电阻柜智能控制装置及其控制方法与流程

本发明涉及电阻柜控制装置，特别涉及一种电阻柜智能控制装置及其控制方法。

背景技术：

在交流电网中，特别是以电缆供电的网络采用电阻接地日益广泛。变压器中性点接地电阻柜是包括接地变压器在内的成套接地设备，可安装于发电厂厂用电系统、变电所供电系统、工矿企业配电系统中，实现这些电网采用中性点经电阻接地的系统运行方式。

三相线路中的一相接地，将有电容电流流过短路点，当这个电流较小时，对于供电系统一般不造成很大破坏，允许带故障运行一段时间，以保证供电的可靠性。但是当供电系统很大，电容电流也较大时，当发生单相对地短路时，会由于中心点电压偏移等原因，造成系统过电压。所以在变压器中心点接上电阻后，可以强制固定中心点电压，同时由于电阻对于过电压的阻尼作用，可以降低故障过电压水平。所以，当供电系统的电容电流大于10A的时候，就应当考虑设置中心点电阻。

变压器中性点接地电阻柜适用于系统中性点采用小电阻或中电阻接地的场合。此时，电网出现单相接地故障时需立即跳闸切除故障线路。当电网出现单相接地时，接地电阻向接地点提供附加阻性电流，使接地电流呈阻容性质，从而保证产生的过电压不超过2.6倍的相电压。

在我国 3～35kV 供电系统中，大部分为中性点不接地系统，这种系统的供电方式在单相接地电流较大时容易产生弧光接地过电压和相间短路，给供电设备造成了极大的危害。电阻柜在运行过程中，因故障瞬间电流和温度的变化非常大，有必要进行监测。随着我国城市化进度的加快，小电阻接地方式的应用越来越广泛。安装智能控制器现在已成为中性点接地电阻柜的一种趋势，现在越来越多的用户要求在电阻柜中加装智能监控装置，因为如果中性点接地电阻柜长期运行其温度会升高，此时最好需要有风扇和风机进行自动调温和随时监测温度湿度电流大小等详细的信息，从而保证系统的安全稳定运行。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种测控精度高、受环境温度及电磁干扰影响小、测控稳定的电阻柜智能控制装置及其控制方法。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种电阻柜智能控制装置，包括：信息监控机构、信息处理机构、执行机构、信息反馈机构以及电源电路，所述信息监控机构包括CT电流测量电路、电阻片温度测量电路、环境温湿度测量电路，所述信息监控机构与所述信息处理机构连接，所述执行机构与所述控制机构连接，所述信息反馈机构与所述信息处理机构连接。

进一步的，所述信息处理部分包括LCD显示器、微控制器和按键。

进一步的，所述执行机构包括加热器继电器、风机继电器、接地报警继电器、电阻过热报警继电器、电阻断路报警继电器。

进一步的，所述信息反馈系统为通过RS485通讯电路。

进一步的，所述环境温湿度测量电路采用高精度数字式传感器作为输入信号。

进一步的，所述电阻片温度测量电路可连接两种温度传感器：热电偶传感器或红外传感器或两者同时使用，其中红外传感器转换成4-20mA信号输入到电阻片温度测量电路。

进一步的，所述的CT电流测量电路、电阻片温度测量电路、环境温湿度测量电路皆通过信号选择器与所述信息处理机构连接。

进一步的，所述的CT电流测量电路包含四个二极管、三个电阻、三个电容，其中所述三个电容、其中一个电阻设置在接地线路上。

进一步的，所述的电阻片温度测量装置包含两个信号放大器，所述两个信号放大器分别连接于两个不同的信号选择器。

适用于本发明的控制方法步骤如下：

(1)操作人员通过微控制器上的按键在校准监测装置后向微控制器输入监测参数；

(2)当监测装置监测到电阻断路时，信号通过CT电流测量电路输入微控制器，微控制器通过电阻断路报警继电器输出线路向电阻短路报警继电器发出信号从而启动电阻短路报警装置；

(3)当监测装置监测到线路接地电流过大时，信号通过CT电流测量电路输入微控制器，微控制器通过电阻断路报警继电器输出线路向接地报警报警继电器发出信号从而启动接地报警装置；

(4)电阻片温度传感器监测电阻片温度并将其转化为微控制器可识别信号，信号再通过电阻片温度测量电路传送给微控制器，当温度达到设置参数时，微控制器通过风机继电器输出线路向风机继电器发出信号启动风机；

(5)电阻片温度传感器监测电阻片温度并将其转化为微控制器可识别信号，信号再通过电阻片温度测量电路传送给微控制器，当温度达到设置参数时，微控制器通过电阻过热报警继电器输出线路向电阻过热报警继电器发出信号启动报警装置；

(6)环境温湿度传感器监测环境温湿度并将其转化为微控制器可识别信号，信号通过环境温湿度测量电路传送给微控制器，当温度达到设置参数时，微控制器通过风机继电器输出线路向风机继电器发出信号启动风机；

(7)环境温湿度传感器监测环境温湿度并将其转化为微控制器可识别信号，信号通过环境温湿度测量电路传送给微控制器，当湿度达到设置参数时，微控制器通过加热器继电器输出线路向加热器继电器发出信号启动加热器；

(8)微控制器通过RS485通讯电路将系统信息反馈给后台监控室。

本发明的有益效果是：本电阻柜智能控制装置是一款测控精度高、受环境温度及电磁干扰影响小、测控稳定的电阻柜智能控制装置。它以微控制器为核心，通过测量通过电阻片的电流和电阻片的温度，根据预设报警值，启动相应的负载和报警输出，从而能保证接地电阻柜系统正常的运行。

附图说明

图1为电阻柜智能控制装置的结构示意图；

图2为电阻柜智能控制装置的运行示意图；

图3为CT电流测量电路、电阻片温度测量电路、环境温湿度测量电路结构示意图。

其中：1-CT电流测量电路、2-电阻片温度测量电路、3-环境温湿度测量电路、4-LCD显示器、5-微控制器、6-按键、7-RS485通讯电路、8-加热器继电器、9-风机继电器、10-接地报警继电器、11-过热报警继电器、12-断路报警继电器。

具体实施方式

下面结合实施例和附图,对本发明的技术方案做进一步具体的说明。

如图1所示，一种电阻柜智能控制装置，包括：信息监控机构、信息处理机构、执行机构、信息反馈机构以及电源电路，所述信息监控机构包括CT电流测量电路1、电阻片温度测量电路2、环境温湿度测量电路3，所述信息监控机构与所述信息处理机构连接，所述执行机构与所述控制机构连接，所述信息反馈机构与所述信息处理机构连接。

进一步的，所述信息处理部分包括LCD显示器4、微控制器5和按键6。

进一步的，所述执行机构包括加热器继电器8、风机继电器9、接地报警继电器10、电阻过热报警继电器11、电阻断路报警继电器12。

进一步的，所述信息反馈系统为通过RS485通讯电路7。

进一步的，所述环境温湿度测量电路3采用高精度数字式传感器作为输入信号。

进一步的，所述电阻片温度测量电路2可连接两种温度传感器：热电偶传感器或红外传感器或两者同时使用，其中红外传感器转换成4-20mA信号输入到电阻片温度测量电路。

进一步的，所述的CT电流测量电路1、电阻片温度测量电路2、环境温湿度测量电路3皆通过信号选择器与所述信息处理机构连接。

进一步的，所述的CT电流测量电路1包含四个二极管、三个电阻、三个电容，其中所述三个电容、其中一个电阻设置在接地线路上。

进一步的，所述的电阻片温度测量装置2包含两个信号放大器，所述两个信号放大器分别连接于两个不同的信号选择器。

适用于本发明的控制方法步骤如下：

(1)操作人员通过微控制器上的按键在校准监测装置后向微控制器输入监测参数；

(2)当监测装置监测到电阻断路时，信号通过CT电流测量电路输入微控制器，微控制器通过电阻断路报警继电器输出线路向电阻短路报警继电器发出信号从而启动电阻短路报警装置；

(3)当监测装置监测到线路接地电流过大时，信号通过CT电流测量电路输入微控制器，微控制器通过电阻断路报警继电器输出线路向接地报警继电器发出信号从而启动接地报警装置；

(4)电阻片温度传感器监测电阻片温度并将其转化为微控制器可识别信号，信号再通过电阻片温度测量电路传送给微控制器，当温度达到设置参数时，微控制器通过风机继电器输出线路向风机继电器发出信号启动风机；

(5)电阻片温度传感器监测电阻片温度并将其转化为微控制器可识别信号，信号再通过电阻片温度测量电路传送给微控制器，当温度达到设置参数时，微控制器通过电阻过热报警继电器输出线路向电阻过热报警继电器发出信号启动报警装置；

(6)环境温湿度传感器监测环境温湿度并将其转化为微控制器可识别信号，信号通过环境温湿度测量电路传送给微控制器，当温度达到设置参数时，微控制器通过风机继电器输出线路向风机继电器发出信号启动风机；

(7)环境温湿度传感器监测环境温湿度并将其转化为微控制器可识别信号，信号通过环境温湿度测量电路传送给微控制器，当湿度达到设置参数时，微控制器通过加热器继电器输出线路向加热器继电器发出信号启动加热器；

(8)微控制器通过RS485通讯电路将系统信息反馈给后台监控室。

本发明的有益效果是：本电阻柜智能控制装置是一款测控精度高、受环境温度及电磁干扰影响小、测控稳定的电阻柜智能控制装置。它以微控制器为核心，通过测量通过电阻片的电流和电阻片的温度，根据预设报警值，启动相应的负载和报警输出，从而能保证接地电阻柜系统正常的运行。

对本领域的技术人员来说，通过以上说明可以很清楚地理解具体实施例。本发明并不限制于此，凡按照本发明的技术思想，在技术方案基础上所做的不同变化，均落入本发明的保护范围之内。