测控电路十篇

测控电路篇1

1.1孤垂计算和交叉跨越的校检注意事项产生电力线路孤垂问题是因为线路导线受环境温度变化的影响而发生了长度的变化。对于已经架设好的电力线路，一旦环境的温度上升幅度超过以前最高的使用温度，电力电路导线的孤垂将会发生新的变化，孤垂将会比以前更大，造成新的困难。因此，孤垂调控的目的就是通过合理的方式，在保证不破坏电力线路功能的前提下，尽量减小孤垂导线的伸长量，避免增加线路相关工作的难度。孤垂长度的增加和多种因素有关，如环境温度的变化幅度、线路导线的材质、线路的膨胀系数等，当然也和线路的架设方式有较大的关系。在进行线路孤垂综合调控的过程中，应当全面考虑影响孤垂长度的多种因素，采取综合性的方法进行调控，不仅要从线路的校准、调整入手，也要充分考虑线路杆塔的架设问题、强度问题等。目前，国内一般采用耐热导线，在一定程度上控制孤垂长度由于环境温度变化而产生的变化。在耐热导线设计和安装的过程中，导线的安全系数是重中之重，唯有保证安全性能，才能够将耐热导线投入到电力线路的安装中。耐热导线的安装过程中，要注意导线和整体工程的高度契合，因为耐热导线和工程整体质量是相互联系和制约的，二者结合起来才能保证整体电力线路架设工程的质量和安全性。

1.2孤垂测控首选方法在电力线路大档距孤垂测控中，经过综合分析各种因素，首选方法是档端角度法。档端角度法适用于大档距孤垂测控的原因是，大档距电力线路架设时，孤垂一般不会太小，而孤垂大则决定了b值也会相应变大，b值越大、孤垂越大，则a值就有越大的适应范围，这样可以保证大档距电力线路架设的安全性。具体操作中，档端角度的范围有明确规定，这种规定总结长期的经验得到的，即a值应当大小适中，过大过小都不可以，孤垂值应当保证不可太小，b值应当适当大一些，保证结果的准确。另外，总结相关的大档距测控经验发现，大档距测控应当把平视法作为首选观测方法，这样可以在一定程度上减少测控的误差，使测量的准确度得到一定的提升。因为在档距和高度差非常大的情况下，应用观测仪器俯视测量得到的数据会由于观测到的孤垂切点部位的偏移而形成误差，和实际情况截然不同。

1.3电力线路大档距孤垂测控和实践检查的方法创新大档距电力线路，一般面临复杂的地形和条件，可视条件差，即使采用测量仪器也难以进行精确测量，而且测量过程中还存在不小的安全威胁。对电力线路大档距孤垂测控的方法进行创新，具有非常重要的现实意义，可以帮助提升电力线路大档距孤垂测控的安全性和数据的可靠性，帮助相关电力线路架设人员更好地克服大档距电力线路架设的难题。在一些情况下，上测点和下测点的连线不是铅垂线，导致上测点和下测点与A点的水平距离不同，不过如果这两者相差特别小，可以忽略不计。当然，也可以选取杆塔在同一条铅垂线上的相应参照点作为上测点和下测点。

1.3.1大档距孤垂测控和调整大档距孤垂测控和调整的新方法，是为了解决紧线孤垂施工中，紧线长度的微调造成孤垂超出设计，使得施工人员难以控制紧线的速率的问题。新方法的原理，是依据线长的相关原理，经过适当的推导得到孤垂控制的公式，从而实现通过线长调整量在紧线之前对大档距目测观测控制孤垂进行预先计算。这种方法可以避免一些安全事故的产生，提高大档距电力线路架设的施工质量。再根据控制孤垂计算出控制孤垂的观测角度，对仪器角度进行适当的调整，等到紧线孤垂适宜，放慢紧线速度，告知紧线操作人员应当牵引的线长，并进行相应的校对工作。当经纬仪中丝出现导线孤垂时，就可以停止牵引工作。

1.3.2紧线段孤垂调控方法在紧线工作结束后，可能面临一些需要调整校对的问题，紧线段孤垂调整就是其中一项重要工作。紧线段孤垂出现问题一般是由于摩擦力的存在，调整方法一般是采用牵引设备，逐步将紧线段孤垂调整到适合的程度，使孤垂达到相关的要求标准。在这个过程中要注意，孤垂的调整一般是先将孤垂调整到小于标准孤垂，然后再将孤垂回落，直到达到标准孤垂。如果孤垂在调整过程中张力过大，施工人员可以采用手扳葫芦来进行调整，这样可以极大地保证调整过程中的可控性和调整的最终效果。另外，在调整过程中，观测方法一般采取经纬角度法，少数小档距的情况用目测观测，经纬角度法具有观测准确、操作简单、效果良好等优点，相关电力线路施工人员在施工过程中应当熟练掌握这项观测技术。经过准确的观测后，再进行划印截线的工作，在线路上安装耐张线夹，并进行线路的挂接工作。在挂线完成后，仍然需要采取和紧张耐线段孤垂调整相同的方法，对线路挂线完成后的线路进行检测，观察是否存在孤垂误差。这些孤垂误差多是由连接工具的测量误差引起的，调整的方法一般采用连接金具扇形板，如果设计中没有调整版，则可以用增加或者减少连接金具的方法进行简单调整，最终达到应有的线路孤垂标准。

2总结

测控电路篇2

【关键词】 电阻测量法 电力拖动控制线路

学习《电力拖动控制线路与技能训练》除了电气元件的认识外,主要包括线路安装和线路故障检修两大部分。在实操训练中,电路安装完后的检查以及机床控制线路故障的检测方法有多样,常用的有电压测量法、电流测量法和电阻测量法。虽然电压测量法和电流测量法都有快速、准确的优点,但由于要带电测量,在实际操作中学生存在触电的恐惧心理,多数学生都不用。相反电阻测量法则断电操作,学生觉得安全而大受欢迎。下面就讨论电阻测量法在电力拖动控制线路安装和故障检修中的应用。

一、在电力拖动控制线路安装完成后自检中的应用

控制线路安装完后不少的学生会立即到试验台处通电,但又怕通电失败,通电不成功(特别是电路出现短路后)又不知如何去查找故障出在哪里、心里很矛盾,反复多次后严重挫伤学生的进取心和学习积极性,这种现象是由于学生对电路的工作原理不熟悉造成的。解决的办法是先要求学生多识读电路图、分析电路的控制原理,同时掌握基本的测量方法。电路安装完后先在原位用电阻法进行自检测量,下面以接触器联锁正反转控制线路为例来讲解,电路图如图1、接触器选择CJ10-20。

安装前测量各元件是否完好,坏的要修理好,修不好的要更换新的,同时要测量并记下自己所用交流接触器KM1、KM2线圈的直流电阻,具体的数值不同型号的接触器有较大有差别,如常用的CJ10-20交流接触器线圈直流电阻约2000Ω、而型号较新的S-K21线圈直流电阻则只有几百欧姆。首先,用万能表电阻档测量熔断器FU1、FU2、FU3,应该是电阻为0Ω,若不导通,则更换熔体或重拧紧熔断器的瓷帽直到导通良好,然后才能进行下面的自检测量。万能表选用合适的档位,档位过大使示数太小、误判是短路,档位过小使示数很大、误判为开路,严重会影响到测量的准确性;一般选择×10Ω档或者×100Ω档。在自检测量时把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点(或是FU2的出线点0、1两点),按下按钮、接触器位置开关等元件来模拟控制元件的工作,根据各支路的通断使得所控制的接触器线圈、继电器线圈形成并联或断开,从万电表所指示的阻值变化来判断安装的线路是否正确。步骤可分为按钮功能、接触器自锁功能、接触器互锁功能及主电路来进行,把万用表的两根表笔分别接在控制电路的起点即FU2的U11、V11两点,万用表的读数指示为∞(如果电阻为0Ω,则电路存在短路;如果电阻为2000Ω或1000Ω则有可能是自锁触头或启动按钮接错)。

(一)控制电路的检查(电路正常的万能表示数)

1、按钮功能检查

(1)正转控制检查:

按下启动按钮SB1万能表指针读数指示约2000Ω(正转控制接触器KM1线圈回路接通)。

1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(正转控制接触器KM1线圈回路被切断)

2)此时松开SB3,同时按下SB2万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)

3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)

(2)反转控制检查:

按下启动按钮SB2万能表指针读数指示约2000Ω(反转控制接触器KM2线圈回路接通)。

(1)此时同时按下停止按钮SB3万能表指针读数先指示∞(反转控制接触器KM2线圈回路被切断)

(2)此时松开SB3,同时按下SB1万能表指针读数指示约1000Ω(KM1、KM2两个控制回路并联)

(3) SB1、SB2、SB3同时按下万能表指针读数先指示∞(正、反转控制回路同时被切断)

2、自锁各互锁检查

(1)正转控制:

按下KM1触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM1常开辅助触头3、4两点接通KM1线圈控制回路)

1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM1线圈控制回路被切断),则自锁正常。

2) 松开SB3,同时按下KM2触头支架万能表指针读数指示约∞(KM1线圈回路被KM2常闭辅助触头4、5两点切断),则互锁正常。

(2)反转控制:

按下KM2触头支架万能表指针读数指示约2000Ω(接触器KM2常开辅助触头3、6两点接通KM2线圈控制回路)

1)此时同时按下SB3万能表指针读数指示约∞(接触器KM2线圈控制回路被切断),则自锁正常。

2) 松开SB3,同时按下KM1触头支架万能表指针读数指示约∞(KM2线圈回路被KM1常闭辅助触头6、7两点切断),则互锁正常。

(二)主电路的检查

主电路的检查一般是在控制电路检查完后进行,主要目的是为了检查主电路是否存在短路。在检查主电路时由于电动机每相绕组的直流电阻较小,一般在10Ω以下,电阻档应该选择×1Ω档。接上电动机后按各接触器的工作顺序按下接触器触头支架模拟接触器工作,同时用万能表测量总开关出线点U11、V11、W11两两间的电阻,电阻大小应该相等且为电动机任意两根电源引线间电阻。若出现电阻为零,说明主电路出现短路;如果出现电阻较大或∞,说明主电路存在接触不良或开路。

在图1电路中,假设电动机M的绕组是形连接,每相绕组电阻为5Ω,测量步骤如下:

1.按下KM1触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;

2.按下KM2触头支架,用万用表的两根表笔分别测量U11-V11、U11-W11、V11-W11间的电阻,读数应为10Ω;

在本例中为了检查反转时KM2进、出线的U相W相是否换相,要同时按下KM1、KM2触头支架进行(下转第150 页)

测控电路篇3

【关键词】特高压输电线路 控制测量 GPS-RTK技术

特高压输电线路工程施工中，在其各个阶段均用到测量，可向设计部门提供带状图，无论是后期开展监测还是施工放样，均提供更为准确的放样基准。对于控制而言，其作为整个施工当中的重要环节，相比于传统的工程控制测量，宽度小及控制范围长乃是其突出特点。针对特高压输电线路工程，如何在测量精度得以保证的状况下，将控制测量工作尽快完成，对后期所开展的施工、工勘、设计及测图等工作的顺利开展具有重要的现实意义。

1 工程概况

内蒙古上海庙-山东临沂±800kV特高压直流输电线路工程线路折双全长为213.117km，其中15.866km线路与接地极线路共塔。新建铁塔418基（不含N0620号塔），其中悬垂塔384基（含直线转角塔1基），耐张塔34基。线路途经内蒙古自治区鄂尔多斯市鄂托克前旗、敖镇、城川，沿线地形以沙漠、丘陵、平地、泥沼为主，海拔高度1200m-1500m。工程计划2015年12月开工，2017年投运，线路工程应2017年6月底具备带电条件。通道清理工作与本体工程同时完成竣工验收。暂定工期为2015年03月01日开工，2017年06月10日竣工。

2 GPS-RTK技术原理分析

RTK定位技术实质乃为以载波相位观测值为基础所开展的实时动态化的定位技术形式，其能够将指定坐标系当中具体的三维定位结果，向测站点实时提供，其在测量精度方面达到Cm级。针对实时动态差分GPS系统而言，通常情况下，其由三部分组成，即数据链、流动站及基准站。基准站又被称作参考站，其工作原理为：将已经明确的观测数据及WGS-84坐标，通过电台实时向流动站进行传送，而流动站完成接受后，则对其开展实时差分处理，最终便可获取流动站及基准站相应基线向量，进而将流动站具体的WGS-84坐标得出，依据坐标参数，将其向流动站相应海拔高h及平面坐标（X，Y）实时转换。特高压直流输电（UHVDC）是指±800kV（±750kV）及以上电压等级的直流输电及相关技术。特高压直流输电的主要特点是输送容量大、电压高，可用于电力系统非同步联网。在我国特高压电网建设中，将以1000kV交流特高压输电为主形成特高压电网骨干网架，实现各大区电网的同步互联；±800kV特高压直流输电则主要用于远距离、中间无落点、无电压支撑的大功率输电工程。

3 特高压输电线路控制测量中的GPS-RTK技术的实际应用

对于传统形式的特高压线路控制测量而言，通常选用分级布网，而对首级控制测量来讲，在日常运用中，较为常见的是GPS定位，而后基于此，选用导线测量方法，对其开展加密。若考虑导线测量方便性，则在首级控制网具体的布置方面，就会出现不规则，而在线路当中，需每间隔隔10km左右，便需布设一对GPS点，各对点间距离区间为500-1000m，而此时首级GPS网聚，则在点距长短方面，就会比较悬殊，而在网中短边方面，其为相对闭合差状态，因此，超限现象还易发生。而在特高压输电线路当中选用GPS-RTK技术，随着技术的不断更新，其在操作流程上也变得日益简便，当将参考站设置完毕后，如若流动站上，卫星具有较好的信号接收条件，仅需几秒钟时间，便可将厘米级高程定位予以得出，还可将更为详细的毫米级平面定位精度予以得出。特别是GPS-RTK平面，其相对定位精度高。如若测区的规模比较大，则需将一个完整的、统一化的平面控制网予以构建，现以在建的 “内蒙古上海庙-山东临沂±800kV特高压直流输电线路工程”为例，就其特高压输电线路在具体的控制测量进行分析，且就控制测量中运用GPS RTK技术的具体方法予以探析。

3.1 构建首级平面控制网

整个测区长度共计213.117km，依据GPS-RTK作业便捷、点距及工作路线，于所需检测的线路上，将D级GPS点，于每间隔8-9Km便布设一个，共计布设数量为24个。这些点乃是测区更好的开展测量的重要基础，与此同时，其也是RTK测量具体的参考站，在位置的选择上，尽可能选周围无遮挡、稳定且具有较高地势的地点，因为，这些相关于参考站作用范围。通过对静态化GPS接收机的选用，将标称精度完成设定，即为（6±1）ppm，依照D级GPS在作业当中相关规定及要求，在方法的选用上，以相对静态定位为宜，针对各条基线，则需对其实施同步观测，时间需>30min，在整个网络中共有21个网点，基线边共测得74条，共组成同步环35个，此外，还有16个复测边及16个异步环。在网中最长及最小边分别为8546m、230m。各项内容均与D级GPS网相应要求相符。

3.2 CPS-RTK野外测量

上文构建首级控制测量的目的在于，求出测区坐标在具体的转换参数方面的精确数值。基于GPS在坐标系统的选用上，乃为WGS84，因此，只有将WGS84坐标系统，向地方坐标系统予以转换，且将其参数予以求出，方可运用GPS-RTK，于各个流动站上，将所测电具体的地方坐标实施获取，其操作流程如下：

3.2.1 设置RTK基准站

对于基准站而言，其实质乃是实施RTK测量重要的参考站，其在首级控制测量具体的控制点上进行布设，而连续观测GPS卫星乃为其主要功能，此外，还可对根据所获得的观测数据，运用发射电台，向流动站即时发送，而流动站则可与其随时同步，将所测点具体坐标实时求算。对于基准站而言，其操作重点为：

（1）电台及基准站接收机的假设。

（2）设置基准站接收机参数。对于基准站点号而言，通常情况下，基准站点号仅用作标识，如若其在坐标转换方面不予参与，则其所存在的地方坐标可忽略。将椭球高、经度值及WGS-84纬度予以输入。然后将天线高输入。

（3）对收星状况实时查看。

（4）查看星图。

（5）将所获取的坐标及参数，向基准站接收机完成传送。将用于电子手簿方面的所设定的相应接收机参数，以及基准站已经知晓的相应WGS-84坐标，将准站接收机进行设定。而后则需对基准站接收机现行状态方面的信息进行查看。

（6）当完成基准站设置之后，则需将基准站电台进行检测，对系统功能正常与否进行查看。如若所选用为Pcific CreSt电台，则其其发射状提示灯就会不停闪烁，1s/次。此状态则表明基准站正向外发送其数据。此时工作人员不可远离，需对流动站是否正常工作进行检测。如若接收灯闪烁，则表明已经完成基准站所发来的信息的工作。

3.2.2 设置RTK流动站

对于流动站接收机而言，其则放样及完成测点相应工作中予以运用，其可结合于基准站，对GPS卫星开展同步观测，还可利用电台，将基准站同步观测数据即时获取，且于电子手簿上，将相对于基准站点具体的基线向量进行及时解算，经坐标向测点予以转换的实用坐标。因为能够对定位精度进行实时监察，因此，对于测设质量方面也可得到保证。

（1）设置流动站接收机参数。

（2）将基准站点位坐标，向流动站接收机予以遥控传输。

（3）将电子手簿相应设定参数，向流动站接收机进行传输。

（4）对接收机具体动态显示予以查看。

3.2.3 采集RTK数据

对于RTK采数测量而言，其实质乃是对空间已经存在的点点位坐标进行直接测定。对于各个待定点而言，其在具体的采集数据时间方面，可设置为4s，以此对其可靠性予以增加，该测区所设定的数据采集时间，通常>8s，该测区选用GPS-RTK方法，总共测控215个E级控制点。

3.2.4 电子手簿和微机的数据传输

Microsoft公司专门为Pc机及电子手簿间开展数据传输，提供了ActivcSync软件。将所采取的各种数据，通过下载方式保存至Pc机上，便于诸如地形绘图软件及工程设计软件等处理软件开展更为恩如的加工处理操作。同样还可将相关工程设计数据，从Pc机上向电子手簿予以安装，以此用于后续的打桩测设。

4 结语

综上可知，控制测量特高压线路，选用GPS-RTK作业模式，相比于传统的作业模式，其优势更为明显，其不仅受到外界诸如天气等因素的影响比较小，而且还具有较高的作业效率，在待定点上，仅需几秒便可。

参考文献

[1]蒋鸿飞.GPS RTK技术在输电线路测量中的创新应用思路探讨[J].科技创新导报， 2011（7）：92-93.

[2]张志强，王宪，孟昭清.GPS RTK技术在输电线路测量中的应用[J].吉林电力， 2009，37（2）：49-51.

[3]祁泰山.基于GPS RTK的线路测量关键技术研究[J].科技资讯，2011（4）：64-65.

测控电路篇4

【关键词】控制线路图，故障现象，排除方法

“双重联锁正反转控制电路”由于在生产实际中应用较广，所以在电工学的实习教学中也是必备的课题。它的线路虽然不是很复杂，但笔者发现学生在安装时一旦遇到故障往往束手无策。这是源于他们所学的线路工作原理只反映了电路正常时的工作状况，而对异常时的现象缺乏理性和感性的认识所致。这本是教师在实习教学中应予填补的空白。但笔者在参加多所学校的电工专业技能考试应知和应会考评后，却发现这是一个常被忽略的问题。所以在实习时如何让学生提高安装质量，学会运用图纸和仪表进行检测和排除故障，也必须安排系统的教学计划。笔者曾在实践教学中作过一番探索。

一、将故障防范在安装之前

在学生进入工作台时，要求学生首先清点安装“双重联锁正反转控制电路”配发的全部电器元件。注意：①规格有无差错；②外观是否完好；③各触点是否光滑整洁；④操作机构复位是否灵活；⑤线圈是否完好；⑥各连接螺丝有无操作。不合格者一律调换，将故障防范于安装之前。然后再带领同学们重温电路图及工作原理，要求摸清吃透各电器元件之间的逻辑关系及实现它的联接方式。接着统一规范控制板上各电器元件排列设计。为便于右手操作将按钮布置在控制板右侧，主电路各电器布置于左侧。主电路三相导线按黄、绿、红三色顺序布线，线径按电动机额定功率选配。控制线路从L1相用黄线引出，在耗能元件接触器线圈KM1、KM2处改为绿线进入L2相。并要求导线所有转角处均要弯成直角，走线平直、不准交叉、平行排列、平整地贴靠版面。接线都要通过接线排连接。导线进入按钮盒处要装橡皮垫圈。

通过这样要求，不仅产品美观整齐，更主要的便于查线，易于检测。

二、为通电试车做好准备

安装完毕后，做好清理和各项检测是先期发现故障，为通电试车防患于未然的必要技术手段。首先要学生检查各电器元件是否安装牢固、位置正确、外观整洁。各部分连线的直径、颜色有无差错，走线是否正确美观，各接线桩桩头连接是否安全可靠。重点查看两只接触器的主触点相序是否调换两相。对工作时留下的线头碎屑一定要清理干净，以防造成短路或接触不良或电器活动部分的卡阻。将热继电器整定电流值调到电动机的额定电流值，再用摇表查电动机的绝缘电阻达标后，便可“校线”，即在不通电的情况下用手按动按钮和接触器的触头，从万用表的电阻档看线路的通断。从而判断各电器元件的逻辑关系是否正确，预设的控制功能是否全部实现。

三、运用正确的逻辑思维指导检查故障

由于电器元件在额定电压下的工作状态与不通电时不完全一样，所以通电试车后验收是安装工作的最后一道工序。而故障往往就多发生于此时，我们必须认真观察，按图索骥，让学生在理论学习时训练出的逻辑思维能力得到充分发挥，从而根据线路工作的表现，迅速找出故障，进行有效的维修。笔者根据教学实践所得，将“双重联锁正反转控制电路”常见故障，系统分类如下，以供同行切磋。

A方案： ①查熔断器FU1熔丝是否完好；②电源电压是否正常；③各接触器主触头是否接触良好，有无卡阻及接线错误；④电动机接线盒内接线是否松动；⑤电机绕组是否断线；⑥电机是否有太重负荷。

B方案： ①查熔断器FU2熔丝是否烧毁；②热继电器常闭触头是否动作后未复位；③两只接触器线圈是否断线，接线是否松动；④两只接触器衔铁是否卡阻触头被烧焊粘连不能复位；⑤常闭触头SB1、SB2、SB3是否复位闭合；⑥常开触头SB1、SB2的触头接触是否良好。

2.按下启动按钮，熔断器立即烧坏。如发生在熔断器FU1上， ①查该按钮所控制接触器主触头接线有无错误；②另一接触器主触头是否有烧焊粘连或衔铁机构卡阻不能复位且该按钮所控制接触器联锁失效。

如发生在熔断器FU2上，查该按钮所控的接触器线圈本身是否短路或因接线错误被短接。

3.电机只能点动控制。查只能点动控制的接触器的自锁触头接触是否良好或接线有无错误或松脱。

4.按停止按钮，不能停车。用隔离开关QS， ①查正工作的接触器主触头是否烧焊粘连或其活动部分机械卡阻或衔铁油腻过多粘连不能复位；②停止按钮常闭触头SB3是否接线错误或损坏或受潮而短路。

5.电机起动时不能运转，或运转中突然转速变慢，且都发出嗡嗡声，属于电源缺相。立即切断电源开关QS，拆除电机后用电压表查出断相，再从电源依次查断点位置。①查该相隔离开关QS触头及断相运行的接触器主触头接触是否良好；②该相熔断器FU1熔丝是否烧断；③电源线及主电路线有无断路，各接线桩头有无松脱；④电机接线盒中定子绕组端头接线状况是否良好、规范。

6.运行中自行停止后不能起动。①如按下起动按钮，接触器吸合查熔断器FU1是否烧断；②查热继电器FR是否动作复位。如属此类要考虑整定电流值能否允许调大，规格型号能否调换？起动是否过于频繁或负荷太重。查出后将其复位，便可起动；③如热继电器FR未动作，查熔断器FU2熔丝是否烧断。

7.电机不能反转： ①查两只接触器接线的相序是否调换其中两相；②是否上接线桩桩头调换了两相相序，下桩头又调换回去了；③是否三相都同时调换了相序；④正工作的接触器主触头是否烧焊粘连。

8.电机运转时必须先停车，才能转向。查是否漏接按钮联锁常闭触头SB1和SB2。

9.电机运转时温升太大。①查热继电器整定电流是否过大；②电机轴承油封有无损坏；③考虑是否起动频繁，负载过大。

一般的讲，该线路安装通过以上几番检测和维修，是可以圆满交付使用了。而学生如果在实习过程中能多遇到一点故障且自己能够试着测试和维修成功，则是比完成一次安装工作有更大的收益。教师则更希望学生能由此学会如何思考，如何判断，如何动手排除故障。只要学生能领略其中滋味，一个合格的电工便呼之欲出了。

参考文献：

测控电路篇5

关键词：维修电工 技能考核 线路检测

维修电工控制线路实操培训实习及技能鉴定对接线板一般用万用表测试和实际通电试验，存在检测者与操作者之间互动脱离，万用表测试判断对错直观性较差，通电试验存在有一定的安全隐患等实际问题。

为了克服上述不足之处，现介绍一种控制线路简易检测器，其工作原理及使用简介如下。

一、检测器的工作原理

1.检测电路短路的原理

采用直流12V（电源适配器）的安全电压作为检测的电源，利用R3水泥电阻有电流流过时电阻两端会有电位差的原理，当测试端3和4有短路或电阻两端有够高的电压时，电流流向R1、R2（精密电阻）驱动Q1三极管，使Q1三极管导通；Q3继电器①脚和②脚接通，线圈通电；Q3继电器③脚③和④脚之间的常闭触点打开，③脚和⑤脚接通，SP1蜂鸣器得电发出声音的原理，来检测电路是否短路（电路原理如图1所示）。

图1

2.检测电路断路和正常的原理

检测器通电后，测试接头触点1和2向所检查的控制线路（主电路或控制电路）供电，检测器内部小灯泡电路引出的测试接头触点5和6、7经控制线路（主电路或控制电路）的某测试点与1和2形成回路，并进行相应的按钮和交流接触器的手动操作，之间如断路或短路，相对应的小灯泡不亮，如相对应的小灯泡亮，说明该路之间正常（电路原理如图2）。

图2

二、使用简介

以检测双重连锁正反转控制线路（图3）为例。

1.在控制线路的接线板标出主要测试触点的位置标志

在图二主电路中用A1、B1、C1、A2、B2、C2标志；在控制电路中用A3、B3、D1、D2标志。

2.短路检测

（1）控制电路的检测。首先把FU2熔断器旋下；电源适配器向检测器通电，测试器的接头触点3和4接到A3和B3的接线点上。此时如蜂鸣器发声，说明控制电路有短路；如按下SB1或SB2才发声，说明B3与D1或D2之间有短路；可逐段排除直至不发声。

（2）主电路的检测。测试器的接头触点3和4接到A1和B1，或A1和C1，或B1和C1的接线点上；电源适配器向检测器通电，按下KM1或KM2。此时如蜂鸣器发声，说明主电路有短路，可逐段排除直至不发声。

3.通路、断路的检测

（1）主电路的检测。测试器的接头触点3和4接到A1和A2，或B1和B2，或C1和C2的接线点上；电源适配器向检测器通电，按下KM1或KM2。此时如蜂鸣器发声，说明该路有通路，正常；如按下KM1或KM2后，蜂鸣器不发声，说明该路有断路，可逐段排除直至更换交流接触器。

（2）测试器的接头触点3和4接到电路中的任意某两点后，如蜂鸣器不发声，说明该两点有断路；如蜂鸣器发声，说明该两点通路。

4.无短路的情况下，进行接线是否正确的检测

首先将FU2熔断器旋上，确认A1与A3、B1与B3之间在通路状态。

（1）控制电路接线是否正确的检测。测试器的接头触点1和2接到A1和B1，或A3和B3接线点上；测试器的接头触点5和6、7分别接到B3和D1、D2的接线点上。当按下SB1或KM1时，灯泡1有亮，说明该路正常，如不亮就有断路或其他故障原因。在灯泡1有亮后，按下SB2或KM2，则要熄灭才正常。同理进行灯泡2所处的电路测试。当按下KM1或KM2后，因有12V的直流电通过线圈，有一定的吸合力，所以要按下SB3、KM1或KM2才能复位。

（2）主电路接线是否正确的检测。测试器的接头触点1和2接到B1和A1，或B1和C1接线点上；测试器的接头触点5和6、7分别接到B2和A2、C2的接线点上。当用手动按下任意一个交流接触器时，其中一个小灯泡有亮，说明该路正常，如不亮就有断路或其他故障原因。此时再用手动按下另外一个交流接触器时，原先吸合的交流接触器复位，有亮的小灯泡熄灭，另外一个小灯泡有亮，说明该路正常，如不亮就有断路或其他故障原因。当按下KM1或KM2后，因有12V的直流电通过线圈，有一定的吸合力，所以要按下SB3才能复位。

三、小结

测控电路篇6

关键词 Google Earth；手持GPS；航测外控；选刺点

中图分类号V1 文献标识码A 文章编号 1674-6708（2010）33-0221-02

随着航测技术的发展，应用航测手段进行送电线路的选线及断面测量因其省时、省力、准确度高，已越来越多的受到各科研生产单位的青睐。

我们传统的航测外业选刺点工作是利用航测像片与实地位置进行比对，选取一些特征位置作为像控点并做好标记，然后在航片相对应的像控点目标位置刺上圆孔并做好记录整饰。以上方法实施起来效率较低，还得耗费相当多的人力资源，尤其是外业人员经验不足时，往往会由于航片判读错误而造成返工。在工程实践中，我们发现利用Google Earth 配合手持机在送电线路航测外控选刺点的工作中，能够迅速在实地找到像控点目标，另外送电线路工程通常采用单航带，仅通过单航带航片在某些区域会有局限性，而利用Google Earth能充分弥补这方面不足，从而节省外业人员在判读过程中所花费的时间。

1像控点的选择与标定

通常情况下应选择那些既容易在像片上判读，又能够在实地中快速找到的位置作为像控点，根据规程规范要求：像控点应选在影像清晰的、交角良好的固定地物，交角和影像小于0.2mm的点状地物中心，比如可以选择道路的交叉路口、道路拐点等等这样具有明显特征的位置。

选择好了合适的像控点目标后，需要我们在现场打下木桩予以标定，同时还要在像片上相对应的位置上准确标定出来，即我们常说的刺点工作，用细针在像片上刺直径小于0.1mm的小孔，以此表示像控点在像片上的精确位置。刺点时必须刺透，并且不得出现双孔；需对像片与实地进行认真比对与判断确认无误后，根据规范要求在像片上做好像控点的整饰工作。

2 Google Earth配合手持GPS在选刺点工作中的作业流程

1）外业刺点前我们可先在航片上选择好刺点的位置，如图1所示。

2）在Google Earth提供的卫星地图上找到该刺点相对应的位置；

3）利用Google Earth中的坐标提取功能，获取该位置的WGS-84坐标，如图2所示。

当完成以上目标位置坐标提取后即可开始像控点的现场标定工作了。此时，开启手持GPS，将坐标系统设置为WGS-84坐标，与Google Earth地图中获取的坐标保持一致性，键入提取的坐标，开启导航功能，按照手持GPS的方向指示，即可迅速的在现场找到目标位置，从而完成像控点的标定。

3 工程实践

750KV乌苏-精河输电线路工程，该线路工程总体呈东南-西北方向走线，沿线地形较为平缓，主要为戈壁草场及山前冲刷地貌，覆盖少量的植被，且整个测区范围内明显地物较少，对于像控点的选刺及标定工作极为不利。根据上述的操作过程进行作业，我们体会到了Google Earth配合手持GPS在航测外控工作中的强大优势，使得外控工作能得以高效、顺利的完成。

4 Google Earth配合手持GPS在送电线路航测外控选刺点中的优劣分析

4.1准确度高

在地形地貌较为相似的区域，判读极为困难，即使经验丰富的作业人员也需要反复比对，以免发生刺错的的情况。通过工程实践可知，Google Earth获取坐标点位误差通常在5m范围之内，而手持机的定位精度也能控制在5m之内，由此可以将刺错点位的的几率降至最低，保证室内选刺点与实地位置的一致性。

4.2高效率

相比较传统的选刺点工作，我们借助于GPS导航功能能快速的找到目标位置，从而大大减少我们在图面判读中所花费的时间和人力。另外，送电线路工程常采用是单航带，航片所反映出来的信息有局限性，而Google Earth恰恰能够弥补这方面的不足，比如道路信息，利用这一点，我们在内业选择刺点位置的同时，可以查看刺点位置周围的交通情况，优化外业作业模式，统筹安排车辆和人员，提高整体工作效率。

4.3局限性

Google Earth虽然在大多情况下能够提供分辨率较高的卫星地图，但在人烟稀少的区域，其地图分辨率是不能满足我们选刺点工作需要的。其次，Google Earth在卫星影像资料的更新上缺乏时效性，很多卫星地图已经是多年前所获取的，与现状地形地貌有较大差别。

5结论

通过工程中的应用，证实了Google Earth配合手持GPS在送电线路航测外控选刺点中的可行性及可靠性，虽然某些方面还是有局限性，但是相对于传统的选刺点工作，该方法能够明显的提高工作效率，在工程实践中还是值得推荐的。

参考文献

[1]架空送电线路航空摄影测量技术规程.北京：中国电力出版社，2002.

测控电路篇7

关键词:ABB　PLC　智能马达保护单元　触摸屏

1、概　述

电动机在工业生产中大量的使用,目前,大多数现场的电机配有智能马达保护单元,通过通讯将电机的信息都纳入监控系统。但是,由于控制中心集中完成大量的数据采集、处理和控制功能,处理速度难以满足实时性要求。同时,一些电机的信息也被“瘦”身。如由智能马达保护单元实现电动机信息采集有上百种可以选择如:开关状态、电机状态、告警、额定功率、额定电流、三相电流、线电压、热容值、运行时间、保护参数等等,而往往控制中心只采集电机状态、告警、三相平均电流。在此介绍一种采用ABB PLC作为通讯管理机,ABB的智能马达保护单元,配合ABB的触摸屏实现在现场查看每台电机的各种信息的方案。

2、ABB解决方案

2.1　网络拓扑图

网络拓扑图如图1所示。

2.2　PLC配置

PLC配置见表1。

2.3　方案描述

(1)通讯管理机采用两套ABB PLC PM581(CPIT),主从冗余结构:一个CPU不能正常运行,立即切换到另一个CPU;

(2)总线结构是采用总线冗余:马达保护单元M102的两个独立RS485通讯接口分别接至两条总线,同一时间只有一条总线在使用,同时冗余的总线支持CPU冗余;

(3)通讯管理机对上采用Ethernet以太网通讯扩展模块CM577的网络口通过交换机与DCS和触摸屏CP450通讯,通讯规约为MODBUS TCP/IP;

(4)通讯管理机对下通过MODBUS通讯扩展模块CM574的RS-485通讯口与ABB的马达保护单元M102通讯采集各个马达保护单元的信息,进行数据采集、整理,并实现控制电机启停,通讯规约MODBUS

(5)现场每个系统配一台触摸屏,采用ABB触摸屏CP450作为现场监视屏监视各个回路的状态及电参量;每台触摸屏与两个PM581通过网络口通讯。

2.4　方案分析

(1)通讯管理机本身采集的信息量非常大,全部传送到后台不现实,也没有必要。有些信息不需要实时性,但需要在希望查看时,能够看到,如:运行时间、保护参数的设置等等,

在希望更改时,能够下发数据。

(2)现场开关柜上,往往电机保护模块中的保护参数通常都需要逐个去设置,需要另外配一台便携式电脑,通过一条数据线,逐个连接到电机保护模块上。但是,电机保护模块往往分布在几排开关柜上,在同一台柜子上从上到下有若干个电机保护模块,并且,电机保护模块的显示屏幕较小,数据查看及参数设置的操作不方便的同时,也需花费很多时间;

(3)本方案中,采用通讯管理机PM581+触摸屏CP450+马达保护单元M102彻底解决了上述问题;

(4)通讯管理机PM581:

①数据内存288KB,内部字65535个,因而所能采集的信息量可以非常大;

②有7个RS485可用,可接7条总线,考虑数据刷新时间,一条总线挂不超过16个M102;

③1个网口可用,通过交换机可以同时接至触摸屏及监控中心。

(5)触摸屏:

①通讯管理机采用网络联接,传输速度快。触摸屏信息刷新快;

②画面将开关柜及抽屉按实际情况排布,界面友好、美观、易于操作;

③用户可以轻松地轻触某回路即可将其参数数据显示出来,并可以修改保护参数,下发保护参数到智能马达保护单元,清晰、快捷;

④用户也可以在触摸屏上对任一回路的电机进行启动、停止控制,实现屏控;

⑤监控中心还可以发出的命令,通过通讯,远程控制电机的启动、停止,实现遥控。

(6)马达保护单元M102:

①通过通讯口所能采集的信息数量高达上百个,用户可以选择看哪些信息;

②M102有一个用户定义区,可以非常方便地选择用户希望实时关注的信息,这些信息实时地送往监控中心,即使用户需要更改也非常方便,只要在用户定义区更改,通讯处理机和监控中心后台的程序无需更改;

③模块本身具有两个独立的通讯接口,个别模块通讯不上,切换至另一条总线上仍可通讯,不影响整个系统正常运行,经济灵活、可靠性高。

测控电路篇8

【关键词】可控串补装置；输电线路；行波故障测距

1.引言

可控串联电容补偿装置（下文简称为可控串补装置）可用于提高长距离输电线路的输送能力、增加稳定裕度等，从电网发展趋势来看，输电线路可控串补装置将会得到越来越广泛的应用。输电线路故障测距主要用于短路点的定位[1-2]，其原理大致可分为2类：阻抗法和行波法。由于可控串补装置在阻抗特性上相当于改变了线路的电气长度，特别是MOV的非线性特性又严重影响了阻抗法的计算[3]，从实际运行经验看，可控串补线路的阻抗法测距结果在部分情况下误差可达数十公里，因此，可控串补线路采用行波测距法更为适合。

如文献[4-10]所述，以往的研究认为，可控串补装置整体上作为电容串联在线路上，不会对暂态行波的通过造成影响，不会影响到行波测距装置的工作。但从测距装置在伊敏—冯屯线路上的实际运行经验看，基于暂态量的行波故障测距算法仍然受到了影响，在部分情况下，测距误差明显扩大。

2.可控串补装置及输电线路行波测距基本原理

2.1 输电线路行波测距基本原理

目前，实际应用较多的输电线路行波测距法是双端法，其利用故障产生的行波信号，通过计算第1个故障行波波头到达线路两端的时间差来计算故障位置，工作原理如图1所示，其计算公式为：

式中：l1、l2分别为故障点到两端的距离；t1、t2分别为行波到达线路两端的时间；L为线路全长。由于双端行波测距法只需要识别故障初始波头，因此，双端测距法原理上具有简单可靠的特点，工程中考虑到互感器的暂态响应特性，主要采用暂态电流行波的双端行波来进行测距。

2.2 可控串补装置基本原理及工作模式

可控串补装置的基本结构是Vithay-athil等于1986年提出的，原理电路如图2（a）所示，实际运行中，装置由多组基本补偿器串联在一起构成，基本控制思想是通过调节电感支路（TCR支路）来部分补偿电容的大小，以提供一个连续可变的电容，主要用于电力系统降低输电线路从送端到受端间总的等效串联阻抗，即改变输电线路传输特性中的X。

可控串补装置的基本工作模式包括以下4种：

1）晶闸管闭锁模式。该模式下，TCR支路闭锁，可控串补装置与固定串补没有区别。

2）容抗调节模式。当可控串补装置触发角αcrt

3）TCR旁路模式。这时，电感L处于全接入状态，相当于L与C并联构成LC回路。

4）感抗调节模式。该模式下线路的谐波较大，对晶闸管也提出较高的要求，伊冯线路上所装的可控串补装置不会工作在此状态下。

由工作模式可知，当可控串补装置工作在晶闸管闭锁或TCR旁路状态时，整体上相当于一个大电容，阻止电压突变，但不影响电流突变，不会对行波故障测距装置（主要依靠故障电流行波测距）的工作造成影响。因此，本文重点分析当可控串补装置处于容抗调节状态对行波故障测距的影响。

3.可控串补装置对行波测距的影响

3.1 故障电流通过可控串补装置的暂态过程分析

由可控串补装置的工作原理可知，故障电流通过可控串补装置的暂态过程包括：

1）故障电流到达可控串补装置，MOV尚未导通前的暂态过程。该过程时长与MOV定值设置及故障电流幅值相关，约为1～3ms，此过程中MOV未导通，可控串补装置相当于一组串联的LC回路，如图3所示。

2）MOV导通后的暂态过程。该过程中MOV导通，阻抗逐渐降低，直至稳定状态，该过程持续时间及波形特点与MOV的非线性特性相关。

3）FSC启动后的暂态过程。此过程中，电容电感回路被旁路。

其中，暂态过程1是影响行波测距算法的关键，特别是容抗调节模式下的暂态过程。

可控串补装置工作在容抗调节模式时，在稳态工作条件下，电感支路电流iL与电容支路电流iC反向，iL通过电容C形成回路，基本上不流入线路，由于线路电流iT和iL均通过电容支路，导致∣iC∣>∣iT∣，随着TCSC容抗的增加，iC和iT的差别也加大。

在暂态情况下，由于故障电流行波通过TCSC时间极短，在初期电感支路电流iL（0+）不变，电感支路可视为一电流源，与故障前电感支路电流iL（0-）相同，故障电流通过电容达到母线。此时，可控串补偿装置电容回路两侧的电流如式（3）所示。

由电路原理可知，当故障初始波头到达串补装置时，由于电感支路的存在，阻止电感支路电流的突变，即：

电容支路电流iC，则与电容支路电压vC（t）相关，幅值上与进入可控串补装置前线路电路iT、XL、XC以及RMOV相关，即：

则故障电流通过TCSC装置后，

考虑到MOV的影响和电感支路iL（0-）与电容回路电流反向问题。因此，在到达稳定状态前，相对普通线路，安装可控串补装置的线路电流iT低于无串补装置情况下的iT，降低了初始行波波头幅值，相当于对初始波头进行了平滑，与高阻接地故障和小故障电压初相角时故障电流的情况类似。在持续时间上，电感回路对电容进行反向充电的充电周期与XL、XC大小相关，以及与故障电流行波到达时刻相关。

如前所述，可控串补装置只是在部分工作模式下才会对行波测距造成影响。并且需要指出的是，不是在所有故障条件下，可控串补装置对初始波头的平滑都会造成测距精度的降低，还受故障电流幅值大小、测距算法阈值等因素的影响。当故障为金属性短路或雷击故障情况下，由于初始波头幅值较大，即使可控串补装置导致对初始波头的平滑，也不会影响到行波测距装置的精度。

以伊敏—冯屯线路为例，冯屯变电站一侧装有可控串补装置，在历年故障统计中，行波测距装置精度都能达到1km以内，但在少数几次故障中出现了10～15km的测距误差，这表明可控串补装置的工作状态会影响测距装置的工作。同时，故障测距装置测距结果与实际巡线结果相比较，都偏向伊敏一侧，这也表明由可控串补装置造成的时延主要出现在冯屯一侧，是导致测距误差的主要因素。

3.2 可控串补线路故障电流波形特征

EMTDC仿真线路电流波形如图4所示，由图4（a）（b）对比可知，可控串补线路与普通线路相比较，在故障电流初始阶段，故障电流受可控串补装置的影响，初始故障电流行波波头相对平滑。

伊冯可控串补线路的实际故障录波波形如图5所示，图5（b）为安装有可控串补装置的冯屯变电站录波波形，图5（a）为线路对端伊敏站录波数据，两侧分支接线、CT变比基本一致，波形特征与仿真结果基本一致，故障初始波头幅值降低，相对平滑。定量化的EMTDC仿真结果如表1所示。

注：1）TCSC（可控串补）线路与普通线路故障仿真模型相同，参照伊冯串补工程[11]；2）采用小波变换模极大值作为幅值衡量标准，分析小波为Bd导数型小波。

从EMTDC仿真结果看，可控串补线路与普通线路相比较，初始波头的小波变换模极大值幅值平均降低34%左右，且降低程度与过渡电阻相关性较小，而与可控串补装置相关。

4.适用于可控串补线路的输电线路行波测距方法

如前所述，由于可控串补装置在容抗调节状态下，多级串联的可调LC回路会造成故障电流行波到达可控串补一侧母线的时延，对于故障测距而言，可以采取以下2个途径进行修正：

1）直接修正法，计算可控串补装置导致的延迟程度，在计算中予以修正。

2）间接修正法，考虑故障电流行波达到另一侧母线的时刻不受可控串补装置的影响，利用线路对端数据进行单端测距予以修正。

由于可控串补装置控制主要基于电压量计算，因此，在实际工程实施中需要增加额外硬件接线，并且如前所述，可控串补装置是通过对幅值的影响从而影响到时延，量化计算较难，因此，本文研究中采用间接修正法进行修正。

如图6所示，输电线路短路故障后，向线路两侧（M、N端）传输，在正常情况下经过t1、t2到达线路两侧，由于可控串补装置导致的Δt，测距装置实际测量到N端母线时间为t2+Δt，从而导致了测距误差。对于可控串补线路而言（线路两侧均有多条分支接线），多数情况下，故障电流行波中能够识别出故障点反射波和母线反射波，其中故障点反射波只与本侧母线分支接线及故障点过渡电阻相关，而与线路对侧母线、设备无关，即不受可控串补装置的影响。

如图6所示，故障后产生的故障电流行波经t1时间到达M端母线，经时间反射回故障点，再经回到母线，故障电流行波在此过程中完全不受可控串补装置的影响，因此，可以采用M端数据进行单端测距避免可控串补装置的影响。单端测距公式[12]如下：

式中：l1为故障距离；L为线路全长；TM1、TM2分别故障初始波头和故障点反射波到达测量端母线时刻；为对端母线反射波到达时刻；v为行波传播速度。

单端行波法在实际应用中存在的主要问题是暂态行波中存在多种类型反射波头，确定故障点反射波或母线反射波难度较大。考虑到伊敏—冯屯线路上安装从的行波测距装置已经能够提供线路两端数据，并提供初步的测距结果，因此，在基于双端测距结果的基础上，结合历史数据，确定单端测距时窗可以解决以往单端行波法反射波头识别的困难，同时又避免了TCSC装置对测距的影响。具体算法流程如下：

1）利用可控串补线路双端数据进行初步故障定位，根据双端测距结果、装置参数及以往历史数据可得一故障范围，算法流程如图7所示。

2）利用该故障范围确定一时间窗口，在此时间窗口内基于故障点反射波头进行单端故障定位，如图8所示。实际运行经验表明，在反射波头识别正确的情况下，单端测距可以达到与双端测距基本相当的测距精度。

以下以伊冯线为例进行说明，2011年8月5日伊敏—冯屯乙线C相故障，巡线距离为261.49km，双端故障测距结果为275.49km，测距误差达14km，故障电流原始波形如图9（a）所示，小波变换波形如图9（b）所示，每采样点间隔1.6ms。

由图9可知，故障电流原始波形经小波变换后，根据反射波极性及幅值可识别出故障点反射波和母线反射波。其中，伊敏侧故障初始波头时刻t0=22061ms（采样点13788）；故障点反射波时刻t1=23826ms（采样点14891）；波速度初步确定为2.95×108m/s，l1=（t1-t0）×v/2=260337.5m；即故障点距离伊敏侧260.337km，采用单端测距法校验后，测距误差由14km减少为0.16km。

5.结语

1）安装有可控串补装置的输电线路发生故障后，由于可控串补装置影响了暂态电流行波的传输，对故障电流行波的初始波头进行了平滑，在故障电流本身幅值较小的情况下，会造成一定程度的时延，从而影响到测距精度。

2）可控串补装置的不同工作模式对行波测距精度造成的影响不尽相同。以伊敏—冯屯线路为例：当可控串补装置处于晶闸管闭锁模式，TCR支路模式下，就不会对行波测距造成影响；容抗调节模式下，可控串补装置才会对行波波头到达时间造成影响。

3）针对可控串补装置对基于暂态量的行波故障方法造成的影响，本文提出通过以下方法解决：在故障定位算法方面，研究中提出了单端法与双端法相结合的串补线路故障定位修正方法。通过双端法初步确定时间窗口，在此时间窗口内，利用单端行波法进行二次测距计算。实际数据验证表明，该方法测距精度在多数情况下可以达到现有普通线路测距精度的水平。

参考文献

[1]葛耀中.新型继电保护与故障测距原理与技术[M].西安：西安交通大学出版社，1996.

[2]覃剑.小波变换应用于输电线路行波故障测距的研究[D].北京：中国电力科学研究院，1998.

[3]黄子俊，陈允平.基于小波变换的行波故障定位法在串补输电线路中的应用[J].电网技术，2004，28（18）：5-9.

[4]索南加乐，陈福锋，齐军等.串补线路故障点位置的模型识别方法[J].中国电机工程学报，2005，25（1）：67-72.

[5]黄子俊，陈允平.基于小波变换模极大值的输电线路单端故障定位[J].电力自动化设备，2005，25（2）：10-14.

[6]陈铮，董新洲，罗承沐.带串联电容补偿装置的高压输电线路双端故障测距新算法[J].中国电机工程学报，2003，23（1）：11-15.

[7]林国松.带串联电容补偿装置的电力牵引网故障测距研究[J].电力自动化设备，2005，25（3）：51-53.

[8]孙涛，束洪春.基于新相模变换的可控串补线路行波测距方法[J].云南水力发电，2005，25（3）：51-53.

[9]伍蝉娟.串补输电线路的精确故障定位系统研究[D].武汉：武汉大学，2004.

[10]韩彦华，施围.串补输电线路的精确定位算法[J].中国电机工程学报，2002，22（5）：75-77.

测控电路篇9

测控技术作为新兴产业，是电子技术中的重要内容。测控技术无论是在科学研究领域，还是在工业领域，都起到了技术支撑作用。测控电路在实际的应用领域中，可以保证多种电子设备和产品正常运行。为了保证电子设备和产品能够安全稳定地运行，本论文针对电子技术中测控技术的应用展开研究。

关键词：

测控电路；电子技术；应用

科学技术的进步让人们感受到时展越来越快。特别是电子技术已经深深地渗入到人们的生活中，是人们赖以生存的专业技术。随着工业自动化方向发展，电子技术中的测控技术在工业领域中得以广泛应用。但是电子设备实际运行中会出现各种干扰源而导致测控系统的运行难以满足技术要求。为了确保测控系统能够处于运行可靠，就要采用相关的抗干扰技术将抗干扰措施制定出来。

一、测控系统干扰源的分析

（一）电磁干扰

当电子设备处于运行状态的时候，就必然会在电子设备的周围产生电磁场。其中的主要原因就在于，电子设备运行中必然会使得电压和电流产生变化。但是，这种变化或者是连续发生的，或者是间歇性的，如果电压和电流的变化速度过快，就会有电磁场产生[1]。电磁场中的电磁能量并不仅仅在有限的磁场范围内，而是会以电路为主体，不断地扩展活动范围，由此而影响了测控电路的正常运行。

（二）地线干扰

地线具有一定的抗阻性。当电流沿着接地线流动的时候，就会使地线上有电压产生。电流受到阻抗的影响而不断增大，电压也会随之增大而导致地线的负载增加。当测控系统对电子设备进行测试的时候，如果电子设备为大功率设备，在地线中就会有强电流通过，随之，连接电子设备的电缆上也会有电流通过，而且电缆中所流通的电流缺乏稳定性，导致每一根电缆中所流经的电流都会有所不同，这些电缆中的电压也会各有不同。缺乏稳定性的电流和电压的大量存在，就会产生差模电压而影响电路的正常运行。因此，应在测控电路中增加相应的过压保护电路，以保证整个测控电路以及测控系统的正常运行。（图1：过压保护电路）

（三）湿度干扰

电路处于运行中如果环境湿度过低，就会在电路周围产生静电效应从而对电子设备造成干扰，特别是在静电干扰下使得测控电路中的检测信号受到干扰而导致元器件失效，最终造成整个测控系统无法正常运行；如果环境湿度过高，就会引起元器件间的短路和PCB的焊点锈蚀，在高湿度环境的影响下则这些焊点的接触电阻就会有所提升，而影响了使用性能的发挥。如果这些焊点处已经被锈蚀，就会导致电子元器件功能减退而引发电路短路。

二、电子测控技术的应用

（一）合理的电路设计

所有的元器件在使用之前都要做好测试，并根据实际应用需要而经过技术处理，调试合格之后方可使用。如果是逻辑元器件，要采用接地技术，以提高电路的抗干扰能力，确保电路处于正常的运行状态。在电路的设计上，注意逻辑电路与数字电路要分别单独使用，且要对电源线进行加粗处理。接地线要尽量选择网状的接地线或者环形的接地线，并在连接接地线之前，要做好加粗处理工作，以确保逻辑电路和数字电路在数据的传输和走向能的传递上保持方向上的一致[2]。在进行布线的时候，折线的角度不可以超过90度，以在电路运行中能够对频率很高的噪音产生抑制作用。为了避免来自噪声的干扰，还要采用接入旁路电容的方法，即将旁路电容接入到PCB板上面的IC点。所有接入的引线都要与接受旁路处理的端口相靠近，注意接入的引线长度要合适，避免由于过长而影响技术处理效果。

（二）屏蔽技术的应用

如果是对电磁场屏蔽，就要对噪声骚扰源使用接地导体将其包围起来，可以对电路以有效保护。屏蔽体所使用的导线要以铜或者铝等具有良好的导电性能的材料为主，控制好中心导线的长度，以避免其从屏蔽体中伸出过长。如果屏蔽体是网状的，网孔要尽量小，且要采用单端接地的方式，以保证屏蔽体有效地发挥屏蔽作用。如果既具有干扰能力的电磁场具有很高的干扰强度，在设计屏蔽电路的时候，就需要采用双层屏蔽技术。但是，这种双层屏蔽技术在使用中需要注意要加装滤波电路，且内屏蔽盒与外屏蔽盒之间不能够多处连接，一点连接即可。双层屏蔽的两个屏蔽体之间所间隔的距离不可以太大，以确保获得最好的屏蔽效果，而且屏蔽层之间不可以有间隙，间隙的厚度与单层屏蔽材料的厚度等同[3]。如果干扰电磁波为空间电磁波，很容易对具有较高灵敏度的信号接受设备造成干扰。对这种空间电磁波可以采用金属网屏蔽室进行屏蔽，屏蔽效能可以达到45dB至50dB。如果金属网屏蔽室为双层的，且有绝缘衬垫安装在其中，所能够获得的屏蔽效能就可以达到75dB至95dB。屏蔽室的连接要正确，以在发挥屏蔽作用的同时，还确保屏蔽体本身能够安全运行。此外，可同时根据电子产品的不同特性在测控电路中增加不同类型的滤波电路，可以将骚扰电磁过滤掉。（图2：滤波电路）

（三）接地技术的应用

测控系统的接地多会采用三条地线，其一为信号地线，用于低电平电路接地；其二为噪声地线，包括电动机的地线、继电保护装置的地线等等；其三为外接地线，连接在交流电源的接地线上，用于外壳、机架等接地使用。虽然接地技术可以单独使用，但是要获得良好的抗干扰效果，则需要与屏蔽体结合使用。如果电路处于运行状态时，工作频率没有超过1兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于一点接地设计，地线的长度要局限于信号波长的1/20[4]。如果工作频率超过10兆赫，就可以将屏蔽体的接线用于多点接地设计。所选用的接地线要加粗，特别是连接印刷板上的接地线，要确保接电线所流过的电流要达到印刷板上所流过的电流的3倍之多。如果印刷板上为数字电路，就需要接地线的线路为闭环线路。

三、总结

综上所述，电子技术中，测控技术属于是新型的技术，而且随着电子技术的发展，测控技术也在不断地更新。各种电子设备中的测控系统往往会受到各种因素的干扰而导致系统无法可靠运行。特别是电子设备的使用功能不同，对使用环境也具有不同的要求，当然，其中的测控电路受到干扰的原因也会有所不同。这就需要提高测控电路的抗干扰能力，在测控电路的设计中加入相应的抗干扰电路，以确保测控系统处于良性运行状态。

参考文献：

[1]彭捷.电子技术中测控技术的应用[J].应用技术，2014(08):235-236.

[2]刘志刚.现代测控技术的发展及其应用探析[J].机电信息,2012(12):114-115.

[3]冯嘉鑫.电子技术中测控技术的应用[J].基本建设经济,2014(03):197-198.

测控电路篇10

1系统设计

无线电经纬仪探测信号生成系统主要由上位机、控制电路、调制电路、信号产生电路、数控移相器以及和差信号形成网络组成，如图1所示。无线电经纬仪数据处理计算机作为上位机，通过管理软件向控制电路下发探测模拟信息和放球、电磁干扰等控制指令。控制电路主要由DSP及附属电路组成，控制电路将接收到的温度、气压和相对湿度信息按固定格式转换为二进制流，并通过串口发送给调制电路;将接收到的天线角度偏移信息根据单脉冲测角原理分成四路移相控制信号，发送给数控移相器。在探空二进制流作用下，调制电路实现对信号产生电路输出的中频信号调制，产生模拟探空信号，经过放大器放大后，通过功分器分成四路。数控移相器在移相控制信号作用下对四路探空信号进行相位控制，并通过环形器将四路信号生成一路包含探空信息的和信号，以及两路包含测角信息的方位差和俯仰差信号，最后三路信号输入至无线电经纬仪的中频接收机中，从而实现了探空和测角信号的模拟。当需要进行复杂电磁环境训练时，控制电路可控制信号产生电路产生干扰信号，通过耦合器加载到探空信号中。图1系统组成框图

2硬件系统设计

2．1控制电路

控制电路是无线电经纬仪探测信号生成系统的控制核心，探空信号、测角信号和干扰信号都是在该电路控制下产生的。它主要由数字信号处理器DSP、串口扩展芯片、RAM和一些电路组成，如图2所示。为满足高速运算要求，选用TI公司生产的主频为40MHz的TMS320LF2407作为数字信号处理器，该DSP运算性能高，片上资源丰富，具有544字DARAM、2K字SARAM、32字FLASH、2个事件管理器和丰富的外部存储器接口［2］，程序存储于DSP内置的FLASH中，当电路加电后，FLASH中的程序代码装入RAM中，在RAM中运行程序代码。控制电路需要6路串口进行数据通信，因此选用2片德州仪器公司生产的4通道异步收发器TL16C754B作为串口扩展芯片，共扩展出8个串口，数据率可达3Mbps［3］。图2控制电路框图

2．2调制电路

由于的中频探空信号是受32．7kHz的方波和二进制气象代码多重调制的，因此调制电路通过多谐路振荡器产生32．7kHz的方波信号，通过模拟电子开关4066实现信号的选通。当控制电路发送来的探空二进制信息为“1”时，模拟电子开关选通32．7kHz方波，并传输至信号产生电路中的晶体管振荡器。方波正负半周变化，改变晶体管的偏置电压，使振荡器振荡回路中的电容量发生变化，从而使振荡器频率发生变化，方波的正半周发射载波频率为f1，负半周的发射载波频率为f2。当二进制信息为“0”时，模拟电子开关停止输出32．7kHz方波，信号产生电路中晶体管的偏置电压是一恒定电压，因此只输出f1一个频率。

2．3信号产生电路

信号产生电路主要用于产生模拟探空信号所需要的中频信号和用于复杂环境构建的噪声干扰信号。其中中频信号由晶体三极管产生，经过缓冲放大器放大后，再通过去耦电路滤除高次谐波以保证波形的纯度。噪声干扰信号产生电路主要由FPGA、DDS、时钟电路、PDRO、放大滤波电路构成，如图3所示。图3噪声产生电路框图控制电路通过串口向FPGA噪声控制器发送控制指令，使其产生DDS可识别的噪声数据，再通过时序电路的控制DDS和PDRO产生所需要的噪声信号，最后通过放大滤波电路输出到耦合器。DDS采用ADI公司生产的AD9739，FPGA选用低功耗ACEX1K系列器件，并在FPGA内部以文件形式存储随机噪声数据［4－5］。

3软件系统设计

3．1管理软件

管理软件部署在上位机中，采用VC++6．0作为开发工具，通过网络与控制电路进行数据通信，主要由探测信号管理模块、信号设置模块和网络通信模块组成。探测信号管理模块主要用于对不同高度的气温、气压、相对湿度和不同探测时刻无线电经纬仪天线的仰角和方位角数据的添加、删除和修改操作。由于探测信号的数据量非常大，所以该模块提供实装探测数据自动识别录入功能，从而减少操作量。信号设置模块主要用于对探空、角度以及干扰信号进行选择和设置，通过网络通信模块将设置和选择的信息发送至控制电路的DSP。

3．2主控制程序

主控制程序部署在控制电路中，是无线电经纬仪探测信号生成系统的程序核心和主线。程序启动后首先进行初始化工作，然后进行运行前处理，最后转入死循环，通过中断触发、时间标志等方式进行工作。初始化工作包括对DSP、RAM、网络接口和串口等部分的设置。运行前处理包括探空和测角信号的接收和初始化，干扰信号设置参数等。主控制程序流程如图4所示。图4主控制程序流程

3．3探空编码程序

探空编码程序主要用于将DSP接收到的气温、气压和相对湿度信息进行编码处理，最后生成与真实探空信号相同的二进制流。其中帧速率为0．3～1Hz，数据(二进制符号)传输速率为960～1200bps，每个信息字的数据位为8位，按RS－232C协议E82方式编码。

3．4移相控制程序

移相控制程序主要用于生成上、下、左、右4路相位偏差信号，从而为无线电经纬仪提供模拟角度跟踪信息。当DSP接收到上位机发送来的探空仪模拟角度和无线电经纬仪天线真实角度信息后，将二者的俯仰和方位角度进行比较得到偏角。根据相位和差式单脉冲测角原理，目标的偏角与和差比率成正比［6］。因此，可通过查表的方法通过偏角查取偏移的相位。

4结束语