专利名称：一种配电变压器接地线电阻、电流监测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种接地线电阻、电流的监测装置，尤其涉及一种配电变压器接地线电阻的监测系统。
背景技术：
随着国家电网对智能电网概念的提出，供电部门对供电质量的考核要求越来越 高。其中，在确保台区变压器等关键设备的安全运行指标的测量上，对于设备的接地电阻这 项重要指标的准确实时测量还没有好的解决办法，仍然停留在定期由工作人员采用仪表到 现场测量的办法，无法及时发现设备接地问题，提前解决设备接地不良隐患。台区接地线接的良好与否，直接关系到用户的安全用电。如果接地不良，轻则损坏 用户电器设备，重则可能引起火灾等一系列不必要的损失，而且台区变压器接地不良引起 台区设备带电，可能会造成意外的人身触电伤亡事故。因此进行接地电阻监测，是保证电力 安全生产的重要举措。目前有一些企业生产摇表，或原理类似摇表的设备，还有一些企业基于互感器原 理生产了钳形接地电阻表。但以上设备仍然摆脱不了“去现场测”的传统观念，方便性和实 时性远远不能满足供电部门的需求。本项目研制生产的接地电阻本测量装置，不仅可以“去现场测”，而且可以“随时 测”，并且结合了现有的台区通信设备，做到了“在家测”。不仅提高了现有设备利用率，而且 大大提高了接地电阻监测力度，为安全生产多上了一个保险。
实用新型内容本实用新型克服了现有技术中的不足，提供了一种可以在家测，随时测的接地线 电阻、电流监测装置。本实用新型的的技术方案概述如下一种配电变压器接地线电阻、电流监测装置，其特征在于，包括一处理单元，包括中央处理器、A/D转换模块和接口模块；一连接在处理单元上的电源；一通过滤波�？榱拥酱淼ピ氖莶杉？椋凰鍪莶杉？椴捎玫缌骰ジ衅骱偷缪够ジ衅鳎糜诓杉拥氐缱璧牡缌骱偷� 压值，采集的数值经过滤波�？槁瞬ㄋ腿氪淼ピ械腁/D转换�？椋痪瑼/D转换�？樽� 后由中央处理器运算，得到的数据经过接口�？樗腿胛尴咄缰斩耍屑嗖�。所述处理单元为单片机。所述电流互感器和电压互感器采用高导磁的坡镆合金材料。所述滤波�？槲郊抖椎屯ㄓ性绰瞬ㄆ�。所述二阶低通有源滤波采用TL072双运放芯片。所述接口�？橥ü齊S485接口实现。[0018]所述装置还包括一用于负责定时采样数据的时钟。所述装置还包括一用于用户查询历史数据的存储器。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是大大提高了接地线电阻监测力度，可 以“随时测”，并且结合了现有的台区通信设备，做到了“在家测”，为安全生产多上了一个保险。
图1本实用新型装置测量示意图；图2本实用新型装置的结构图；图3测量电路程序流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式
作进一步的说明本实用新型的测量装置结构见附图2所示，处理单元由Megal28L单片机和其外围 电路构成，Megal28L单片机拥有丰富的端口，内部具有路10位A/D转换器，2个通信口，内 部具有E2PR0M存储器，可以保存电阻校准参数。接口�？橛美唇邮斩缘缱璨饬孔爸玫氖莶杉睿ü齊S485接口实现和无 线网络终端的通信连接；同时作为测量的校准配置端口，完成参数修正。数据采集�？椴捎玫缪够ジ衅骱偷缌骰ジ衅鳎魑⑺捅曜�1. 5KHz测量信号的 输出和接收部件，采用高导磁的坡镆合金材料，实现微弱小信号的检测，完成对电压，电流 的调节和采集；数据采集是装置的核心，要计算电阻就要采集电压和电流值，采集的精度也 会影响到最终测量结果的准确与否。滤波�？椋郊堵瞬ㄆ鳎缌餍藕诺牟杉捎镁艿缌骰ジ衅靼训缌餍藕抛� 换为电压信号，然后经两级二阶低通有源滤波器，再送入A/D转换器；电压信号的采集与电 流的略有不同，电压信号的跨度较大，通常情况下，所测接地电阻阻值很�。玫降牡缪怪� 比较�。羲庾柚到洗笫保虻缪怪岛艽螅畲笥�12V，因此要对弱信号进行放大，而大信 号原值传送，然后经两级二阶有源滤波器后送单片机中的A/D转换芯片。二阶低通有源滤 波选用了 TL072高精度，低温漂的双运放芯片。时钟负责定时采样测量；存储器将结果存储起来，以便用户查询历史数据。在实施测量的时候，将本实用新型的接地线电阻、电流测量装置(以下简称本测 量装置)中的数据采集�？椋ü缪够ジ衅�(激励线圈N)，把一个特定频率特定幅度的电 压信号耦合到接地线上，在接地线产生一个电动势，此电动势除以接地电阻值，得到特定频 率的电流值，这个电流通过电流互感器(响应线圈η)产生响应电流，再通过测量响应电流 大小而得出接地电阻大�。酵�1接地电阻测量示意图Ui为接地线的交流电压，电压互感器耦合到接地线上后，感应电动势为E = Ui/N， 接地回路上形成电流I = E/Rx(Rx为接地电阻值)，在电流互感器中感生出感应电流Io = I/n，响应线圈电流通过采样电阻Ro后，采样电压Uo = IoXRo，将以上几个等式联立，最终 得到妝=仍/(11冊0)1 0，由采样电压此大小可算得接地电阻值1^。实际测量中，使用与电力线上不同频率的Ui，利用滤波器把地线上的电流干扰去掉，使其不停电也能测量。由于接地电阻值变化范围较大，现场又不同，所以合理选择测量算法是准确测量的保证，本具体实施例的装置以Megal28L处理器为核心，采用信号放大和有源滤波、软件 滤波算法，滤除了电力系统环境中的工频干扰等，利用欧姆定律求出电阻。本具体实施例软件滤波算法中的软件编程采用Code Vision C语言编程， Megal28L单片机支持在线调试，整个程序采用�？榛杓疲饕兄卸夏？椋珹D采集�？椋� 通信�？椋致瞬？椋杉娲⒛？榈龋恢鞒绦虮冉霞虻ィ谕瓿沙跏蓟蠹葱菝叩却� 中断；程序的主体是定时器中断程序，采集程序中采用去极值平均滤波法进一步增加抗干 扰能力，另外在测量时，每次施加激励信号后，需等待一定的时间来使电流稳定；测量电路 程序流程见图3所示经电流互感器采样得到的电压值要经过两次信号放大，两次滤波，然 后才送入A/D转换�？榻凶唬缓蟮氖萦蒑egal28L处理器进行处理，由软件计算 出电阻值。本实用新型可以在电力系统强干扰环境下采集和处理微弱信号；因此采用可靠的 抗干扰措施，确保了信号采集的准确和精度；本实用新型在具体实施过程中除了硬件滤波 和一定的软件算法外，在PCB制板方面要注意强、弱电隔离，大、小信号隔离，在易受干扰的 地方采用屏蔽和隔离技术，以确保测量的精度。此处叙述的示例方案仅仅是对本实用新型原理的解释。不应以任何方式，利用上 面的叙述限制本实用新型的范围。本领域的专业人士，可以利用本实用新型的原理，设计各 种不同的实施方案，而不超出本实用新型的范围。
权利要求一种配电变压器接地线电阻、电流监测装置，其特征在于，包括一处理单元，包括中央处理器、A/D转换�？楹徒涌谀？椋灰涣釉诖淼ピ系牡缭矗灰煌ü瞬？榱拥酱淼ピ氖莶杉？椋凰鍪莶杉？椴捎玫缌骰ジ衅骱偷缪够ジ衅鳎糜诓杉拥氐缱璧牡缌骱偷缪怪担杉氖稻瞬？槁瞬ㄋ腿氪淼ピ械腁/D转换�？椋痪瑼/D转换�？樽缓笥芍醒氪砥髟怂悖玫降氖菥涌谀？樗腿胛尴咄缰斩耍屑嗖�。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述处理单元为单片机。
3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述电流互感器和电压互感器采用高导磁 的坡镆合金材料。
4.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述滤波�？槲郊抖椎屯ㄓ性绰瞬ㄆ�。
5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述二阶低通有源滤波采用TL072双运放芯片。
6.如权利要求1所述的装置，其特征在于，所述接口�？橥ü齊S485接口实现。
7.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一用于负责定时采样数据的时钟。
8.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括一用于用户查询历史数据的存储器。
专利摘要本实用新型公开了一种配电变压器接地线电阻、电流监测装置，该装置包括一处理单元，包括A/D转换�？楹徒涌谀？椋灰涣釉诖淼ピ系牡缭矗灰煌ü瞬？榱拥酱淼ピ氖莶杉？椋凰鍪莶杉？椴捎玫缌骰ジ衅骱偷缪够ジ衅鳎糜诓杉拥氐缱璧牡缌骱偷缪怪担杉氖稻瞬？槁瞬ㄋ腿氪淼ピ械腁/D转换模块；经A/D转换�？樽缓笥芍醒氪砥髟怂悖玫降氖菥涌谀？樗腿胛尴咄缰斩耍屑嗖�。本实用新型的装置大大提高了接地电阻监测力度，可以“随时测”，并且结合了现有的台区通信设备，做到了“在家测”，为安全生产多上了一个保险。
文档编号G01R27/08GK201569705SQ20092024619
公开日2010年9月1日 申请日期2009年11月6日 优先权日2009年11月6日
发明者付铮, 王国泉, 陈安卫 申请人:国电龙源电气有限公司
专业数控铣床产品供应商
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