220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(tǒng)及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(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，所述的主控機包括ARM，所述的ARM連接有用于與所述控制終端通信的無線模塊、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)動模塊，所述SPWM驅(qū)動模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵磁變壓器連接，所述的勵磁變壓器連接有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)簡單，該硬件裝置能依靠現(xiàn)有的無線通訊協(xié)議，實現(xiàn)工作人員的遠程控制。
【專利說明】220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(tǒng)及其控制方法

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

【背景技術(shù)】
[0002] 當前的電纜耐壓試驗一般采用變頻串聯(lián)諧振交流耐壓試驗裝置，主要由變頻控制 電源、勵磁變、電抗器及電容分壓器組成。試驗時通過人為操作變頻控制電源的輸出進行試 驗，操作人員與試驗控制設(shè)備直接接觸，在被試品閃絡(luò)放電時產(chǎn)生擊穿過電壓有可能危及 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)有的無線傳輸技術(shù)，開發(fā)試驗 無線控制系統(tǒng)，使得人機控制做到隔離保護是非常必要的。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是提供一種220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(tǒng)，該硬件裝置能依 靠現(xiàn)有的無線通訊協(xié)議，實現(xiàn)工作人員的遠程控制。
[0004] 本發(fā)明采用以下方案實現(xiàn)：一種220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(tǒng)，包括一控 制終端，其特征在于：還包括一主控機，所述的主控機包括ARM，所述的ARM連接有用于與所 述控制終端通信的無線模塊、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)動模塊，所述SPWM驅(qū)動模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵磁變 壓器連接，所述的勵磁變壓器連接有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 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；所述進線孔設(shè)置有用于接在所述高壓電抗器 接線端的導線，所述導線的另一端與設(shè)置于所述出線孔的接線柱連接；所述電流互感器套 設(shè)于所述的導線上，所述溫度傳感器用于采集所述導線的溫度。
[0005] 在本發(fā)明一實施例中，還包括用于將所述安裝盒體包裹的上蓋和下蓋，所述的下 蓋上開設(shè)有所述進線孔和出線孔，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磁層構(gòu)成；所述下蓋的兩側(cè)壁上開設(shè)有柵形通風孔。
[0006] 在本發(fā)明一實施例中，所述下蓋的四周壁頂部開設(shè)有用于固定所述上蓋的螺絲 孔。
[0007] 在本發(fā)明一實施例中，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長電纜耐壓試驗無線控制系統(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、測量試驗操作控制單元、試驗信息顯示管理單元、歷史試驗數(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升壓配置進行設(shè)定；所述的試驗 信息顯示管理單元是用于用戶調(diào)取指定信息進行顯示；所述的歷史試驗數(shù)據(jù)管理單元用于 歷史試驗數(shù)據(jù)的存儲及調(diào)用；所述通信接口單元是將形成的控制指令通過無線通信協(xié)議發(fā) 送給所述的主控機； 步驟S02 :用戶調(diào)取歷史試驗數(shù)據(jù)進行查閱，同時根據(jù)歷史試驗數(shù)據(jù)設(shè)置升壓配置信 息； 步驟S03 :啟動試驗操作控制，則所述的通信接口單元根據(jù)升壓配置信息發(fā)送無線指 令到主控機進行控制。
[0012] 在發(fā)明一實施例中，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)簡單，具備以下優(yōu)點： 1、能實現(xiàn)采用移動終端(平板電腦）上位機進行智能控制的系統(tǒng)，隔離了試驗人員與操 作裝置之間的接觸，防止試品在耐壓擊穿時產(chǎn)生的反激電壓，對人身引起的傷害及安全事 故。
[0014] 2、操作主機平臺控制器與外聯(lián)無線電上位機都可以控制試驗?zāi)康?，采用歐姆龍的 無線電傳輸器作為無線傳輸網(wǎng)，把幾路或幾十路采集信號進行信號分配輸送。達到人機界 面友好，能在強電場和強磁場的環(huán)境下可靠工作。
[0015] 3、上位機在升壓階段能在設(shè)定的時間間隔內(nèi)存儲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)定值外進行報警提示等保護功能。
[0016] 4、能對勵磁變壓器、電抗器的溫度以及每個單體的電流采集并無線傳輸。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017] 圖1是本發(fā)明裝置實施例主控機電路原理框圖。
[0018] 圖2是本發(fā)明裝置實施例系統(tǒng)架構(gòu)示意圖。
[0019] 圖3是調(diào)頻式串聯(lián)諧振試驗原理接線示意圖。
[0020] 圖4是本發(fā)明實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
[0021] 圖5是本發(fā)明實施例下蓋示意圖。
[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。

【具體實施方式】
[0027] 下面結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0028] 如圖1和圖2所示，本實施例提供一種220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(tǒng)，包括 一控制終端，其還包括一主控機，所述的主控機包括ARM，所述的ARM連接有用于與所述控 制終端通信的無線模塊、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)動模塊，所述SPWM驅(qū)動模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵磁變壓器 連接，所述的勵磁變壓器連接有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)明通過控 制終端，利用現(xiàn)有的無線通訊協(xié)議，實現(xiàn)用戶對220kV長電纜耐壓試驗的無線控制，防止試 品在耐壓擊穿時產(chǎn)生的反激電壓，對人身引起的傷害及安全事故。
[0029] 請參見圖3,圖3是調(diào)頻式串聯(lián)諧振高壓試驗設(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，用來測量試驗電壓。
[0030] 先由變頻器經(jīng)勵磁變壓器T向主諧振電路送入一個較低的電壓Ue，調(diào)節(jié)變頻器的 輸出頻率，當頻率滿足條佴

【權(quán)利要求】
1. 一種220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(tǒng)，包括一控制終端，其特征在于：還包括一 主控機，所述的主控機包括ARM，所述的ARM連接有用于與所述控制終端通信的無線模塊、 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)動模塊，所述 SPWM驅(qū)動模塊的輸出端一次經(jīng)變頻調(diào)壓輸出模塊與一勵磁變壓器連接，所述的勵磁變壓器 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；所述進線孔設(shè)置有用于接在所述高壓電抗器接線端的導線，所述導線的 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)于所述的導線上，所述溫 度傳感器用于采集所述導線的溫度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(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，所述的下蓋上開設(shè)有所述進線孔和出線孔，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磁層構(gòu) 成；所述下蓋的兩側(cè)壁上開設(shè)有柵形通風孔。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的220kV長電纜耐壓試驗無線控制系統(tǒng)，其特征在于：所述下 蓋的四周壁頂部開設(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長電纜耐壓試驗無線控制系統(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長電纜耐壓試驗無線控制系統(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長電纜耐壓試驗無線控制系統(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長電纜耐壓試驗無線控制系統(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、測量試驗操作控制單元、試驗信息顯示管理單元、歷史試驗數(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升壓配置進行設(shè)定；所述的試驗信息顯示管 理單元是用于用戶調(diào)取指定信息進行顯示；所述的歷史試驗數(shù)據(jù)管理單元用于歷史試驗數(shù) 據(jù)的存儲及調(diào)用；所述通信接口單元是將形成的控制指令通過無線通信協(xié)議發(fā)送給所述的 主控機； 步驟S02 :用戶調(diào)取歷史試驗數(shù)據(jù)進行查閱，同時根據(jù)歷史試驗數(shù)據(jù)設(shè)置升壓配置信 息； 步驟S03 :啟動試驗操作控制，則所述的通信接口單元根據(jù)升壓配置信息發(fā)送無線指 令到主控機進行控制。
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】G01R31/12GK104459496SQ201410792312
【公開日】2015年3月25日 申請日期: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, 錢星榕, 徐金寶, 方桂芳, 鄭燕敏 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)福建省電力有限公司, 福建省送變電工程有限公司