基于ZigBee技術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域應用越來越普及。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)定運行，而真空斷路器保持可靠開斷能力的關鍵是滅弧室內具有高真空介質，因此對滅弧室內真空度的在線監(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)進行了設計。
　　在復雜的現(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，將無線傳感網絡代替電纜傳輸信號應用于電力系統(tǒng)中，推動

2、智能化電網發(fā)展，也成為越來越重要的研究課題。本文對無線通信技術進行了全面的研究分析，深入研究了ZigBee技術的組網方式，以ZigBee協(xié)議為基礎，設計了小型的ZigBee星型網絡。在真空度在線監(jiān)測系統(tǒng)現(xiàn)有研究的基礎上，設計了基于ZigBee技術的在線監(jiān)測系統(tǒng)。
　　本文對耦合電容法的原理進行了探究，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。設計了耦合電容分壓探頭采集屏蔽罩上的電位變化，并設計了二系列信號調理電路對采集到

3、的信號進行處理，使標定的耦合電壓信號和真空度曲線更加精準。本系統(tǒng)實現(xiàn)了下位機和上位機的通信，通過ZigBee技術將控制器處理后的信號傳輸給上位機顯示存儲，設計了上位機界面，更好地實時對真空度監(jiān)測，分析滅弧室運行狀態(tài)。
　　系統(tǒng)軟件設計包括下位機和上位機兩部分，下位機使用AVR單片機，采用C語言編程，實現(xiàn)控制A/D采樣芯片的數(shù)據采集、數(shù)據處理、數(shù)據傳輸?shù)裙δ?，ZigBee技術部分采用片上系統(tǒng)芯片CC2530，編寫驅動程序，實現(xiàn)了數(shù)據

4、發(fā)送和接收功能。系統(tǒng)采用C++編寫了上位機軟件，完成了上位機和協(xié)調器之間的串口通信，實現(xiàn)了數(shù)據顯示存儲。軟硬件相結合實現(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曲線進行標定。在現(xiàn)場環(huán)境中對設計的ZigBee通信網絡的組網參數(shù)進行了測試，并對傳輸?shù)男盘栙|量進行了檢測，證明了無線網絡可以實現(xiàn)數(shù)據的傳輸，符合現(xiàn)場要求。通過實驗驗證了設計的系統(tǒng)可以完成對真空度