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嵌入式中性点接地电阻监测系统的设计与实现
来源: | 作者: | 发布时间: 2021-03-10 | 138 次浏览 | 🔊 点击朗读正文 ❚❚ | 分享到:

  为了有效地管理SD卡的内存,这里使用常用的FatFs文件系统。FatFs是一个针对小型嵌入式应用的通用文件系统,完全兼容ANSIC并且与磁盘I/O层分离,是一个完全独立于具体硬件架构的文件系统,不用任何更改就可以方便的应用于廉价的微控制器系统中。资源文件中也包含有范例驱动。

  4.2 数据处理流程图

  监测系统数据处理流程如图6所示。数据采集采用启动突变量和稳态数据判断。当检测出故障时,系统建立故障事件标志,并启动故障录波,故障录波文件以故障发生时间命名;故障结束后,监测系统清除故障标志,将故障事件信息保存到EVENT命名的文件中。

  4.3 故障判断

  监测系统主要是用于判断过流、过压、电阻过热及温升过快的一些故障特征,程序中故障判断方法采用电压、电流有效值和峰值与设定值不断比较,当超过设定值时开启故障判断程序,然后确定是哪一种故障。

  4.4 显示与打印

  上位机采用VC编写,界面如图7所示,可以实时显示中性点接地电阻监测系统状态;发生故障后工作人员可以通过以太网接口传送故障文件等信息至上位机,也可以直接去现场拷贝;使用上位机可以查看上述文件的详细情况,通过故障波形可以查看故障的波形变化及发展过程,可以有效的分辨出间歇性电弧接地故障,高阻接地等小电流的情况,有效的避免电阻烧毁事故;上位机还可以直接输出打印波形或故障事件。

  5 系统测试分析

  可靠性和稳定性是系统应用重要的两个方面。该中性点监测装置设计完毕后在某电力配件有限公司进行了样机测试,人为产生短路、电阻断线等故障以检验样机能否有效的发现和识别故障。测试结果表明,样机稳定性较高,样机信号采集数据的误差可以控制在5%以内,故障报警和故障记录都具有较高的可靠性。可以满足中性点接地电阻监测及保护等功能,有较好的实用性。图8为中性点接地电阻监测系统实物内部图和主界面,故障标号为故障的累计次数。故障事件记录了故障发生的时间,故障持续时间,故障时采集的电压、电流、温度最大有效值。故障实际情况与实际测试吻合,记录数据误差能控制在5%以内。

  该中性点小电阻智能监测系统样机在内蒙古某电厂已经运行近三年,图9为现场测试时样机监测到中性点接地电阻流过的零序电流波形。采集的波形完整,与实际故障波形一致。

  5 总结

  根据目前中性点接地电阻的现状,本文设计了一款采用ARM控制、功能全面的中性点经低电阻接地系统监测系统。实际运行结果,该装置具有较好的精度,可靠性,稳定性以及抗干扰能力。本监测系统主要用于中性点电阻接地系统电阻的监测与保护,较市面上的监测装置或成套设备具有故障录波功能、GSM报警和继电器保护、电阻和配网电流故障判断功能,有较好的实用性。

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