变电站直流电源移动式微机检测设备

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1、变电站直流电源移动式微机检测设备

2、第12.2技术指标　　三相交流输入电压380V，50Hz；　　三相交流输出电压342V、380V、418V；　　直流输出稳压时电流0～50A；　　直流输出稳流时电压180～300V；　　纹波峰峰值范围为1.5～5.5V；　　测量精度　　测量稳压精度时，直流电压测量精度≤±0.5％，纹波电压精度≤±0.5％；　　测量稳流精度时，直流电流测量精度≤±0.5％。3主要技术问题及解决3.1采集精度3.1.1采集精度的要求　　电压、电流信号采集是本系统一切控制、测量及计算的基础，对

3、充电机输出直流电压波形进行高速采集，且采集精度高，是该系统能否研制成功的关键。3.1.2保证采集精度的措施　　1）电流、电压采样元件选用高质量霍尔传感器，具有高波形保真率、快速响应，良好的电气隔离等特点。　　2）来自传感器的电压，电流信号经同相放大、有源滤波等模拟信号电路处理后，送至A／D转换器，转换后的数字量由数据总线送入中央处理器。由于A/D的时钟为工频整倍数，所以能抑制工频干扰。模拟信号处理电路选用高精度、低温度漂移系数、耐干扰性能好的器件组成。　　3）纹波电压信号经带通滤波、峰值保持等处理后，到高

4、速A/DTLC2543进行模数转换,转换时间<10μs，转换后的数字量由数据总线送入中央处理器，进行处理。3.2抗干扰　　由于该监控系统工作于强电磁辐射环境，很容易受到各种干扰的影响。干扰一旦串入系统，轻则会引起误报，严重时就会导致整个系统瘫痪，甚至造成重大事故。为此，本系统从硬件和软件两方面考虑抗干扰措施，以保证监控系统的可靠运行。3.2.1硬件抗干扰措施　　1）光电隔离在输入和输出通道上，采用光电耦合器件进行信号隔离传输，这样一来可以较好地防止串模干扰，干扰单片机的正常工作。　　2）去耦电路在电

5、源进线端加去耦电路，消除各类高频干扰。　　3）合理布置地线系统中的数字地与模拟地分开，最后在一点相连，避免了模拟信号对数字信号的干扰。3.2.2软件抗干扰措施　　1）利用可编程逻辑看门狗将单片机从死循环和跑飞状态中拉出，使单片机复位。　　2）对模拟量的采样和处理，采用数字滤波技术。　　3）采用指令冗余和软件陷阱，防止程序跑飞。3.3模块化结构　　为方便运输与搬运，交流调压装置及负载调整装置均设计为模块化组装结构。该系统由以下几个模块组成：　　1）交流调压模块；　　2）负载调整模块；　　3）检测(系统主机)

6、模块。4直流监测系统主机　　该部分是整体设备的测量控制中心，其主要是以串行口控制电动调压器以及负载调整装置，使充电机达到测试所需的状态；测量被测充电机的有关输出量并对结果实施分析计算，最终得出稳压精度、稳流精度、纹波系数三大参数。采用触摸液晶显示器、微型打印机作为人机界面，用于参数的设定、调整及结果的显示。4.1数据采集4.1.1充电电压　　采集电压通过共扼线圈滤除杂波后，经由CPU控制的模拟开关到达运放，由精密四运算放大器TL052构成精密运放器，输入到TC7109CPL进行A/D变换。4.1.2充电电

7、流　　采集电压通过共扼线圈滤除杂波后，经由CPU控制的模拟开关到达运放器，输入到TC7109CPL，进行A/D变换。4.1.3纹波系数　　取直流输出的交流分量，首先通过共扼线圈，滤除干扰信号，再通过由精密运放TL052构成的带通滤波器（只允许接近工频范围的信号通过）同步跟随后，到达精密全桥整流电路，将峰峰值相叠加后，输入到TLC2543进行A/D变换。4.2串口通信电路　　主机采用模拟开关CD4052扩展通信口，实现主机CPU与辅机交流电压调整装置、直流输出负载调整装置的交互式通信及触摸屏通信。　　通信电

8、路扩展如图2所示。500)this.style.ouseg(this)">4.3人机界面　　本系统采用YD-612，8色/6英寸（15.24cm）触摸液晶屏做为系统显示输入部件。它具有显示信息量大（中文15行×20列，图形点阵320×240）、画面丰富（32K）的特点，它的使用使系统大量的数据输入变得简单易行，呈现给用户的画面更加友好，操作变得简单快捷。用户只要翻阅储存在系统中的简要使用说明，就可操作本系统，方便易学。4.4微型打印机　　本系统采用TPUP－40微型打字机做为系统的打印输出设备,它与单片机

9、89C55通过74HC574相连，接口简单。只要测得P3.5（BUSY）为低电平，即可向打印机发送命令和数据。它能够打印中文字体，使得计算出的稳压精度、稳流精度、纹波系数以表格形式，方便地输出给用户。5结语　　本检测设备的研制成功，解决了目前国内各变电站直流系统现场使用、维护单位不能进行直流电源现场检测的难题，对保障电网安全运行具有重要意义。检测系统采用微型单片计算机控制及测量技术，通过对被测设备的交流输入电压、直流输出负载按