一种发电机零起融冰装置的制作方法

1.本发明属于输电线路融冰技术领域，涉及一种发电机零起融冰装置。


背景技术：

2.严重覆冰会导致输电线路机械性能和电气性能急剧下降，从而导致覆冰 事故的发生。覆冰事故严重威胁了电力系统的安全运行，并造成巨大的经济 损失。因此，及时开展防冰技术的研究，提出一些有针对性的措施和处理方 法，对提高电力系统的安全运行将有积极意义和应用价值。
3.现有的供电局以往的融冰方式有人工除冰、变电站降压短路融冰、发电 车或发电机短路融冰，这些融冰方式需耗费大量的人力物力，尤其是人工除 冰对人力的消耗最大；变电站降压短路融冰方法只能对一部分线路进行，且 依赖一定的经验值和可靠的控制；发电车(或发电机)融冰要根据线路的参 数、发电车(或发电机)的容量来选择合适的短接点，此过程需要一定的计 算，精确把控才能做到既能融冰又不损坏装置的目的，耗费的人力物力同样 也不小。


技术实现要素：

4.本发明要解决的技术问题是：提供一种发电机零起融冰装置，以解决现 有技术中存在的问题。
5.本发明采取的技术方案为：一种发电机零起融冰装置，包括控制器、电 流互感器、电流变送器和可控硅调压装置，可控硅调压装置连接在发电车或 发电机的三相输出线路上，可控硅调压装置连接到控制器，控制器通过电流 变送器连接到电流互感器，电流互感器安装在可控硅调压装置的输入端的三 相输出线路上。
6.优选的，上述控制器采用plc。
7.优选的，上述控制器连接有触摸屏。
8.优选的，上述电流变送器通过ad模块连接到控制器。
9.优选的，上述可控硅调压装置通过da模块连接到控制器。
10.优选的，上述一种发电机零起融冰装置还包括控制盒，控制盒内安装有 控制器和电流变送器和上表面安装有触摸屏，控制盒安装在支称框架顶端， 支称框架中下部安装有可控硅调压装置。
11.优选的，上述支称框架右侧支撑腿底端设置有可折叠的滚轮。
12.优选的，上述支称框架底端设置有减震防滑层。
13.优选的，上述支称框架左侧支撑腿设置为伸缩结构。
14.优选的，上述可控硅调压装置设置的散热板上设置有石墨烯涂料层。
15.本发明的有益效果：与现有技术相比，本发明通过闭环控制控制发电车 或发电机输出电流的大小，缓慢上升至该设定值,输出电流送到末端短接的线 路上以达到线路发热融冰的目的而不损坏设备，弥补发电车或发电机输出电 流不可控的缺点，避免了复杂的计
算与短路点的准确确定。同时，该装置具 备控制简单稳定、搬运方便体积小的特点。
附图说明
16.图1是本发明的控制原理结构示意图；
17.图2是本发明的装置结构示意图；
18.图3是4ad模拟量模块输出线性图；
19.图4是4da模拟量模块输出线性图；
20.图5是电流变送器输入输出特性图。
具体实施方式
21.下面结合附图及具体的实施例对本发明进行进一步介绍。
22.实施例1：如图1
‑
图2所示，一种发电机零起融冰装置，包括plc控制 器、电流互感器、电流变送器和可控硅调压装置，可控硅调压装置连接在发 电车或发电机的三相输出线路上，可控硅调压装置连接到控制器，控制器通 过电流变送器连接到电流互感器，电流互感器安装在可控硅调压装置的输入 端的三相输出线路上。
23.优选的，上述电流变送器通过ad模块连接到控制器；可控硅调压装置 通过da模块连接到控制器。
24.优选的，上述控制器采用plc，4ad模块是将电流的模拟量转化为plc 可读取的数字量，后通过编写的程序进行控制并输出控制后的数字量，又经 4da模块将数字量转化为模拟量输入到可控硅调压装置中，实现电流的输出 控制。输出特性如图3和图4所示。
25.电流变送器的作用很简单，就是将电流互感器输出的0～5a范围的电流变 送为4～20ma范围的小电流，因为4ad模块只能转化0～20ma或4～20ma 的电流，如图5所示电流变送器输入输出特性图。
26.简单数学转化：
27.电流变送器输入输出关系：
[0028][0029]
y
变
为电流变送器输出的小电流(4ma
‑
20ma)
[0030]
其中：x
a
为电流变送器输入的大电流(0
‑
5a)
[0031]
4ad模块输入输出关系：
[0032][0033]
其中：
[0034]
4da模块输入输出关系：
[0035]
[0036]
其中：
[0037]
由(1)、(2)式可得到电流互感器输入的电流转换成数字量的关系：
[0038]
y
模
＝200x
a
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(4)
[0039]
因此可在触摸屏里加上运算式实现整定电流数字量的输入，再通过plc的pi 控制完成闭环控制。
[0040]
可控硅调压装置负责接收plc控制后由4da转化出的模拟量，并调压至 控制电流对应的电压值，以实现控制输出电流的大小(利用调电压来控制输 出电流)。此过程属闭环控制，电流缓慢上升至设定值后会稳定在设定值附 近。
[0041]
优选的，上述控制器连接有触摸屏，触摸屏可用来设置需要的电流大小、 pi控制的参数和plc的采样时间等。设置完成参数后，点击启动按钮就能开 始控制调压模块输出电流。当需要停止输出时，点击对应的按钮就能实现。
[0042]
优选的，上述一种发电机零起融冰装置还包括控制盒1，控制盒1内安装 有控制器和电流变送器和上表面安装有触摸屏，控制盒1安装在支称框架2 顶端，支称框架2中下部安装有可控硅调压装置3，支撑框架中上部设置有扶 手6，该结构中控制盒上布置，避免可控硅调压装置的磁场和发热温度过高导 致影响控制盒内元器件的稳定性。
[0043]
优选的，上述支称框架2右侧支撑腿底端设置有可折叠的滚轮4，可折叠 式的滚轮，在平稳路面上可利用其拖动装置，提高装置移动的效率。
[0044]
优选的，上述支称框架2底端设置有减震防滑层5，底部加装减震、防滑 材料的减震防滑层，一方面降低装置受到外力作用的震动效果，并在放下装 置时起到一定的缓冲作用。另一方面增大装置与地面的摩擦力，保证装置在 使用过程中不发生滑动的情况。
[0045]
优选的，上述支称框架2左侧支撑腿设置为伸缩结构，通过高度的调节 能让装置在非平地面上保持水平放置。
[0046]
优选的，上述可控硅调压装置3设置的散热板上设置有石墨烯涂料层。
[0047]
程序的实现步骤如下：
[0048]
1.启动plc的时候就将默认参数设定：m8002软元件在plc启动时候导 通一次，利用其上升沿设定采样时间d150(设为500ms)、控制字d151 (h23:0000000000100011)、滤波系数d152(设为50％)、比例增益d153 (设为100)、积分时间d154(设为0)、微分增益d155(设为0)、控制 上限(设为1000)、控制下限(0)、输出数字量d202(设为0)；
[0049]
2.启动plc同时核定模拟量模块的编号(存储于d20)，正确才能进行 下一步。利用比较语句cmp实现；
[0050]
3.启动控制时，先将4ad的通道选择为3通道，模式为4
‑
20ma，之后允 许零点与增益的调整，零点调整为4000ua，增益为20000ua。调整完成后关 闭允许调整；
[0051]
4.将由4ad转化的数字量d110利用pid语句实现pi控制，控制输出到 d140；
[0052]
5.将输出的结果d140由4da模块转化为模拟量。4da的通道选择通道2 ，模式为电流输出。同样也进行零点与增益的调整，零点调整为4000ua、增 益调整为20000ua。
[0053]
pi控制参数的选择
[0054]
参数的选择需要一定的经验值，在控制中比例增益设置为p＝24，积分时 间：i＝40。
[0055]
本发明解决了发电车或发电机输出电流不可控，要依靠操作人对线路参 数的计算才能实现的问题，减少了人力物力的消耗。弥补了以往融冰方式不 灵活的缺点。
[0056]
本发明具有如下优点：
[0057]
1)在发电车或发电机容量充足(120kw)的条件下，该装置在0～500a 的范围内，能任意调节电流的大小，因此该装置能根据实际情况来设定融冰 的电流大小，以实现既能起到融冰的目的，又不会损坏电网设备。
[0058]
2)由于结合了触摸屏与plc装置，控制仅需点击触摸屏上的按钮就能实 现，操作简单易上手。
[0059]
3)由于电流可调，所以适用于200m～1500m的线路，又具有体积小易 搬运的特点，所以灵活性较强。
[0060]
4)装置结构具有一定的放置稳定性、平滑地面方便移动的优点。
[0061]
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限 于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易 想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内，因此，本发明的保护 范围应以所述权利要求的保护范围为准。