[实用新型]工频自动测控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种基于工控机和PLC的工频耐压测控装置，应用于电力行业用于交流耐压、干湿闪络放电试验的测量、控制操作。

背景技术

工频交流耐压试验就是对设备施加一定的电压，并保持一段时间，以考察电力设备耐受各种过电压的能力，工频交流耐压试验幅值、波形、频率和在电力设备绝缘内部电压的分布均符合实际运行情况，因此能有效的发现电气设备在运行过程中的绝缘缺陷，是考核电力设备绝缘耐受各种过电压能力最严格，最有效的办法，是保证设备安全运行的有效手段。

测控装置是整套工频交流耐压设备的枢纽，其稳定性和精确度直接影响到试验效果，目前市场上的测控装置往往稳定性能、精确度性能不尽人意，需要进一步改善。

实用新型内容

本实用新型针对上述缺陷，目的在于提供一种具有测量速度快、稳定性好、测量精度高的工频自动测控装置。

为此本实用新型采用的技术方案是：本实用新型包括工控机以及连接在工控机上的数据采集卡、PLC控制器；包括并行设置的三个模块：1）包括数据采集卡和数据处理模块：数据采集卡采集变压器输出电压和电流，数据处理模块接收数据采集卡的采集的信号进行处理并通过工控机显示界面显示；2）工控机和PLC控制器：工控机上设置有若干指令按键，PLC控制器内设有若干和指令按键对应的执行部件；3）PLC模拟量采集和模拟量输出：PLC采集调压器的输入、输出电流和电压，PLC模拟量输出控制实现调压器调压的直流电机的转速。

所述1）模块中，数据采集卡采集到的信号和系统设定的阀值通过数据处理模块处理以确定是否需要保护变压器。

所述1）模块中，数据采集卡采集和数据处理采用生产者-消费者结构。

所述3）模块中，PLC通过D/A模块输出0~5V电压信后并通过一智能调压模块输出电压控制电机转速。

所述1）模块中，通过电容分压器采集变压器电压信号输送至电压传感器转化为标准信号，然后通过调理电路、光钎测量系统至数据采集卡处理，最后经过工控机处理显示。

所述1）模块中，通过电流互感器采集变压器电流信号输送至电流传感器转化为标准信号，然后通过调理电路、光钎测量系统至数据采集卡处理，最后经过工控机处理显示。

所述3）模块中，通过电容分压器采集调压器电压信号输送至电压传感器转化为标准信号，然后通过调理电路、D/A模块处理，最后经过工控机处理显示。

通过电流互感器采集调压器电流信号输送至电流传感器转化为标准信号，然后通过调理电路、D/A模块处理，最后经过工控机处理显示。

所述工控机上连接有光电隔离器。

本实用新型的优点是：本实用新型针对各数据信号精度要求不一的状况，采用不同采集形式处理，将测控装置的精度要求和成本要求很好的做了结合，如对于精度要求较高的变压器输出电压和电流，本实用新型采用PCI数据卡采集，具有精度高、采集速度快等优点，且通过数据处理模块的处理、保护，具有自保护功能；对如要求精度不是很高的调压器的电压电流信号，本实用新型采用PLC模拟量采集；同时本实用新型的硬件和软件带有自保护模块，能保护测控装置保持稳定的运行。

附图说明

图1为本实用新型的硬件框图。

图2为本实用新型的软件框图。

具体实施方式

硬件：

本实用新型基于工控机和PLC，主要包括测量、控制和保护。

测量包括电流、电压测量，具体实施方法：通过分压器分压采集模拟量信号经电流、电压传感器、由传感器至光钎发送器、由发送器至接收器、由接收器至至调理电路，经过调理电路后接到采集卡、编程处理采集的数据，最终在主界面上显示，具体见框图1。

软件

软件设计部分共分三个并行结构的循环模块，即这三个循环为同时进行，而不是通常的串行结构（详见框图2）。

第一个循环为PCI数据采集卡数据采集及数据处理模块、PCI数据采集卡只采两路数据，即变压器输出电压和变压器输出电流。该块采集卡只采集该两路数据，这样就尽可能地进行高速采集。采集速度为每通道100k/s。数据处理模块 完成的功能是：显示电压、电流波形、输出电压的频谱图以及加压曲线；判断输出电压、电流是否超过阀值实现软件保护变压器；数据采集和数据处理采用 “生产者-消费者”的结构，即数据卡采集一部分数据后，即时送到内部寄存器并进行数据处理。

第二个循环为上位机-下位机指令与信号反馈模块