基于ZigBee技術(shù)的斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著電力系統(tǒng)去油化推廣，真空斷路器在中低壓領(lǐng)域應(yīng)用越來越普及。真空斷路器性能的穩(wěn)定性直接影響了電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，而真空斷路器保持可靠開斷能力的關(guān)鍵是滅弧室內(nèi)具有高真空介質(zhì)，因此對滅弧室內(nèi)真空度的在線監(jiān)測有重要意義。本文綜合各在線監(jiān)測技術(shù)比較，基于耦合電容法對真空斷路器真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)進(jìn)行了設(shè)計。
　　在復(fù)雜的現(xiàn)場工作環(huán)境下，起通信作用的傳統(tǒng)電纜具有不易布線、線路易老化等弊端，將無線傳感網(wǎng)絡(luò)代替電纜傳輸信號應(yīng)用于電力系統(tǒng)中，推動

2、智能化電網(wǎng)發(fā)展，也成為越來越重要的研究課題。本文對無線通信技術(shù)進(jìn)行了全面的研究分析，深入研究了ZigBee技術(shù)的組網(wǎng)方式，以ZigBee協(xié)議為基礎(chǔ)，設(shè)計了小型的ZigBee星型網(wǎng)絡(luò)。在真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)有研究的基礎(chǔ)上，設(shè)計了基于ZigBee技術(shù)的在線監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本文對耦合電容法的原理進(jìn)行了探究，即通過滅弧室屏蔽罩上的電位改變來間接反映真空度變化。設(shè)計了耦合電容分壓探頭采集屏蔽罩上的電位變化，并設(shè)計了二系列信號調(diào)理電路對采集到

3、的信號進(jìn)行處理，使標(biāo)定的耦合電壓信號和真空度曲線更加精準(zhǔn)。本系統(tǒng)實現(xiàn)了下位機(jī)和上位機(jī)的通信，通過ZigBee技術(shù)將控制器處理后的信號傳輸給上位機(jī)顯示存儲，設(shè)計了上位機(jī)界面，更好地實時對真空度監(jiān)測，分析滅弧室運(yùn)行狀態(tài)。
　　系統(tǒng)軟件設(shè)計包括下位機(jī)和上位機(jī)兩部分，下位機(jī)使用AVR單片機(jī)，采用C語言編程，實現(xiàn)控制A/D采樣芯片的數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)傳輸?shù)裙δ?，ZigBee技術(shù)部分采用片上系統(tǒng)芯片CC2530，編寫驅(qū)動程序，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)

4、發(fā)送和接收功能。系統(tǒng)采用C++編寫了上位機(jī)軟件，完成了上位機(jī)和協(xié)調(diào)器之間的串口通信，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)顯示存儲。軟硬件相結(jié)合實現(xiàn)了系統(tǒng)在線監(jiān)測的功能。
　　實驗驗證階段搭建了實驗平臺，模擬了真空斷路器現(xiàn)場工作環(huán)境，對屏蔽罩上的耦合電壓和真空度的對應(yīng)曲線進(jìn)行標(biāo)定。在現(xiàn)場環(huán)境中對設(shè)計的ZigBee通信網(wǎng)絡(luò)的組網(wǎng)參數(shù)進(jìn)行了測試，并對傳輸?shù)男盘栙|(zhì)量進(jìn)行了檢測，證明了無線網(wǎng)絡(luò)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸，符合現(xiàn)場要求。通過實驗驗證了設(shè)計的系統(tǒng)可以完成對真空度