一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，包括電壓信號(hào)采集模塊、電流信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理電路和微處理器，電壓信號(hào)采集模塊和電流信號(hào)采集模塊的輸出端連接至信號(hào)調(diào)理電路的輸入端；微處理器的輸入端連接有隔離變換模塊、電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊和功能按鍵；微處理器的輸出端連接有顯示模塊和存儲(chǔ)模塊；信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接至隔離變換模塊。本發(fā)明通過(guò)設(shè)置電壓信號(hào)采集模塊和電流信號(hào)采集模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電路中的電能參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)；通過(guò)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和通過(guò)顯示模塊顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，便于查詢(xún)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控；通過(guò)電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊，防止意外斷電情況下數(shù)據(jù)丟失；通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高工作效率。
【專(zhuān)利說(shuō)明】
一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明屬于電氣技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 電網(wǎng)小電阻接地系統(tǒng)運(yùn)行至今，變壓器中、低壓側(cè)的后備保護(hù)誤動(dòng)時(shí)有發(fā)生，而且很難查找事故原因。原因是低壓出線的零序CT本身特性性能不穩(wěn)定，導(dǎo)致出線保護(hù)未啟動(dòng)， 而造成主變低壓側(cè)保護(hù)越級(jí)動(dòng)作;但由于低壓出線未報(bào)故障，因此，很難快速找到故障點(diǎn)， 從而延誤送電時(shí)間。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的在于提供一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，通過(guò)采集三相電路中的電能參數(shù)，經(jīng)微處理器分析和計(jì)算，通過(guò)顯示模塊顯示并存儲(chǔ)記錄，便于實(shí)時(shí)監(jiān)控和查詢(xún)， 通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，解決了現(xiàn)有的開(kāi)關(guān)柜中隱患多且不便監(jiān)測(cè)的問(wèn)題。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：
[0005] 本發(fā)明為一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，包括電壓信號(hào)采集模塊、電流信號(hào)采集模塊、信號(hào)調(diào)理電路和微處理器，所述電壓信號(hào)采集模塊和電流信號(hào)采集模塊的輸出端連接至信號(hào)調(diào)理電路的輸入端;所述微處理器的輸入端連接有隔離變換模塊、電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊和功能按鍵;所述微處理器的輸出端連接有顯示模塊和存儲(chǔ)模塊;所述信號(hào)調(diào)理電路的輸出端連接至隔離變換模塊;所述微處理器還連接有RS485接口，所述RS485接口連接有上位機(jī)。
[0006] 進(jìn)一步地，所述電壓信號(hào)采集模塊用于三相電路中的電壓信號(hào)并將其輸送至信號(hào)調(diào)理電路，所述電流信號(hào)采集模塊用于采集三相電路中的電流信號(hào)并將其輸送至信號(hào)調(diào)理電路;所述信號(hào)調(diào)理電路將收到的電壓信號(hào)、電流信號(hào)分別進(jìn)行整形處理后輸送至隔離變換模塊;所述隔離變換模塊將收到的經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路整形后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)分別處理為電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)，并將其傳輸至微處理器。
[0007] 進(jìn)一步地，所述微處理器對(duì)收到的來(lái)自隔離變換模塊的電壓數(shù)字信號(hào)和電流數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算，從而形成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，微處理器通過(guò)顯示模塊顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并通過(guò)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，其中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)和頻率;所述電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊用于斷電情況下及時(shí)給微處理器供電；所述功能按鍵用于通過(guò)微處理器對(duì)存儲(chǔ)模塊中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)或初始化操作;所述上位機(jī)通過(guò)RS485 接口與微處理器之間交互通訊;所述上位機(jī)通過(guò)微處理器對(duì)存儲(chǔ)模塊中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)或初始化。
[0008] 進(jìn)一步地，所述電壓信號(hào)采集模塊為三相電壓互感器，所述電流信號(hào)采集模塊為三相電流互感器，所述信號(hào)調(diào)理電路為橋式整流電路，所述隔離變換模塊包括光電隔離器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述微處理器為STM32F103單片機(jī)，所述上位機(jī)為計(jì)算機(jī)或通訊管理機(jī)或PLC 或數(shù)據(jù)采集器，所述顯示模塊為IXD顯示器，所述存儲(chǔ)模塊為EEPR0M存儲(chǔ)器。
[0009] 本發(fā)明具有以下有益效果:
[0010] 本發(fā)明通過(guò)設(shè)置電壓信號(hào)采集模塊和電流信號(hào)采集模塊，實(shí)現(xiàn)對(duì)三相電路中的電能參數(shù)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè);通過(guò)存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和通過(guò)顯示模塊顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，便于查詢(xún)和現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)控;通過(guò)電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊，防止意外斷電情況下數(shù)據(jù)丟失;通過(guò)上位機(jī)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控，提高工作效率。
[0011] 當(dāng)然，實(shí)施本發(fā)明的任一產(chǎn)品并不一定需要同時(shí)達(dá)到以上所述的所有優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0012] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例描述所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0013] 圖1為本發(fā)明的一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)的系統(tǒng)框圖；
[0014] 附圖中，各標(biāo)號(hào)所代表的部件列表如下:
[0015] 1-電壓信號(hào)采集模塊，2-電流信號(hào)采集模塊，3-信號(hào)調(diào)理電路，4-隔離變換模塊， 5-微處理器，6-電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊，7-RS485接口，8-上位機(jī)，9-功能按鍵，10-顯示模塊，11-存儲(chǔ)模塊。
【具體實(shí)施方式】
[0016] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0017] 請(qǐng)參閱圖1所示，本發(fā)明為一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，包括電壓信號(hào)采集模塊1、電流信號(hào)采集模塊2、信號(hào)調(diào)理電路3、隔離變換模塊4、微處理器5、電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊6、RS485接口 7、上位機(jī)8、功能按鍵9、顯示模塊10和存儲(chǔ)模塊11，電壓信號(hào)采集模塊1 和電流信號(hào)采集模塊2的輸出端連接至信號(hào)調(diào)理電路3的輸入端，信號(hào)調(diào)理電路3的輸出端連接至隔離變換模塊4的輸入端，微處理器5的輸入端分別與隔離變換模塊4、功能按鍵9和電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊6的輸出端電連接，微處理器5的輸出端分別與顯不模塊10和存儲(chǔ)模塊11的輸入端電連接，微處理器5通過(guò)RS485接口 7連接上位機(jī)8，上位機(jī)8通過(guò)RS485接口 7 與微處理器5之間交互通訊；上位機(jī)8與RS485接口 7之間采用屏蔽雙絞線連接，屏蔽雙絞線的使用長(zhǎng)度5 1200米，為保證通訊質(zhì)量，屏蔽雙絞線的使用長(zhǎng)度5 300米。
[0018] 如圖1所示，電壓信號(hào)采集模塊1用于采集三相電路中的電壓信號(hào)并將其輸送至信號(hào)調(diào)理電路3,電流信號(hào)采集模塊2用于采集三相電路中的電流信號(hào)并將其輸送至信號(hào)調(diào)理電路3;信號(hào)調(diào)理電路3將收到的電壓信號(hào)、電流信號(hào)分別進(jìn)行整形處理后輸送至隔離變換模塊4;隔離變換模塊4將收到的經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路3整形后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)分別處理為電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)，并將其傳輸至微處理器5;微處理器5對(duì)收到的來(lái)自隔離變換模塊4的電壓數(shù)字信號(hào)和電流數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算，從而形成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，繼而微處理器5將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)通過(guò)顯示模塊10顯示和存儲(chǔ)模塊11進(jìn)行存儲(chǔ)，其中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)和頻率;功能按鍵9用于通過(guò)微處理器5對(duì)存儲(chǔ)模塊11中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)或初始化操作；電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊6用于斷電情況下及時(shí)給微處理器5供電，從而防止監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)丟失；上位機(jī)8通過(guò)RS485接口 7獲取微處理器5的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，上位機(jī)8具有通過(guò)微處理器5對(duì)存儲(chǔ)模塊11中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)或初始化的功能，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0019] 如圖1所示，其中電壓信號(hào)采集模塊1為三相電壓互感器，電流信號(hào)采集模塊2為三相電流互感器，信號(hào)調(diào)理電路3為橋式整流電路，隔離變換模塊4包括光電隔離器和A/D轉(zhuǎn)換器，微處理器5采用STM32F103單片機(jī)，電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊6采用鋰電池，上位機(jī)8為計(jì)算機(jī)或通訊管理機(jī)或PLC或數(shù)據(jù)采集器，顯示模塊10為L(zhǎng)CD顯示器，存儲(chǔ)模塊11為EEPR0M存儲(chǔ)器。
[0020] 本實(shí)施例的一個(gè)具體應(yīng)用為:通過(guò)電壓信號(hào)采集模塊1和電流信號(hào)采集模塊2采集避雷器工作電路中的過(guò)電壓信號(hào)和電流放電信號(hào)，經(jīng)過(guò)信號(hào)調(diào)理電路3和隔離變換模塊4處理后傳至微處理器5,從而實(shí)現(xiàn)在線監(jiān)測(cè)；微處理器5對(duì)收到的過(guò)電壓信號(hào)和電流放電信號(hào)分析和計(jì)算，通過(guò)顯示模塊10及時(shí)顯示，并通過(guò)存儲(chǔ)模塊11存儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，便于查詢(xún)監(jiān)控記錄；電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊6通過(guò)監(jiān)控微處理器5的供電狀況，一旦發(fā)生斷電情況，電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊6就會(huì)及時(shí)供電，以便監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)順利保存，從而防止監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)丟失;上位機(jī)8通過(guò)RS485接口 7訪問(wèn)微處理器5，便于實(shí)時(shí)獲取或查詢(xún)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，從而建立遠(yuǎn)程監(jiān)控，以提高工作效率。
[0021 ]在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。 而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。
[0022]最后需要說(shuō)明的是，以上公開(kāi)的本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本發(fā)明。優(yōu)選實(shí)施例并沒(méi)有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該發(fā)明僅為所述的【具體實(shí)施方式】。顯然，根據(jù)本說(shuō)明書(shū)的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說(shuō)明書(shū)選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本發(fā)明的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬技術(shù)領(lǐng)域技術(shù)人員能很好地理解和利用本發(fā)明。本發(fā)明僅受權(quán)利要求書(shū)及其全部范圍和等效物的限制。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:包括電壓信號(hào)采集模塊（1)、電流信 號(hào)采集模塊(2)、信號(hào)調(diào)理電路(3)和微處理器(5)，所述電壓信號(hào)采集模塊（1)和電流信號(hào) 采集模塊(2)的輸出端連接至信號(hào)調(diào)理電路(3)的輸入端;所述微處理器(5)的輸入端連接 有隔離變換模塊(4)、電源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊(6)和功能按鍵(9);所述微處理器(5)的輸 出端連接有顯示模塊（10)和存儲(chǔ)模塊（11);所述信號(hào)調(diào)理電路(3)的輸出端連接至隔離變 換模塊（4);所述微處理器（5)還連接有RS485接口（7);所述RS485接口（7)連接有上位機(jī) (8)〇2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓信號(hào) 采集模塊(1)用于三相電路中的電壓信號(hào)并將其輸送至信號(hào)調(diào)理電路(3)，所述電流信號(hào)采 集模塊(2)用于采集三相電路中的電流信號(hào)并將其輸送至信號(hào)調(diào)理電路(3);所述信號(hào)調(diào)理 電路(3)將收到的電壓信號(hào)、電流信號(hào)分別進(jìn)行整形處理后輸送至隔離變換模塊(4);所述 隔離變換模塊(4)將收到的經(jīng)信號(hào)調(diào)理電路(3)整形后的電壓信號(hào)和電流信號(hào)分別處理為 電壓數(shù)字信號(hào)、電流數(shù)字信號(hào)，并將其傳輸至微處理器(5)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述微處 理器(5)對(duì)收到的來(lái)自隔離變換模塊(4)的電壓數(shù)字信號(hào)和電流數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析和計(jì)算， 從而形成監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，微處理器(5)通過(guò)顯示模塊（10)顯示監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)并通過(guò)存儲(chǔ)模塊（11)存 儲(chǔ)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，其中監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)包括電流、電壓、有功功率、無(wú)功功率、功率因數(shù)和頻率;所述電 源監(jiān)控及掉電保護(hù)模塊(6)用于斷電情況下及時(shí)給微處理器(5)供電；所述功能按鍵(9)用 于通過(guò)微處理器(5)對(duì)存儲(chǔ)模塊(11)中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)或初始化操作;所述上位機(jī)(8) 通過(guò)RS485接口（7)與微處理器(5)之間交互通訊;所述上位機(jī)(8)通過(guò)微處理器(5)對(duì)存儲(chǔ) 模塊(11)中的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行查詢(xún)或初始化。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種開(kāi)關(guān)柜零序電流的測(cè)控系統(tǒng)，其特征在于:所述電壓信號(hào) 采集模塊（1)為三相電壓互感器，所述電流信號(hào)采集模塊(2)為三相電流互感器，所述信號(hào) 調(diào)理電路(3)為橋式整流電路，所述隔離變換模塊(4)包括光電隔離器和A/D轉(zhuǎn)換器，所述微 處理器（5)為STM32F103單片機(jī)，所述上位機(jī)(8)為計(jì)算機(jī)或通訊管理機(jī)或PLC或數(shù)據(jù)采集 器，所述顯示模塊(10)為IXD顯示器，所述存儲(chǔ)模塊(11)為EEPROM存儲(chǔ)器。
【文檔編號(hào)】G01R29/16GK105954574SQ201610584410
【公開(kāi)日】2016年9月21日
【申請(qǐng)日】2016年7月22日
【發(fā)明人】寧仁飛, 王習(xí)紅, 馬春水
【申請(qǐng)人】安徽亞輝電氣自動(dòng)化有限公司