專利名稱：儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)安全檢測領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(jī)構(gòu)儲(chǔ)能，彈簧儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)穩(wěn)定可靠，但儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)中的儲(chǔ)能電機(jī)是一個(gè)相當(dāng)薄弱的環(huán)節(jié)。儲(chǔ)能電機(jī)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(yùn)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(diǎn)在主變以及重要的一次設(shè)備。并得益于工藝的提升和大量資金的投入，一次設(shè)備的故障率已經(jīng)大大的降低。但對(duì)斷路器儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)，并沒有有效的檢測辦法，35kV及部分IOkV斷路器通常裝設(shè)在室外，運(yùn)行環(huán)境惡劣，容易出現(xiàn)彈簧機(jī)構(gòu)阻塞或電氣回路受潮的現(xiàn)象。儲(chǔ)能電機(jī)的性能隨時(shí)間下降，往往要輸出更大的功率、需更長時(shí)間才能完成一次儲(chǔ)能。在雷雨季節(jié)或者大風(fēng)天氣，往往出現(xiàn)多次重合閘，造成儲(chǔ)能電機(jī)短時(shí)間內(nèi)反復(fù)啟動(dòng)，極易造成電機(jī)或輔助接點(diǎn)燒毀。若輔助接點(diǎn)燒毀，儲(chǔ)能電機(jī)不能自行斷開儲(chǔ)能電源，最終導(dǎo)致儲(chǔ)能電機(jī)燒毀。如儲(chǔ)能電機(jī)燒毀后，機(jī)構(gòu)又不能儲(chǔ)能，同時(shí)輔助接點(diǎn)粘連無法斷開控制回路，重合閘動(dòng)作或遠(yuǎn)方進(jìn)行遙控合閘操作的時(shí)候，則又會(huì)造成合閘線圈燒毀。目前35kV及IOkV設(shè)備的主要搶修工作，都是更換儲(chǔ)能電機(jī)或合閘線圈，因此，儲(chǔ)能電機(jī)已經(jīng)成為一個(gè)電網(wǎng)設(shè)備的故障易發(fā)點(diǎn)。當(dāng)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(jìn)的狀態(tài)監(jiān)測和診斷技術(shù)提供的設(shè)備狀態(tài)信息，判斷設(shè)備的異常，預(yù)知設(shè)備的故障，在故障發(fā)生前進(jìn)行檢修的方式。即根據(jù)設(shè)備的健康狀態(tài)來安排檢修計(jì)劃，實(shí)施設(shè)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(shè)備的檢測重點(diǎn)放在變壓器等主要設(shè)備的主要性能指標(biāo)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(xì)化到儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)等設(shè)備上。然而，由于定期檢修工作停止，從前例行的機(jī)構(gòu)上油、清掃維護(hù)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(yùn)行環(huán)境惡劣，導(dǎo)致機(jī)構(gòu)灰塵累積，運(yùn)行狀況降低，直至出現(xiàn)故障，才引起工作人員的注意。同時(shí)，即便儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)降低，正常操作時(shí)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(dǎo)致機(jī)構(gòu)機(jī)油潤滑降低，甚至與灰塵混合在一起，形成阻塞。大風(fēng)大雨天氣或高負(fù)荷引發(fā)多次重合閘。此時(shí)進(jìn)行搶修往往嚴(yán)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(huì)影響。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置，解決電機(jī)儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)不能實(shí)時(shí)檢測，導(dǎo)致出現(xiàn)故障搶修嚴(yán)重影響供電的可靠性問題。為解決上述的技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(jī)帶電時(shí)間檢測的線性光耦和報(bào)警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報(bào)警輸出端均與LCP915型單片機(jī)相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機(jī)之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機(jī)兩端。更進(jìn)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(hào)正極端口①接采集直流型功率采集變送器的第2腳，負(fù)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(fù)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(jī)第2腳相連。更進(jìn)一步的，上述線性光耦為NEC2501線性光耦，電壓信號(hào)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(jī)第5腳相連。更進(jìn)一步的，上述報(bào)警輸出端與LCP915型單片機(jī)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(fù)極接+5V，三極管的發(fā)射極串聯(lián)電阻R12到地。更進(jìn)一步的，還包括用于報(bào)警提示燈發(fā)光二極管D1，發(fā)光二極管Dl的負(fù)極與LCP915型單片機(jī)的第14腳相連，正極串聯(lián)電阻R13后與5V電源相連。更進(jìn)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)之間；線性光耦并聯(lián)在被測儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的兩端。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是:通過采集儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的當(dāng)前數(shù)據(jù)與安裝初始狀態(tài)(前次)進(jìn)行對(duì)比，可以監(jiān)測到儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)性能的變化，在性能下降到一定狀態(tài)的時(shí)候，輸出告警信號(hào)，儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置可以彌補(bǔ)當(dāng)前設(shè)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(shè)備進(jìn)行定期評(píng)分，掌握儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，檢測裝置及時(shí)輸出告警信號(hào)，給予了生產(chǎn)部門一定緩沖時(shí)間；生產(chǎn)部門可以根據(jù)自己的檢修計(jì)劃，靈活的安排儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的清理或維修工作，減少意外停電時(shí)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，降低儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的故障發(fā)生率，提升供電可靠水平。

圖1為本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置一個(gè)實(shí)施例的電路連接示意圖。圖2為本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置一個(gè)實(shí)施例與被測儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的連接示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。圖1示出了本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的一個(gè)實(shí)施例:一種儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(jī)帶電時(shí)間檢測的線性光耦和報(bào)警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報(bào)警輸出端均與LCP915型單片機(jī)相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機(jī)之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機(jī)兩端。[0017]根據(jù)本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，直流型功率采集變送器為CE-P03-32MS3型，電流輸入信號(hào)正極端口①接采集直流型功率采集變送器的第2腳，負(fù)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(fù)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(jī)第2腳相連，LCP915型單片機(jī)第2腳為單片機(jī)內(nèi)建A/D轉(zhuǎn)換器的輸入腳。根據(jù)本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，線性光耦為NEC2501線性光耦，電壓信號(hào)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(jī)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(dá)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(jī)啟動(dòng)時(shí)的沖擊電流下，也能很好的保護(hù)設(shè)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(jī)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(diǎn)I輸入給CPULPC915。圖中D1，二級(jí)管4148防止反相電流擊穿光耦。在光耦導(dǎo)通之前，對(duì)單片機(jī)第5腳提供一個(gè)高電平信號(hào)；當(dāng)輸入端帶電，光耦導(dǎo)通，則節(jié)點(diǎn)I就變?yōu)榈碗娖?；因此，只需設(shè)置單片機(jī)第5腳工作于通用I/O 口模式即可。根據(jù)本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，報(bào)警輸出端與LCP915型單片機(jī)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(fù)極接+5V，三極管的發(fā)射極串聯(lián)電阻R12到地。LCP915型單片機(jī)程序判斷采集的信號(hào)超過設(shè)定閥值，LCP915型單片機(jī)第I腳輸出控制執(zhí)行信號(hào)，高電平；經(jīng)驅(qū)動(dòng)三極管Q1、驅(qū)動(dòng)繼電器JDl動(dòng)作；二極管D15型號(hào)為IN4148，是繼電器JDl續(xù)流二極管，防止JDl工作時(shí)自激，繼電器JDI輸出腳接端口⑦和端口⑧。根據(jù)本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，本實(shí)用新型包括用于報(bào)警提示燈發(fā)光二極管D1，發(fā)光二極管Dl的負(fù)極與LCP915型單片機(jī)的第14腳相連，正極串聯(lián)電阻R13后與5V電源相連。當(dāng)LCP915型單片機(jī)第14腳輸出低電平，報(bào)警指示燈亮，提醒用戶。圖2示出了本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，直流型功率采集變送器串聯(lián)于電源和被測儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)之間；線性光耦并聯(lián)在被測儲(chǔ)能機(jī)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)之間，線性光耦通過端口③和端口④被測儲(chǔ)能機(jī)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(jī)開始對(duì)節(jié)點(diǎn)③④帶電時(shí)間計(jì)時(shí)；延時(shí)Is后，開始記錄儲(chǔ)能的消耗功率；完成一個(gè)儲(chǔ)能周期后，保護(hù)器自動(dòng)保存成功儲(chǔ)能的消耗功率和耗費(fèi)時(shí)間，而且設(shè)備可以循環(huán)保存10次的數(shù)據(jù)。根據(jù)本實(shí)用新型儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置的另一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例，控制電路選用LCP915單片機(jī)，該單片機(jī)是飛利浦半導(dǎo)體公司推出的低功耗工業(yè)級(jí)單片機(jī)，內(nèi)部集成振蕩器，工作時(shí)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(jī)完成按鍵輸入檢測、數(shù)據(jù)顯示、報(bào)警輸出控制以及數(shù)據(jù)采集運(yùn)算等功能。LPC915復(fù)位腳直接通過電阻Rll接到電源5V，單片機(jī)復(fù)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(jī)相連的兩腳，軟件模擬I2C協(xié)議，與液晶模組進(jìn)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(jī)的第6、7、8、9、11腳相連，組成非編碼鍵盤；每個(gè)按鍵上并聯(lián)一個(gè)去抖電容到地，作為按鍵去抖，如圖，依次對(duì)應(yīng)去抖電容為C25/C24/C22/C23/C26。繼電器JDl的型號(hào)為RELAY.D，要求繼電器工作電壓為5v，觸點(diǎn)工作電流為5A。盡管這里參照本實(shí)用新型的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)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(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(jī)帶電時(shí)間檢測的線性光耦和報(bào)警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報(bào)警輸出端均與LCP915型單片機(jī)相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機(jī)之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機(jī)兩端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(hào)正極端口①接采集直流型功率采集變送器的第2腳，負(fù)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(fù)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(jī)第2腳相連。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(hào)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(jī)第5腳相連。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:所述報(bào)警輸出端與LCP915型單片機(jī)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(fù)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)行狀態(tài)檢測裝置，其特征在于:還包括用于報(bào)警提示燈發(fā)光二極管D1，發(fā)光二極管Dl的負(fù)極與LCP915型單片機(jī)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(xiàng)所述的儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)之間；線性光耦并聯(lián)在被測儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的兩端。
專利摘要本實(shí)用新型涉及電力行業(yè)安全檢測領(lǐng)域，具體涉及一種儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)運(yùn)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(jī)帶電時(shí)間檢測的線性光耦和報(bào)警輸出端，所述直流型功率采集變送器、線性光耦和報(bào)警輸出端均與LCP915型單片機(jī)相連接，所述直流型功率采集變送器串聯(lián)在電源和電機(jī)之間；所述線性光耦并聯(lián)在電機(jī)兩端。本實(shí)用新型的作用是能夠及時(shí)輸出告警信號(hào)，靈活的安排儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的清理或維修工作，減少意外停電時(shí)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(chǔ)能機(jī)構(gòu)的運(yùn)行狀態(tài)，降低儲(chǔ)能機(jī)構(gòu)的故障發(fā)生率，提升供電可靠水平。
文檔編號(hào)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