CN109375117A - 一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测*** - Google Patents
一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测*** Download PDFInfo
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Abstract
本发明提供了一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，所述绝缘检测***包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央控制单元、继电器、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和按键输入单元；信号采集单元将采集的信号输入信号处理单元进行处理，再输入A/D转换单元进行A/D转换并输入中央控制单元，中央控制单元对输入的信号与预先设定的参考值进行比较判断，检测所述一体化电源绝缘状况，并通过存储单元和显示单元进行存储显示，若出现绝缘故障，通过报警单元进行分类报警。本发明提供一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，为直流***安全正常的运行提供有效的保障。
Description
技术领域
本发明属于电力检测技术领域，特别涉及一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***。
背景技术
随着电力技术的不断发展，智能变电站已经比较普遍，相比较传统的直流供电***，现在采用一体化电源装置供电：直流电源、电力用交流不间断电源、电力用逆变电源、通信用直流变换电源等装置组合为一体，共享直流电源的蓄电池组，并统一进行监控的成套设备。
绝缘检测是一体化电源管理中最重要的保障之一，一个完善的电源管理***离不开良好的绝缘检测功能。一体化电源一旦发生绝缘故障，问题往往是出现在其主体部分直流电源***上。直流***发生单极接地时，不能形成回路，因而不会产生短路电流。但是如果没有及时进行处理，当***出现两点接地或多点接地时，就有可能构成接地短路故障，从而造成继电保护装置、自动化装置和信号传送装置发生误动拒动，甚至导致直流保险熔断，直流***失压。因此，提供一套有效的一体化电源绝缘检测***为直流***安全正常的运行提供有效的保障。
发明内容
本发明提供一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，为直流***安全正常的运行提供有效的保障。
本发明具体为一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，所述绝缘检测***包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央控制单元、继电器、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和按键输入单元，所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述A/D转换单元和所述中央控制单元顺序连接，所述中央控制单元分别与所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述继电器、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元和所述按键输入单元相连接，所述继电器还与所述信号采集单元相连接；所述信号采集单元将采集的信号输入所述信号处理单元进行滤波放大处理，再输入所述A/D转换单元进行A/D转换并输入所述中央控制单元，所述中央控制单元对输入的信号与预先设定的参考值进行比较判断，检测所述一体化电源绝缘状况，并通过所述存储单元和所述显示单元进行存储显示，若出现绝缘故障，通过所述报警单元进行分类报警。
所述信号采集单元采集直流母线正、负极对地电压和支路漏电流，所述直流母线正、负极对地电压采用分压法测量，所述直流母线正、负极用导线直接接入电压接入电路内，所述电压接入电路经过平衡电阻桥接地，所述中央控制单元通过控制所述继电器的闭合和断开，进而控制接地电阻接入被测支路的状态；所述支路漏电流采用直流漏电流传感器采集支路上的不平衡电流，所述支路正、负极电缆都从所述直流漏电流传感器中心穿过，不发生电气联系；所述支路个数大于等于1，所述直流漏电流传感器个数也大于等于1，且与所述支路个数相等。
所述信号处理单元包括差分放大器、低通滤波器，分别对输入信号进行放大和滤波处理。
所述显示单元采用液晶显示屏，结合所述存储单元、所述按键输入单元对所述智能变电站一体化电源进行参数设定；所述显示单元能够实时显示直流母线正、负极对地电压值、支路漏电流值和故障报表。
所述继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器与直流母线正极相间接，所述第二继电器与直流母线负极相间接，所述中央控制单元对所述继电器进行循环操作，共有三步：
步骤一，闭合所述第一继电器，闭合所述第二继电器；
步骤二，闭合所述第一继电器，断开所述第二继电器；
步骤三，断开所述第一继电器，闭合所述第二继电器；
每一步之间相隔10个工频周期。
所述中央控制单元根据预先设定的相关参数控制所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述继电器进行信号的采集处理工作，根据采集的所述直流母线正、负极对地电压值和所述支路漏电流值判断是否发生接地故障以及故障类型：
若所述支路漏电流值不为零，所述直流母线正、负极对地电压值降低，则所述智能变电站一体化电源发生单极接地故障；
若所述支路漏电流值为零，所述直流母线正、负极对地电压值不变，分别根据所述第一继电器闭合、所述第二继电器断开和所述第一继电器断开、所述第二继电器闭合时采集的所述直流母线正、负极对地电压值利用基尔霍夫定律计算出两极对地绝缘电阻值，进而判断是否发生两极接地故障；
所述中央控制单元对采集的所述直流母线正、负极对地电压值进行差分计算，判断是否发生交流窜入直流故障，所述UAC为窜入直流***的交流电有效值，所述A为校正系数，所述u1…un为每个周期内采集到的电压，所述n为单个周期内的采样点数。
所述通信单元采用MODBUS通讯协议以主从方式进行通讯，所述绝缘检测***作为从机根据上位机发送的命令响应，并将检测数据及分析结果上传所述上位机。
附图说明
图1为本发明一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***的具体实施方式做详细阐述。
如图1所示，本发明的绝缘检测***包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央控制单元、继电器、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和按键输入单元，所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述A/D转换单元和所述中央控制单元顺序连接，所述中央控制单元分别与所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述继电器、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元和所述按键输入单元相连接，所述继电器还与所述信号采集单元相连接；所述信号采集单元将采集的信号输入所述信号处理单元进行滤波放大处理，再输入所述A/D转换单元进行A/D转换并输入所述中央控制单元，所述中央控制单元对输入的信号与预先设定的参考值进行比较判断，检测所述一体化电源绝缘状况，并通过所述存储单元和所述显示单元进行存储显示，若出现绝缘故障，通过所述报警单元进行分类报警。
所述信号采集单元采集直流母线正、负极对地电压和支路漏电流，所述直流母线正、负极对地电压采用分压法测量，所述直流母线正、负极用导线直接接入电压接入电路内，所述电压接入电路经过平衡电阻桥接地，所述中央控制单元通过控制所述继电器的闭合和断开，进而控制接地电阻接入被测支路的状态；所述支路漏电流采用直流漏电流传感器采集支路上的不平衡电流，所述支路正、负极电缆都从所述直流漏电流传感器中心穿过，不发生电气联系；所述支路个数大于等于1，所述直流漏电流传感器个数也大于等于1，且与所述支路个数相等。
所述信号处理单元包括差分放大器、低通滤波器，分别对输入信号进行放大和滤波处理。
所述显示单元采用液晶显示屏，结合所述存储单元、所述按键输入单元对所述智能变电站一体化电源进行参数设定；所述显示单元能够实时显示直流母线正、负极对地电压值、支路漏电流值和故障报表。
所述继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器与直流母线正极相间接，所述第二继电器与直流母线负极相间接，所述中央控制单元对所述继电器进行循环操作，共有三步：
步骤一，闭合所述第一继电器，闭合所述第二继电器；
步骤二，闭合所述第一继电器，断开所述第二继电器；
步骤三，断开所述第一继电器，闭合所述第二继电器；
每一步之间相隔10个工频周期。
所述中央控制单元根据预先设定的相关参数控制所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述继电器进行信号的采集处理工作，根据采集的所述直流母线正、负极对地电压值和所述支路漏电流值判断是否发生接地故障以及故障类型：
若所述支路漏电流值不为零，所述直流母线正、负极对地电压值降低，则所述智能变电站一体化电源发生单极接地故障；
若所述支路漏电流值为零，所述直流母线正、负极对地电压值不变，分别根据所述第一继电器闭合、所述第二继电器断开和所述第一继电器断开、所述第二继电器闭合时采集的所述直流母线正、负极对地电压值利用基尔霍夫定律计算出两极对地绝缘电阻值，进而判断是否发生两极接地故障；
所述中央控制单元对采集的所述直流母线正、负极对地电压值进行差分计算，判断是否发生交流窜入直流故障，所述UAC为窜入直流***的交流电有效值，所述A为校正系数，所述u1...un为每个周期内采集到的电压，所述n为单个周期内的采样点数。
所述通信单元采用MODBUS通讯协议以主从方式进行通讯，所述绝缘检测***作为从机根据上位机发送的命令响应，并将检测数据及分析结果上传所述上位机。
最后应该说明的是，结合上述实施例仅说明本发明的技术方案而非对其限制。所属领域的普通技术人员应当理解到，本领域技术人员可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，但这些修改或变更均在申请待批的权利要求保护范围之中。
Claims (7)
1.一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，其特征在于，所述绝缘检测***包括信号采集单元、信号处理单元、A/D转换单元、中央控制单元、继电器、存储单元、显示单元、报警单元、通信单元和按键输入单元，所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述A/D转换单元和所述中央控制单元顺序连接，所述中央控制单元分别与所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述继电器、所述存储单元、所述显示单元、所述报警单元、所述通信单元和所述按键输入单元相连接，所述继电器还与所述信号采集单元相连接；所述信号采集单元将采集的信号输入所述信号处理单元进行滤波放大处理，再输入所述A/D转换单元进行A/D转换并输入所述中央控制单元，所述中央控制单元对输入的信号与预先设定的参考值进行比较判断，检测所述一体化电源绝缘状况，并通过所述存储单元和所述显示单元进行存储显示，若出现绝缘故障，通过所述报警单元进行分类报警。
2.根据权利要求1所述的一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，其特征在于，所述信号采集单元采集直流母线正、负极对地电压和支路漏电流，所述直流母线正、负极对地电压采用分压法测量，所述直流母线正、负极用导线直接接入电压接入电路内，所述电压接入电路经过平衡电阻桥接地，所述中央控制单元通过控制所述继电器的闭合和断开，进而控制接地电阻接入被测支路的状态；所述支路漏电流采用直流漏电流传感器采集支路上的不平衡电流，所述支路正、负极电缆都从所述直流漏电流传感器中心穿过，不发生电气联系；所述支路个数大于等于1，所述直流漏电流传感器个数也大于等于1，且与所述支路个数相等。
3.根据权利要求1所述的一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，其特征在于，所述信号处理单元包括差分放大器、低通滤波器，分别对输入信号进行放大和滤波处理。
4.根据权利要求1所述的一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，其特征在于，所述显示单元采用液晶显示屏，结合所述存储单元、所述按键输入单元对所述智能变电站一体化电源进行参数设定；所述显示单元能够实时显示直流母线正、负极对地电压值、支路漏电流值和故障报表。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，其特征在于，所述继电器包括第一继电器和第二继电器，所述第一继电器与直流母线正极相间接，所述第二继电器与直流母线负极相间接，所述中央控制单元对所述继电器进行循环操作，共有三步：
步骤一，闭合所述第一继电器，闭合所述第二继电器；
步骤二，闭合所述第一继电器，断开所述第二继电器；
步骤三，断开所述第一继电器，闭合所述第二继电器；
每一步之间相隔10个工频周期。
6.根据权利要求5所述的一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，其特征在于，所述中央控制单元根据预先设定的相关参数控制所述信号采集单元、所述信号处理单元、所述继电器进行信号的采集处理工作，根据采集的所述直流母线正、负极对地电压值和所述支路漏电流值判断是否发生接地故障以及故障类型：
若所述支路漏电流值不为零，所述直流母线正、负极对地电压值降低，则所述智能变电站一体化电源发生单极接地故障；
若所述支路漏电流值为零，所述直流母线正、负极对地电压值不变，分别根据所述第一继电器闭合、所述第二继电器断开和所述第一继电器断开、所述第二继电器闭合时采集的所述直流母线正、负极对地电压值利用基尔霍夫定律计算出两极对地绝缘电阻值，进而判断是否发生两极接地故障；
所述中央控制单元对采集的所述直流母线正、负极对地电压值进行差分计算，判断是否发生交流窜入直流故障，UAC为窜入直流***的交流电有效值，A为校正系数，u1…un为每个周期内采集到的电压，n为单个周期内的采样点数。
7.根据权利要求1所述的一种基于电桥法和直流漏电流法的智能变电站一体化电源绝缘检测***，其特征在于，所述通信单元采用MODBUS通讯协议以主从方式进行通讯，所述绝缘检测***作为从机根据上位机发送的命令响应，并将检测数据及分析结果上传所述上位机。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication | ||
| WW01 | Invention patent application withdrawn after publication |
Application publication date: 20190222 |