配网接地电阻在线监测系统技术方案

本发明专利技术公开了一种配网接地电阻在线监测系统，包括若干配网接地电阻现场测试装置以及与配网接地电阻现场测试装置通讯连接的一台上位机，处理器输出高频激励源信号，经过功率放大和二阶带通滤波后，输出至激励信号输出线圈，由激励信号输出线圈将高频电动势感应到接地引线，在接地引线中感应的信号由测量感应线圈监测后输出至信号处理模块，信号处理模块对信号进行处理并将数据信号传送给处理器进行计算得到接地电阻值，通讯模块将配网接地电阻现场测试装置测得的接地电阻值传输到上位机进行记录和显示。本发明专利技术通过独立地检测接地引线的接地电阻，汇总到上位机，达到配电网接地电阻在线监测的目的。

On line monitoring system of grounding resistance in distribution network

The invention discloses a distribution line grounding resistance monitoring system, including the number of distribution network ground testing device and a resistance field computer connected with the distribution network grounding resistance field test device of communication processor, output high frequency excitation source signal, amplified and two order bandpass filter, the output signal output to the excitation coil the excitation signal output, coil grounding lead to high frequency induction electromotive force, induced in the ground wire of the signal measured by the induction coil after the monitoring output to the signal processing module, signal processing module for signal processing and transmits data signals to the processor to calculate the value of grounding resistance, grounding distribution network communication module will test the scene of the measured resistance device grounding resistance of transmission to the host computer for recording and display. By independently detecting the grounding resistance of the ground lead, the invention can be aggregated to the upper computer to achieve the purpose of on-line monitoring of the grounding resistance of the distribution network.

【技术实现步骤摘要】
配网接地电阻在线监测系统
本专利技术涉及电力领域，尤其是配网接地电阻监测技术。
技术介绍
接地电阻是表征接地网状态的主要参数。接地的好坏直接关系到电气设备和人身的安全。接地网和电极每年都会不同程度的腐蚀,使设备的接地电阻发生变化。地网接地电阻的测试，目前有很成熟的测试方案，如：采用三极法进行地网接地电阻测试。虽然地网接地电阻合格了，但是，其他独立接地的电气设备，如：互感器、避雷器、开关等，这些设备的接地均是通过接地引下线与地网连接的。在地网电阻合格的情况下，这些电气设备接地是否正常，取决于接地引下线与地网的连接是否良好。所以，除测试地网接地电阻外，对独立接地设备的接地电阻测试也是非常重要的。对独立接地设备的接地监测通常使用接地电阻测试仪或接地导通测试仪进行定期监测。定期测量检查接地电阻,虽然能够发现接地电阻的异常情况,但是这种方案有两个缺点：1、工作量大，测试需要比较笨重的测试设备和很长的测试线缆，同时需要外接电源。对面积比较大的变电站内设备接地进行测试，需要不断的移动设备，移动测试线，移动电源线等，工作量很大，效率低。2、定期测试的数据，只代表测试当时的数据，对于接地电阻的变化状态，并不能及时反映。假设某设备测试时接地电阻正常，测试完后出现了接地不良，但是距离下次测试还有很长时间，这样就不能及时准确地了解设备接地电阻的状况。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题就是提供一种配网接地电阻在线监测系统，能够对设备的接地电阻进行实时测试并远程传送到计算机进行记录和显示。为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：配网接地电阻在线监测系统，包括若干配网接地电阻现场测试装置以及与配网接地电阻现场测试装置通讯连接的一台上位机，所述配网接地电阻现场测试装置包括壳体以及设于壳体内的处理器、高频变压器、信号处理模块、通讯模块，所述高频变压器设有激励信号输出线圈、测量感应线圈，所述壳体中部设有竖向贯通以供接地引线穿过的测量孔，所述激励信号输出线圈、测量感应线圈均环绕测量孔设置，所述处理器输出高频激励源信号，经过功率放大和二阶带通滤波后，输出至激励信号输出线圈，由激励信号输出线圈将高频电动势感应到接地引线，在接地引线中感应的信号由测量感应线圈监测后输出至信号处理模块，所述信号处理模块对信号进行处理并将数据信号传送给处理器进行计算得到接地电阻值，所述通讯模块将配网接地电阻现场测试装置测得的接地电阻值传输到上位机进行记录和显示。作为优选，所述信号处理模块包括两级放大电路、两级二阶带通滤波电路、平均值包迹检波电路、A/D转换电路，信号经过两级放大电路和两级二阶带通滤波电路处理将干扰信号滤除并将信号电平放大，平均值包迹检波电路对放大后的数据信号进行处理，将高频载波信号去除并将剩下的数据信号送入A/D转换电路进行数据转换。作为优选，所述通讯模块设有通讯接口，通讯接口采用标准的RS-485接口。作为优选，所述高频变压器的电源采用47Hz—1820Hz的一个频率序列，这个频率序列所有数值与50Hz没有倍数关系，且序列中的频率数据不成等比和等差关系。作为优选，若干配网接地电阻现场测试装置通过网络联网并相互通讯，并使配网接地电阻现场测试装置中高频变压器的电源频率不同。作为优选，所述壳体包括上壳体和上下壳体，所述下壳体的口部端面沿周向设有密封槽，所述密封槽内设有密封条，所述上壳体的口部端面沿周向设有密封凸条，所述密封凸条卡合于密封槽内并将密封条压紧。作为优选，所述壳体安装于安装支架上，所述安装支架包括底板、设于底板上的支撑柱、设于支撑柱顶端的安装板，所述安装板的侧面垂直设有固定板，所述固定板上设有供螺丝旋入以将壳体与固定板固定的固定孔，所述壳体设有与螺丝固定的固定耳，所述安装支架上设有竖向贯通底板、支撑柱以及安装板以穿过接地引线的通孔。作为优选，所述上壳体的中心设有上定位柱，所述下壳体的中心设有下定位柱，所述测量孔贯穿上定位柱和下定位柱，所述下定位柱的顶部设有定位孔，所述定位孔的底面上设有密封圈，所述上定位柱插入定位孔并压合在密封圈上。作为优选，所述定位孔的形状为正方形，所述上定位柱的底部设有正方体结构的定位头。作为优选，所述配网接地电阻现场测试装置内置有蓄电池，所述蓄电池连接有太阳能电池供电装置。本专利技术采用模块化的设计，分布式的结构。在配电接地网的接地引线处安装配网接地电阻现场测试装置，每个配网接地电阻现场测试装置能够独立地检测接地引线对地网的接地电阻值，再将测量数据通过通信传输到上位机，实现远程在线监测、故障报警、历史查看等。这样通过独立地检测接地引线的接地电阻，汇总到上位机进线判断整个接地网的连接状况、回路接地电阻的大小、接地网的腐蚀状况等，达到配电网接地电阻在线监测的目的。附图说明下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步描述：图1为本专利技术实施例中配网接地电阻现场测试装置的分布示意图；图2为配网接地电阻现场测试装置的电路原理框图；图3为信号处理模块的原理框图；图4为配网接地电阻现场测试装置的壳体结构示意图；图5为配网接地电阻现场测试装置的安装支架结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的工作机理进行详细说明：配网接地电阻在线监测系统，包括若干配网接地电阻现场测试装置以及与配网接地电阻现场测试装置通讯连接的一台上位机。如图1所示，在变电所或开关站安装该系统，监测点位置设置配网接地电阻现场测试装置，实现接地电阻状况的实时监控。其中，所述配网接地电阻现场测试装置包括壳体以及设于壳体内的处理器、高频变压器、信号处理模块、通讯模块，所述高频变压器设有激励信号输出线圈、测量感应线圈。考虑到本系统，使用于接地电阻在线监测场合，使用环境多数为室外，同时要进行安装固定，并且长时间进行测试运行。因此，市场现有的钳口式互感器已无法满足需要。因钳口式互感器带可开闭的钳口，可以造成安装无法牢固固定，灰尘、雨水侵蚀造成磁路不畅等不良影响，对测试数据和系统稳定性有不良影响。所以，在本系统的设计中，根据钳形互感器的工作原理，将开闭式钳口更改设计为固定的闭口的回形高频互感器，安装时以穿芯方式套装于设备接地引线上。即壳体中部设有竖向贯通以供接地引线穿过的测量孔，同时将所有组件密封在壳体内部，激励信号输出线圈、测量感应线圈均环绕测量孔设置，以适应室外各种天气环境的测试工作。如图2所示，所述处理器输出高频激励源信号，经过功率放大和二阶带通滤波后，输出至激励信号输出线圈，由激励信号输出线圈将高频电动势感应到接地引线，在接地引线中感应的信号由测量感应线圈监测后输出至信号处理模块，所述信号处理模块对信号进行处理并将数据信号传送给处理器进行计算得到接地电阻值，所述通讯模块将配网接地电阻现场测试装置测得的接地电阻值传输到上位机进行记录和显示。如图3所示，所述信号处理模块包括两级放大电路、两级二阶带通滤波电路、平均值包迹检波电路、A/D转换电路，信号经过两级放大电路和两级二阶带通滤波电路处理将干扰信号滤除并将信号电平放大，平均值包迹检波电路对放大后的数据信号进行处理，将高频载波信号去除并将剩下的数据信号送入A/D转换电路进行数据转换。通讯模块设有通讯接口，通讯接口采用标准的RS-485接口。可采用线缆传输，也可连接无线通讯模块或是GPRS网络通讯模块。当然，有线线缆传输方本文档来自技高网...

【技术保护点】
配网接地电阻在线监测系统，包括若干配网接地电阻现场测试装置以及与配网接地电阻现场测试装置通讯连接的一台上位机，其特征在于：所述配网接地电阻现场测试装置包括壳体以及设于壳体内的处理器、高频变压器、信号处理模块、通讯模块，所述高频变压器设有激励信号输出线圈、测量感应线圈，所述壳体中部设有竖向贯通以供接地引线穿过的测量孔，所述激励信号输出线圈、测量感应线圈均环绕测量孔设置，所述处理器输出高频激励源信号，经过功率放大和二阶带通滤波后，输出至激励信号输出线圈，由激励信号输出线圈将高频电动势感应到接地引线，在接地引线中感应的信号由测量感应线圈监测后输出至信号处理模块，所述信号处理模块对信号进行处理并将数据信号传送给处理器进行计算得到接地电阻值，所述通讯模块将配网接地电阻现场测试装置测得的接地电阻值传输到上位机进行记录和显示。

【技术特征摘要】
1.配网接地电阻在线监测系统，包括若干配网接地电阻现场测试装置以及与配网接地电阻现场测试装置通讯连接的一台上位机，其特征在于：所述配网接地电阻现场测试装置包括壳体以及设于壳体内的处理器、高频变压器、信号处理模块、通讯模块，所述高频变压器设有激励信号输出线圈、测量感应线圈，所述壳体中部设有竖向贯通以供接地引线穿过的测量孔，所述激励信号输出线圈、测量感应线圈均环绕测量孔设置，所述处理器输出高频激励源信号，经过功率放大和二阶带通滤波后，输出至激励信号输出线圈，由激励信号输出线圈将高频电动势感应到接地引线，在接地引线中感应的信号由测量感应线圈监测后输出至信号处理模块，所述信号处理模块对信号进行处理并将数据信号传送给处理器进行计算得到接地电阻值，所述通讯模块将配网接地电阻现场测试装置测得的接地电阻值传输到上位机进行记录和显示。2.根据权利要求1所述的配网接地电阻在线监测系统，其特征在于：所述信号处理模块包括两级放大电路、两级二阶带通滤波电路、平均值包迹检波电路、A/D转换电路，信号经过两级放大电路和两级二阶带通滤波电路处理将干扰信号滤除并将信号电平放大，平均值包迹检波电路对放大后的数据信号进行处理，将高频载波信号去除并将剩下的数据信号送入A/D转换电路进行数据转换。3.根据权利要求1所述的配网接地电阻在线监测系统，其特征在于：所述通讯模块设有通讯接口，通讯接口采用标准的RS-485接口。4.根据权利要求1所述的配网接地电阻在线监测系统，其特征在于：所述高频变压器的电源采用47Hz—1820Hz的一个频率序列，这个频率序列所有数值与5...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨军，何金波，王兴兵，邱卫卫，刘斌，罗彬，
申请(专利权)人：国网浙江台州市路桥区供电公司，国家电网公司，国网浙江省电力公司台州供电公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33