发电机发电状态励磁系统的制作方法

文档序号:11604909阅读:368来源:国知局

本实用新型涉及一种监测系统,具体涉及发电机发电状态励磁系统。



背景技术:

SF6气体以其优异的绝缘和灭弧性能,在电力系统中获得了广泛的应用,几乎成了中压、高压和超高压开关中所使用的唯一绝缘和灭弧介质。正因为SF6气体的大量使用,其安全性也受到了人们的广泛关注。客观上讲,SF6气体是一种无色、无味、密度比空气重、不易与空气混和的惰性气体,对人体没有毒性。但是在高压电弧的作用下或高温时,SF6气体会发生部分分解,而其分解物往往含有剧毒,即便是微量,也能致人非命。当使用以SF6气体为绝缘和灭弧介质的室内开关在使用过程中发生泄漏时,泄漏出来的SF6气体及其分解物会往室内低层空间积聚,造成局部缺氧和带毒,对进入室内的工作人员的生命安全构成了严重的危险。



技术实现要素:

本实用新型所要解决的技术问题是可以的同时监测多个变电站SF6浓度信息,并可以进行相互间信息交互。

为解决上述技术问题,本实用新型通过下述技术方案实现:

发电机发电状态励磁系统包括传感模块,显示模块,通讯模块,上位机系统组成。通过CAN总线控制器,连接传感模块,显示模块,通讯模块。其中传感模块内SF6传感器使用的是红外传感器,利用红外传感器优势直接输出为数字信号,避免了传统电流环还需要将信号转换的劣势,同时优选为CAN总线与以太网络的方式来降低系统的复杂性,降低安装成本。CAN是串行总线,可以在双芯电缆中挂接多个传感模块,显示模块,可以利用一套通讯模块和上位机系统,监测操控多个传感模块和显示模块。

传感模块内设置有SF6传感器,用来监测所在区域SF6浓度信息,还设置有传感微处理器,将传感模块发出的电信号转换成为数字信号。然后将转换后的数字信号发送至CAN总线控制器一内,利用CAN串行总线的特性,将数字信号快速发送至通讯模块内。

通讯模块内的CAN总线控制器二收到来自传感模块的数字信号,将此信号发送至显示模块和ARM处理器内,ARM处理器收到数字信号后进行处理,转换为可识别的浓度信息,将浓度信息发送至LAN控制器内。LAN控制器可以通过数据通信网或专用数据电路,与远方的局域网、数据库或处理中心相连接,构成一个大范围的信息处理系统,即将浓度信息发送至上位机系统。在局域网络内可选用有线传输或无线传输两种方式,有线传输利用网线连接通讯模块和上位机系统,进行数据的传输;无线传输它利用射频的技术,使用电磁波,在空中进行通信连接,使得无线局域网络能利用简单的存取架构相互交换数据。

上位机系统通过局域网络接收到由通讯模块传送的浓度信息后进行进一步的数据处理,将浓度数据存储至指定位置,设置浓度超限告警参数。还可以将通讯模块内的内部配置关系转换,让不同的传感模块的监测信息,发送至不同的显示模块内。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解,构成本申请的一部分,并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中:

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白,下面结合实施例和附图,对本实用新型作进一步的详细说明,本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型,并不作为对本实用新型的限定。

实施例1

泄漏监测系统包括传感模块,显示模块,通讯模块,上位机系统组成。其中传感模块安装于变电站上,显示模块可以安装在便于操作人员观察的地方,通讯模块因为使用的是局域网所以需要安装在通传感模块,显示模块的同一区域内。通过CAN总线控制器,连接传感模块,显示模块,通讯模块。优选为CAN总线与以太网络的方式来降低系统的复杂性,降低安装成本。与传统的方案采用电流环的方式区别在于,传统的方案采用非总线方式,只能采用星型的布线方式,安装非常复杂,成本也高。而通过采用红外传感器后可以优选为CAN是串行总线,可以在双芯电缆中挂接多个传感模块,显示模块,可以利用一套通讯模块和上位机系统,监测操控多个传感模块和显示模块。可以1Mb/s的速率在40m的双绞线上运行,也可以使用光缆连接,而且在这种总线上总线协议支持多主控制器。它以报文形式广播给网络中所有节点。对每个节点来说,无论数据是否是发给自己的,都对其进行接收,这就让接收和发送更为快捷。上位机系统独立于这传感模块,显示模块。通过与通讯模块上的LAN控制器连接可以通过网络进行远程监控,将浓度信息的存储,浓度超限告警等输入操作,交由上位机处理。

实施例2

传感模块要安装于变电站上,有三种选型结构的传感器可以使用,分别是电化学技术的传感器,电击穿技术的传感器,红外光谱吸收技术的传感器。

其中电化学技术的原理是被检测气体接触到200℃左右高温的催化剂表面,并与之发生相应的化学反应,从而产生电信号的改变,以此来发现被检测气体。电化学技术其成本低、寿命长、结构简单,可以连续工作的特点。但是电化学技术检测精度低,导致安全系数低,对SF6这一类高温剧毒气体的安全保护性能差,所以排除电化学技术。

电击穿技术是从SF6在电力上的典型应用--作为绝缘气体应用在GIS开关柜中演变而来的。其工作原理是根据SF6气体绝缘的特性,从置于被检测空气中的高压电极间电压的变化来判断空气中是否含有SF6气体。因其结构相对简单,成本低,检测精度相对高的特点。但是使用寿命短,受温度影响大,且受粉尘等因素干涉较大,固在变电站上使用排除电击穿技术。

红外光谱吸收技术的原理是SF6作为温室气体,对特定波段的红外光有很强烈的吸收特性。红外光谱技术的特点是成本高,结构复杂,灵敏度高,不受环境的影响和干扰,对环境的温度和湿度的变化所带来的检测误差很小,由于其是优选为主动抽取测试点气体的原理,带来的效果是发现泄漏早,反应迅速。同时系统结构对工程实施中的布线也带来了很大的方便。有以上优点故而选择红外观普吸收技术生产的传感器SF6/G-1000P,体积小、寿命长(10年),且免维护。该传感器优选为485接口与微控制器通信。

传感微处理器选择STM32,因为其除新增的功能强化型外设接口外,STM32互连系列还提供与其它STM32微控制器相同的标准接口,在应用系统运行过程中关闭闪存和CPU,外设仍然保持工作状态,从而可为开发人员节省大量的时间。开发人员能够优化应用设计的功耗特性。通过六个超低功耗模式,STM32L系列产品能够在任何设定时间以最低的功耗完成任务。

实施例3

显示模块中显示器优选为ULT-3361BX,因其成本低,分辨率高等优点可以让操作人员方便的看到显示器显示的内容。显示微处理器同样选用STM32,与选择传感微处理器的要求是一样的。

实施例4

通讯模块中的ARM处理器优选为ATMEL 9G20,优选为了最可靠的工业物理结构,多种工业总线接口,可以在宽温环境下(-10℃~70℃)稳定工作,可以满足各种条件苛刻的工业应用环境,完全符合工业应用要求。LAN控制器优选为DM9161BI。以太网物理层的单芯片、低功耗收发器。在媒介一侧,它提供了一个直接接口,对于100BASE-TX快速以太网使用非屏蔽5类双绞线,对于10BASE-T以太网使用5类/3类双绞线。通过标准的媒介独立接口,DM9161BI可以连接到不同厂商生产的媒介访问控制器。

整个系统采用的CAN控制器一,二,三都选用MCP2551。因其是一个可容错的高速CAN器件,可作为CAN协议控制器和物理总线接口。

实施例5

上位机系统需要能与通讯设备的LAN的DM9161BI有连接通道即来对整个系统的数据变化进行处理。通过将红外定量SF6气体的浓度信息来检测现场SF6浓度、氧气含量及温湿度等环境数据,并通过大量数据分析处理做出控制以及告警的智能气体报警系统。将气体浓度信息存储在上位机系统存储单元,便于以后对SF6传感器进行维护。

以上所述的具体实施方式,对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明,所应理解的是,以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已,并不用于限定本实用新型的保护范围,凡在本实用新型的精神和原则之内,所做的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。

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