòu)的運行狀態(tài)，降低儲能機構(gòu)的故障發(fā)生率，提升供電可靠水平。

圖1為本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置一個實施例的電路連接示意圖。圖2為本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置一個實施例與被測儲能機構(gòu)的連接示意圖。
具體實施方式
為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。圖1示出了本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的一個實施例:一種儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，包括用于功率采集的直流型功率采集變送器、用于電機帶電時間檢測的線性光耦和報警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報警輸出端均與LCP915型單片機相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機兩端。[0017]根據(jù)本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的一個優(yōu)選實施例，直流型功率采集變送器為CE-P03-32MS3型，電流輸入信號正極端口①接采集直流型功率采集變送器的第2腳，負極通過端口②接直流型功率采集變送器第3腳，電壓正極通過端口⑤接直流型功率采集變送器第I腳，負極通過端口⑥接直流型功率采集變送器第4腳，直流型功率采集變送器第8腳與LCP915型單片機第2腳相連，LCP915型單片機第2腳為單片機內(nèi)建A/D轉(zhuǎn)換器的輸入腳。根據(jù)本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的另一個優(yōu)選實施例，線性光耦為NEC2501線性光耦，電壓信號正極通過端口③輸入，經(jīng)過限流電阻R15與線性光耦中的二極管輸入腳相串連，再與二極管D3相串連，最后與端口④相連，線性光耦中的光電三極管集電極隔離轉(zhuǎn)換后與LCP915型單片機第5腳相連。NEC2501的最大工作電流為50mA，最大工作峰值電流可達1A;即回路最大可承受超過工作電流20倍的沖擊，即使是在電機啟動時的沖擊電流下，也能很好的保護設備不被損壞。取光耦的工作電流為20mA，根據(jù)歐姆定律:I=U/R;可以算出，R = U/I = 220V/0.02 = 11000Q = IlKQ ;那么，限流電阻R上消耗的功率為W = I2R=0.022x11 KQ = 2.2W，所以，R選擇為阻值為11K，功率為5W的功率電阻。電機帶電檢測輸入后，經(jīng)NEC2501限流及光電隔離轉(zhuǎn)換后，通過節(jié)點I輸入給CPULPC915。圖中D1，二級管4148防止反相電流擊穿光耦。在光耦導通之前，對單片機第5腳提供一個高電平信號；當輸入端帶電，光耦導通，則節(jié)點I就變?yōu)榈碗娖?；因此，只需設置單片機第5腳工作于通用I/O 口模式即可。根據(jù)本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的另一個優(yōu)選實施例，報警輸出端與LCP915型單片機之間連接有三極管Ql，PCL的第I腳連接三極管Ql的基極，在集電極和+5V之間串聯(lián)有繼電器JD1，JDl的兩端并聯(lián)有二極管D15，二極管正極接三極管的集電極，負極接+5V，三極管的發(fā)射極串聯(lián)電阻R12到地。LCP915型單片機程序判斷采集的信號超過設定閥值，LCP915型單片機第I腳輸出控制執(zhí)行信號，高電平；經(jīng)驅(qū)動三極管Q1、驅(qū)動繼電器JDl動作；二極管D15型號為IN4148，是繼電器JDl續(xù)流二極管，防止JDl工作時自激，繼電器JDI輸出腳接端口⑦和端口⑧。根據(jù)本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的另一個優(yōu)選實施例，本實用新型包括用于報警提示燈發(fā)光二極管D1，發(fā)光二極管Dl的負極與LCP915型單片機的第14腳相連，正極串聯(lián)電阻R13后與5V電源相連。當LCP915型單片機第14腳輸出低電平，報警指示燈亮，提醒用戶。圖2示出了本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的另一個優(yōu)選實施例，直流型功率采集變送器串聯(lián)于電源和被測儲能機構(gòu)之間；線性光耦并聯(lián)在被測儲能機構(gòu)的兩端。即直流型功率采集變送器通過端口①和端口②串聯(lián)于電源和被測儲能機構(gòu)之間，線性光耦通過端口③和端口④被測儲能機構(gòu)的兩端。接入電源后，裝置通過直流電量傳感器采集電量，LCP915型單片機開始對節(jié)點③④帶電時間計時；延時Is后，開始記錄儲能的消耗功率；完成一個儲能周期后，保護器自動保存成功儲能的消耗功率和耗費時間，而且設備可以循環(huán)保存10次的數(shù)據(jù)。根據(jù)本實用新型儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置的另一個優(yōu)選實施例，控制電路選用LCP915單片機，該單片機是飛利浦半導體公司推出的低功耗工業(yè)級單片機，內(nèi)部集成振蕩器，工作時不需外接任何輔助電路，電路結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高；內(nèi)部還有4Kbyte的程序空間，可供用戶編程使用；單片機完成按鍵輸入檢測、數(shù)據(jù)顯示、報警輸出控制以及數(shù)據(jù)采集運算等功能。LPC915復位腳直接通過電阻Rll接到電源5V，單片機復位模塊即可正常工作，電源腳10接電源5v，再接濾波電容CFlO ；LPC915的第12、13腳與液晶模組MCG128128-5相連，該液晶模組數(shù)據(jù)接口帶I2C總線，通過單片機相連的兩腳，軟件模擬I2C協(xié)議，與液晶模組進行通信。按鍵K1/K2/K3/K4/K5分別通過上拉電阻RK1/RK2/RK3/RK4/RK5分別與單片機的第6、7、8、9、11腳相連，組成非編碼鍵盤；每個按鍵上并聯(lián)一個去抖電容到地，作為按鍵去抖，如圖，依次對應去抖電容為C25/C24/C22/C23/C26。繼電器JDl的型號為RELAY.D，要求繼電器工作電壓為5v，觸點工作電流為5A。盡管這里參照本實用新型的多個解釋性實施例對本實用新型進行了描述，但是，應該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設計出很多其他的修改和實施方式，這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說，在本申請公開、附圖和權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對主題組合布局的組成部件和/或布局進行多種變型和改進。除了對組成部件和/或布局進行的變型和改進外，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，其他的用途也將是明顯的。
權(quán)利要求1.一種儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:包括用于功率采集的直流型功率采集變送器、用于電機帶電時間檢測的線性光耦和報警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報警輸出端均與LCP915型單片機相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:所述直流型功率采集變送器為CE-P03-32MS3型，電流輸入信號正極端口①接采集直流型功率采集變送器的第2腳，負極通過端口②接直流型功率采集變送器第3腳，電壓正極通過端口⑤接直流型功率采集變送器第I腳，負極通過端口⑥接直流型功率采集變送器第4腳，直流型功率采集變送器第8腳與LCP915型單片機第2腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:所述線性光耦為NEC2501線性光耦，電壓信號正極通過端口③輸入，經(jīng)過限流電阻R15與線性光耦中的二極管輸入腳相串連，再與二極管D3相串連，最后與端口④相連，線性光耦中的光電三極管集電極隔離轉(zhuǎn)換后與LCP915型單片機第5腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:所述報警輸出端與LCP915型單片機之間連接有三極管Q1，PCL的第I腳連接三極管Ql的基極，在集電極和+5V之間串聯(lián)有繼電器JD1，JDl的兩端并聯(lián)有二極管D15，二極管正極接三極管的集電極，負極接+5V，三極管的發(fā)射極串聯(lián)電阻R12到地。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:還包括用于報警提示燈發(fā)光二極管D1，發(fā)光二極管Dl的負極與LCP915型單片機的第14腳相連，正極串聯(lián)電阻R13后與5V電源相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任意一項所述的儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:所述直流型功率采集變送器串聯(lián)于電源和被測儲能機構(gòu)之間；線性光耦并聯(lián)在被測儲能機構(gòu)的兩端。
專利摘要本實用新型涉及電力行業(yè)安全檢測領(lǐng)域，具體涉及一種儲能機構(gòu)運行狀態(tài)檢測裝置，包括用于功率采集的直流型功率采集變送器、用于電機帶電時間檢測的線性光耦和報警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報警輸出端均與LCP915型單片機相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機兩端。本實用新型的作用是能夠及時輸出告警信號，靈活的安排儲能機構(gòu)的清理或維修工作，減少意外停電時間，有效的保證供電的可靠性；該裝置體積小，安裝簡單，工作穩(wěn)定可靠，可以有效的監(jiān)控儲能機構(gòu)的運行狀態(tài)，降低儲能機構(gòu)的故障發(fā)生率，提升供電可靠水平。
文檔編號G01R31/327GK203012096SQ20122060625
公開日2013年6月19日 申請日期2012年11月16日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月16日
發(fā)明者唐義偉, 楊忠, 溫建波 申請人:四川省電力公司內(nèi)江電業(yè)局, 國家電網(wǎng)公司