CN113702871A - 一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,属于电力电缆寻线技术领域,包括主控模块、测量模块、人机交换模块、存储模块;所述主控模块包括CPU、与所述CPU分别相连接的监测模块和电阻投切模块,所述电阻投切模块在完成测量时投入电阻;所述测量模块、人机交换模块、存储模块均与所述CPU相连接;所述监测模块包括在与所述电阻投切模块相连接的信号处理器、与所述信号处理器相连接的AD采集器;所述电阻投切模块包括投入的分压电阻、采样电阻和检测电阻。本发明采用不停电方式,瞬时高阻“接地”,定位直流电源走向,大大提高了后期消缺和大修技改的工作效率,具有重大的经济效益和社会效益。

Description

一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器
技术领域
本发明涉及电力电缆寻线技术领域,具体涉及一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器。
背景技术
随着各种用电行业的迅速发展,城市电网改造等对电力电缆的需求日益增长,电力电缆越来越多地运用到电力***和生产生活的各个领域。电缆线路同城是直接埋设在地下或者铺设在专用的通道内,直埋铺设后无法确定电缆的走向。专用电缆通道内一般电缆铺设较为密集,甚至有直埋、专用电缆通道及电缆过路穿管混合铺设的电缆线路,这给后期电缆的维护,及线路的改造时的电缆测寻造成极大不便。直流电源寻线时,部分电缆没有任何的标识,不能明确电缆的走向和用途,如果站内采用拉路法寻线,存在保护误动、拒动的风险。故查找直流电源十分困难,耗时耗力,严重影响检修效率和电网安全。
公开号为CN 112305620 A的专利文献公开了一种电缆寻线识别装置及寻线方法,装置包括:信号发生器,包括:一信号产生电路,用于产生报文信号和设定高频信号;一信号合成电路,用于对报文信号和设定高频信号进行转换,以得到高频率载频调制信号;非直接接触式耦合线夹,与信号发生器信号连接;信号探测器,包括:一信号接收天线,用于接收高频率载频调制信号;一检波/解调模块,包括检波模块和解调模块,检波模块用于获取高频率载频调制信号的检测值,解调模块用于对高频率载频调制信号进行解调,获取解调报文;由信号探测器在不同位置探测获取到高频率载频调制信号的检测值和解调报文,进而判定待识别电缆的走向,但是,不能准确测量接地电阻,电缆走向识别速度慢。
公开号为CN 104459454 A的专利文献公开了一种宽带线路寻线器,包括处理器和与处理器通过无线信号相连接的接收器,外壳的顶端上开设有宽带接口,外壳底部设有接头,接头上插接连接有信号接收探针,所述的外壳侧壁上连接有信号导线,信号导线的端部插接有插针,信号接收探针和信号导线分别与调制模块相连接,调制模块分别与无线信号发送器和宽带接口相连接,无线信号发送器输出端连接有天线,天线转动连接在外壳顶端上。所述的一种宽带线路寻线器,采用此种设计的寻线器,能够利用探针进行对线路的检测,从而将接收到的信号通过无线信号发送给处理器,并且能够利用插针进行检测一些探针无法检测的地方,使用起来非常方便并且使用安全,但是,该寻线器不能识别电缆走向。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器。
为解决上述技术问题,本发明所采取的技术方案是:
一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,包括主控模块、测量模块、人机交换模块、存储模块;所述主控模块包括CPU、与所述CPU分别相连接的监测模块和电阻投切模块,所述电阻投切模块在完成测量时投入电阻;所述测量模块、人机交换模块、存储模块均与所述CPU相连接。
进一步的,所述监测模块包括在与所述电阻投切模块相连接的信号处理器、与所述信号处理器相连接的AD采集器。
进一步的,所述电阻投切模块包括投入的分压电阻、采样电阻和检测电阻。
进一步的,所述测量模块包括数字传感器,所述数字传感器的输出端与所述信号处理器相连接。
进一步的,所述人机交换模块包括与所述主控模块相连接的显示屏和报警器。
进一步的,所述存储模块包括单片机、与所述单片机相连接的接口电路,及与所述接口电路相连接的SD卡。
电缆线路通常是直接埋设在地下或铺设在专用通道内,与架空线路相比,具有不受外界影响,不占地面和空间等优点。但是,电缆电路在检修过程中出现的一个问题是电缆走向无法确定,而且专用通道内为了节省空间,电缆铺设一般都比较密集,再加上电缆堆积和电缆交错现象,一旦电缆发生故障或线路改造时要寻找这条电缆,测寻比较困难。
常用的寻线方法有:顺藤摸瓜法,工作人员从电缆始端或末端开始,顺着电缆一点一点查找过去,直到目标地点的方法,这种方法成本低,但是效率非常低。另外,还有一种方法是感应法,利用电缆通电时其周围产生的电磁感应来确定电缆,比如常用的寻线器,但是检测的大多是交流电缆。比如,公开号为CN104020493A的专利文献公开了一种高灵敏度寻线器,包括信号发射器(100)和信号接收器(200),信号发射器(100)包括信号发生模块(110)、放大模块(120)和分频模块(150),信号发生模块(110)产生单频的主频信号经分频模块(150)分频形成分频信号并经放大模块(120)放大形成放大信号,放大模块(120)连接导线(130)并通过导线(130)发射放大信号;信号接收器(200)包括信号接收模块(210)、放大模块(220)、模数转换模块(230)、中央控制模块(240)、音频信号产生模块(250)和指示器(270),信号接收模块(210)接收信号发射器(100)发射的放大信号并送至放大模块(220)进行放大后通过模数转换模块(230)转换成数字信号,中央控制模块(240)接收数字信号并进行分析处理确认后发出控制指令给音频信号产生模块(250),音频信号产生模块(250)产生音频信号并经指示器(270)指示。公开号为CN102073000A的专利文献公开了一种指示多芯控缆线芯的寻线装置,能够快速查找出多芯控缆,并比对控缆线芯的音频寻线器。由双功能寻对线发生装置、音频信号接收器、可扩展线芯插头组成。双功能寻对线发生装置包括数字音频发生模块,蜂鸣发光比对模块。音频信号接收器通过音频信号与双功能寻对线发生装置无线连接。可扩展线芯插头通过导线与双功能寻对线发生装置连接。该寻线装置的有益效果是:可以在大量多芯控缆存在的工作现场,快速查找出目标多芯控缆,并比对控缆线芯,减少占用生产资源,提高了工作效率。这类寻线器不能快速,准确的识别直流电源的走向。因此,需要研发一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器。
与现有技术相比,本发明的有益效果如下:本发明包括主控模块、测量模块、人机交换模块、存储模块。主控模块包括CPU、监测模块和电阻投切模块,监控模块完成电压、电阻等测量,电阻投切模块在测量时投入电阻,以满足测量方法使用条件。测量模块包括数字传感器,输出端与信号处理器相连接,检测后对信号进行处理,并将其转换为电子信号。
本发明通过二次直流电源智能寻线器一端并入馈线侧的直流回路中,另一端接地,通过调节电阻投切模块使直流馈线支路对地电阻值发生变化,并预警提示,此时相应直流电源所供电装置的漏电流或电压发生变化并发出声光报警,则就可判断该支路直流电源走向。随后通过接收测量模块测量二次线路直流电压,测量电压为过大或过小的线路所在电缆即为直流电源电缆。本发明采用不停电方式,瞬时高阻“接地”,定位直流电源走向,大大提高了后期消缺和大修技改的工作效率,具有重大的经济效益和社会效益。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。
图1是本发明实施例1的原理图。
图2是本发明实施例3的原理图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明实施例的附图1-2,对本发明实施例的技术方案进行清楚、完整地描述。显然,所描述的实施例是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于所描述的本发明的实施例,本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1所示,本实施例提供一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,包括主控模块、测量模块、人机交换模块、存储模块;所述主控模块包括CPU、与所述CPU分别相连接的监测模块和电阻投切模块,所述电阻投切模块在完成测量时投入电阻;所述测量模块、人机交换模块、存储模块均与所述CPU相连接。
所述监测模块包括在与所述电阻投切模块相连接的信号处理器、与所述信号处理器相连接的AD采集器。
所述电阻投切模块包括投入的分压电阻、采样电阻和检测电阻。
所述测量模块包括数字传感器,所述数字传感器的输出端与所述信号处理器相连接。
所述人机交换模块包括与所述主控模块相连接的显示屏和报警器。
所述存储模块包括单片机、与所述单片机相连接的接口电路,及与所述接口电路相连接的SD卡。
单片机采用MC9S12XS128单片机,接口电路由三极管C1815和电阻搭建,SD卡为金士顿SD卡,MC9S12XS128单片机的全双工8位SPI模块有4个引脚,分别为主入从出引脚MISO、主入从出引脚MOSI、串行时钟引脚SCK、从机片选引脚SS。当CS信号线为低电平时,主机开始所有的总线传输。数据从单片机的MOSI引脚同步输入Micro SD卡的DA引脚,Micro SD卡返回数据由DO线同步输入单片机的MISO引脚,数据在CLK信号的上升沿同步输入和输出。数字传感器为高集成度开口式数字传感器,检测结果通过信号处理器处理,信号处理器催信号进行抗干扰防误差处理及放大至能反映原始信号最灵敏的程度。经处理后的信号输入AD采集器采集,转化为能够被识别的电子信号,然后反馈给CPU,最后将结果输入到人机交换模块和存储模块。
放大电路芯片选用 AD620,具有低价,高精度,高共模抑制比,低噪声等优点,仅需在反馈电路上设置一个外部增益电阻即可设置电路放大倍数为 1-10000 倍,并且其 8引脚 SOIC 封装使其尺寸较小,适用于小型测量电路。其最高共模抑制比为 100dB,而其他常用运放芯片如 LM358、LM353 等共模抑制比为 80dB,因此 AD620与常用运放芯片相比具有更好的抑制共模、差模信号的能力,更适用于本申请需要。
把二次直流电源智能寻线器一端并入馈线侧的直流回路中,另一端接地,通过精准智能调阻使直流馈线支路对地电阻值发生变化,并预警提示,此时相应直流电源所供电装置的漏电流或电压发生变化并发出声光报警,则就可判断该支路直流电源走向。随后通过接收测量模块测量二次线路直流电压,测量电压为过大或过小的线路所在电缆即为直流电源电缆。
实施例2
本实施例提供一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,是在实施例1的基础上进行的改进,本实施例中,对地电阻的测量方法是:
1.向直流电路中投入包含检测电阻 RT+的检测支路,并测量检测电阻上电流;
2.向直流电路中投入包含检测电阻 RT-的检测支路,并测量检测电阻上电流,通过两次向母线投入检测电阻,可得到两个不同的电路关系,从而计算得到对地电阻的阻值。
电压的测量方法是:
1.在直流线正负极之间串联两个分压电阻及一个采样电阻;分压电阻的选值应根据放大电路选择,避免在采样电阻上出现大电流,超出后续电路输入极限;而采样电阻选值不能过大,采样电阻选值过大会导致流过其电流过小,信号微弱,降低测量精确度;
2.处理采集电阻两端电压信号,输入信号处理器,即对信号进行抗干扰防误差处理及放大,放大处理是将采集电阻两端电压调理至处理器 AD 能识别的电压范围,并且在该范围内将信号放大至能反映原始信号最灵敏的程度;
3. 经处理后的信号输入AD 采集器采集;在对信号进行处理后,将其输入AD 采集器采集,使电气信号转化为能够被识别的电子信号。
实施例3
如图2所示,本实施例提供一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,是在实施例2的基础上进行的改进,所述主控模块还包括调制模块,所述调制模块与所述监测模块和CPU相连接。所述调制模块包括与所述AD采集器相连接的低通滤波器和与所述低通滤波器相连接的运算放大器。低通滤波器对信号进行去除干扰信号,在通过运算放大器进行信号放大,然后将结果传输给CPU,进行记录、分析和存储。
以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,其特征在于:包括主控模块、测量模块、人机交换模块、存储模块;所述主控模块包括CPU、与所述CPU分别相连接的监测模块和电阻投切模块,所述电阻投切模块在完成测量时投入电阻;所述测量模块、人机交换模块、存储模块均与所述CPU相连接。
2.如权利要求1所述的一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,其特征在于:所述监测模块包括在与所述电阻投切模块相连接的信号处理器、与所述信号处理器相连接的AD采集器。
3.如权利要求2所述的一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,其特征在于:所述电阻投切模块包括投入的分压电阻、采样电阻和检测电阻。
4.如权利要求3所述的一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,其特征在于:所述测量模块包括数字传感器,所述数字传感器的输出端与所述信号处理器相连接。
5.如权利要求4所述的一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,其特征在于:所述人机交换模块包括与所述主控模块相连接的显示屏和报警器。
6.如权利要求5所述的一种变电站不停电二次直流电源智能寻线器,其特征在于:所述存储模块包括单片机、与所述单片机相连接的接口电路,及与所述接口电路相连接的SD卡。
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