220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)及其控制方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及一種220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)及其控制方法，該系統(tǒng)包括一控制終端，其特征在于：還包括一主控機(jī)，所述的主控機(jī)包括ARM，所述的ARM連接有用于與所述控制終端通信的無(wú)線模塊、觸屏顯示器、CPLD以及A/D轉(zhuǎn)換電路；所述的CPLD的輸出端連接有SPWM驅(qū)動(dòng)模塊，所述SPWM驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵(lì)磁變壓器連接，所述的勵(lì)磁變壓器連接有LC諧振電路，所述的LC諧振電路的輸出與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端連接；所述變頻調(diào)壓輸出模塊的另一輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的第二輸入端連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，該硬件裝置能依靠現(xiàn)有的無(wú)線通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)工作人員的遠(yuǎn)程控制。
【專(zhuān)利說(shuō)明】220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)及其控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)及其控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 當(dāng)前的電纜耐壓試驗(yàn)一般采用變頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗(yàn)裝置，主要由變頻控制 電源、勵(lì)磁變、電抗器及電容分壓器組成。試驗(yàn)時(shí)通過(guò)人為操作變頻控制電源的輸出進(jìn)行試 驗(yàn)，操作人員與試驗(yàn)控制設(shè)備直接接觸，在被試品閃絡(luò)放電時(shí)產(chǎn)生擊穿過(guò)電壓有可能危及 操作人員的人身安全。因此，為了保證人身安全，研究基于現(xiàn)有的無(wú)線傳輸技術(shù)，開(kāi)發(fā)試驗(yàn) 無(wú)線控制系統(tǒng)，使得人機(jī)控制做到隔離保護(hù)是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，該硬件裝置能依 靠現(xiàn)有的無(wú)線通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)工作人員的遠(yuǎn)程控制。
[0004] 本發(fā)明采用以下方案實(shí)現(xiàn)：一種220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，包括一控 制終端，其特征在于：還包括一主控機(jī)，所述的主控機(jī)包括ARM，所述的ARM連接有用于與所 述控制終端通信的無(wú)線模塊、觸屏顯示器、CPLD以及A/D轉(zhuǎn)換電路；所述的CPLD的輸出端 連接有SPWM驅(qū)動(dòng)模塊，所述SPWM驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵(lì)磁變 壓器連接，所述的勵(lì)磁變壓器連接有LC諧振電路，所述的LC諧振電路的輸出與所述A/D轉(zhuǎn) 換電路的第一輸入端連接；所述變頻調(diào)壓輸出模塊的另一輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的第 二輸入端連接；所述的變頻調(diào)壓輸出模塊的輸入端連接到220V或380V交流電；還包括N個(gè) 與所述控制終端通信的高壓電抗器用溫度電流采集裝置，所述的高壓電抗器用溫度電流采 集裝置包括一安裝盒體，所述安裝盒體上具有一進(jìn)線孔和出線孔，所述的安裝盒內(nèi)設(shè)置有 一電路板，所述的電路板上設(shè)置有采樣電路，所述的采樣電路包括為該采樣供電的電源電 路、MCU以及與該MCU連接的無(wú)線發(fā)射模塊，所述MCU的第一 A/D接口連接有一電流互感器， 所述MCU的第二A/D接口連接有溫度傳感器；所述進(jìn)線孔設(shè)置有用于接在所述高壓電抗器 接線端的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的另一端與設(shè)置于所述出線孔的接線柱連接；所述電流互感器套 設(shè)于所述的導(dǎo)線上，所述溫度傳感器用于采集所述導(dǎo)線的溫度。
[0005] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，還包括用于將所述安裝盒體包裹的上蓋和下蓋，所述的下 蓋上開(kāi)設(shè)有所述進(jìn)線孔和出線孔，所述上蓋和下蓋均包括由內(nèi)至外包括屏蔽層和外殼塑料 層；所述屏蔽層由鋁合金層和導(dǎo)磁層構(gòu)成；所述下蓋的兩側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有柵形通風(fēng)孔。
[0006] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述下蓋的四周壁頂部開(kāi)設(shè)有用于固定所述上蓋的螺絲 孔。
[0007] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的安裝盒體內(nèi)設(shè)置有一電池放置槽，所述電池放置槽 旁側(cè)依次垂直并排設(shè)置有所述無(wú)線發(fā)射模塊的天線發(fā)射板和所述電路板。
[0008] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的溫度傳感器采用貼片式鉬電阻。
[0009] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的MCU還連接有通訊及故障指示燈。
[0010] 在本發(fā)明一實(shí)施例中，所述的MCU還連接有按鍵電路。
[0011] 本發(fā)明的另一目的是提供一種上述220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)的控制 方法，該方法包括步驟SOl :在所述的控制終端設(shè)置串聯(lián)諧振耐壓控制軟體，該軟體包括升 壓配置管理單元、測(cè)量試驗(yàn)操作控制單元、試驗(yàn)信息顯示管理單元、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理單元 以及通信接口單元；所述的升壓配置管理單元用于用戶對(duì)升壓配置進(jìn)行設(shè)定；所述的試驗(yàn) 信息顯示管理單元是用于用戶調(diào)取指定信息進(jìn)行顯示；所述的歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理單元用于 歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)及調(diào)用；所述通信接口單元是將形成的控制指令通過(guò)無(wú)線通信協(xié)議發(fā) 送給所述的主控機(jī)； 步驟S02 :用戶調(diào)取歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱，同時(shí)根據(jù)歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置升壓配置信 息； 步驟S03 :啟動(dòng)試驗(yàn)操作控制，則所述的通信接口單元根據(jù)升壓配置信息發(fā)送無(wú)線指 令到主控機(jī)進(jìn)行控制。
[0012] 在發(fā)明一實(shí)施例中，還包括高壓電抗器用溫度電流采集裝置的設(shè)置方法： 步驟S91 :將所述導(dǎo)線一端的插頭接入所述高壓電抗器的接線端； 步驟S92 :將一鋰電池安裝到所述的電池槽內(nèi)； 步驟S93 :將上蓋和下蓋蓋住所述的安裝盒體，并用螺絲固定； 步驟S94 :將固定好的裝置固定于所述的高壓電抗器的上表面。
[0013] 本發(fā)明硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，具備以下優(yōu)點(diǎn)： 1、能實(shí)現(xiàn)采用移動(dòng)終端(平板電腦）上位機(jī)進(jìn)行智能控制的系統(tǒng)，隔離了試驗(yàn)人員與操 作裝置之間的接觸，防止試品在耐壓擊穿時(shí)產(chǎn)生的反激電壓，對(duì)人身引起的傷害及安全事 故。
[0014] 2、操作主機(jī)平臺(tái)控制器與外聯(lián)無(wú)線電上位機(jī)都可以控制試驗(yàn)?zāi)康模捎脷W姆龍的 無(wú)線電傳輸器作為無(wú)線傳輸網(wǎng)，把幾路或幾十路采集信號(hào)進(jìn)行信號(hào)分配輸送。達(dá)到人機(jī)界 面友好，能在強(qiáng)電場(chǎng)和強(qiáng)磁場(chǎng)的環(huán)境下可靠工作。
[0015] 3、上位機(jī)在升壓階段能在設(shè)定的時(shí)間間隔內(nèi)存儲(chǔ)電壓與電流和電抗器溫升之間 的比例關(guān)系，并制表格和曲線圖等。增加設(shè)定值外進(jìn)行報(bào)警提示等保護(hù)功能。
[0016] 4、能對(duì)勵(lì)磁變壓器、電抗器的溫度以及每個(gè)單體的電流采集并無(wú)線傳輸。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017] 圖1是本發(fā)明裝置實(shí)施例主控機(jī)電路原理框圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明裝置實(shí)施例系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3是調(diào)頻式串聯(lián)諧振試驗(yàn)原理接線示意圖。
[0020] 圖4是本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖5是本發(fā)明實(shí)施例下蓋示意圖。
[0022] 圖6是圖5的A-A剖視示意圖。
[0023] 圖7是本發(fā)明實(shí)施例上蓋示意圖。
[0024] 圖8是本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0025] 圖9是本發(fā)明控制終端軟體框架示意圖。
[0026] 圖10是本發(fā)明用戶設(shè)置流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖及實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0028] 如圖1和圖2所示，本實(shí)施例提供一種220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，包括 一控制終端，其還包括一主控機(jī)，所述的主控機(jī)包括ARM，所述的ARM連接有用于與所述控 制終端通信的無(wú)線模塊、觸屏顯示器、CPLD以及A/D轉(zhuǎn)換電路；所述的CPLD的輸出端連接 有SPWM驅(qū)動(dòng)模塊，所述SPWM驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵(lì)磁變壓器 連接，所述的勵(lì)磁變壓器連接有LC諧振電路，所述的LC諧振電路的輸出與所述A/D轉(zhuǎn)換電 路的第一輸入端連接；所述變頻調(diào)壓輸出模塊的另一輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的第二輸 入端連接；所述的變頻調(diào)壓輸出模塊的輸入端連接到220V或380V交流電。本發(fā)明通過(guò)控 制終端，利用現(xiàn)有的無(wú)線通訊協(xié)議，實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)的無(wú)線控制，防止試 品在耐壓擊穿時(shí)產(chǎn)生的反激電壓，對(duì)人身引起的傷害及安全事故。
[0029] 請(qǐng)參見(jiàn)圖3,圖3是調(diào)頻式串聯(lián)諧振高壓試驗(yàn)設(shè)備的工作原理接線示意圖。交流 220V/50HZ或380V/50HZ電源，經(jīng)變頻器輸出20?300Hz頻率可調(diào)的電壓，送入勵(lì)磁變壓 器，升壓至0?33000V，經(jīng)諧振電抗器L (可以是串并組合的電抗器）和被試電纜Cx，構(gòu)成 高壓主諧電路，電容分壓器是純電容式的，用來(lái)測(cè)量試驗(yàn)電壓。
[0030] 先由變頻器經(jīng)勵(lì)磁變壓器T向主諧振電路送入一個(gè)較低的電壓Ue，調(diào)節(jié)變頻器的 輸出頻率，當(dāng)頻率滿足條佴

【權(quán)利要求】
1. 一種220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，包括一控制終端，其特征在于：還包括一 主控機(jī)，所述的主控機(jī)包括ARM，所述的ARM連接有用于與所述控制終端通信的無(wú)線模塊、 觸屏顯示器、CPLD以及A/D轉(zhuǎn)換電路；所述的CPLD的輸出端連接有SPWM驅(qū)動(dòng)模塊，所述 SPWM驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵(lì)磁變壓器連接，所述的勵(lì)磁變壓器 連接有LC諧振電路，所述的LC諧振電路的輸出與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的第一輸入端連接；所 述變頻調(diào)壓輸出模塊的另一輸出端與所述A/D轉(zhuǎn)換電路的第二輸入端連接；所述的變頻調(diào) 壓輸出模塊的輸入端連接到220V或380V交流電；還包括N個(gè)與所述控制終端通信的高壓 電抗器用溫度電流采集裝置，所述的高壓電抗器用溫度電流采集裝置包括一安裝盒體，所 述安裝盒體上具有一進(jìn)線孔和出線孔，所述的安裝盒內(nèi)設(shè)置有一電路板，所述的電路板上 設(shè)置有采樣電路，所述的采樣電路包括為該采樣供電的電源電路、MCU以及與該MCU連接的 無(wú)線發(fā)射模塊，所述MCU的第一 A/D接口連接有一電流互感器，所述MCU的第二A/D接口連 接有溫度傳感器；所述進(jìn)線孔設(shè)置有用于接在所述高壓電抗器接線端的導(dǎo)線，所述導(dǎo)線的 另一端與設(shè)置于所述出線孔的接線柱連接；所述電流互感器套設(shè)于所述的導(dǎo)線上，所述溫 度傳感器用于采集所述導(dǎo)線的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，其特征在于：還包括 用于將所述安裝盒體包裹的上蓋和下蓋，所述的下蓋上開(kāi)設(shè)有所述進(jìn)線孔和出線孔，所述 上蓋和下蓋均包括由內(nèi)至外包括屏蔽層和外殼塑料層；所述屏蔽層由鋁合金層和導(dǎo)磁層構(gòu) 成；所述下蓋的兩側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有柵形通風(fēng)孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，其特征在于：所述下 蓋的四周壁頂部開(kāi)設(shè)有用于固定所述上蓋的螺絲孔。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的高壓電抗器用溫度電流采集裝置，其特征在于：所述的安裝 盒體內(nèi)設(shè)置有一電池放置槽，所述電池放置槽旁側(cè)依次垂直并排設(shè)置有所述無(wú)線發(fā)射模塊 的天線發(fā)射板和所述電路板。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的 溫度傳感器采用貼片式鉬電阻。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的 MCU還連接有通訊及故障指示燈。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的 MCU還連接有按鍵電路。
8. -種如權(quán)利要求3所述的220kV長(zhǎng)電纜耐壓試驗(yàn)無(wú)線控制系統(tǒng)的控制方法，其特征 在于包括： 步驟SOI :在所述的控制終端設(shè)置串聯(lián)諧振耐壓控制軟體，該軟體包括升壓配置管理 單元、測(cè)量試驗(yàn)操作控制單元、試驗(yàn)信息顯示管理單元、歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理單元以及通信接 口單元；所述的升壓配置管理單元用于用戶對(duì)升壓配置進(jìn)行設(shè)定；所述的試驗(yàn)信息顯示管 理單元是用于用戶調(diào)取指定信息進(jìn)行顯示；所述的歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)管理單元用于歷史試驗(yàn)數(shù) 據(jù)的存儲(chǔ)及調(diào)用；所述通信接口單元是將形成的控制指令通過(guò)無(wú)線通信協(xié)議發(fā)送給所述的 主控機(jī)； 步驟S02 :用戶調(diào)取歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行查閱，同時(shí)根據(jù)歷史試驗(yàn)數(shù)據(jù)設(shè)置升壓配置信 息； 步驟S03 :啟動(dòng)試驗(yàn)操作控制，則所述的通信接口單元根據(jù)升壓配置信息發(fā)送無(wú)線指 令到主控機(jī)進(jìn)行控制。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于：還包括高壓電抗器用溫度電流采集 裝置的設(shè)置方法： 步驟S91 :將所述導(dǎo)線一端的插頭接入所述高壓電抗器的接線端； 步驟S92 :將一鋰電池安裝到所述的電池槽內(nèi)； 步驟S93 :將上蓋和下蓋蓋住所述的安裝盒體，并用螺絲固定； 步驟S94 :將固定好的裝置固定于所述的高壓電抗器的上表面。
【文檔編號(hào)】G01R31/12GK104459496SQ201410792312
【公開(kāi)日】2015年3月25日 申請(qǐng)日期:2014年12月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月19日
【發(fā)明者】陳章山, 王濤, 黃恒, 葉建祥, 錢(qián)星榕, 徐金寶, 方桂芳, 鄭燕敏 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)福建省電力有限公司, 福建省送變電工程有限公司