變電站直流系統移動式絕緣監察儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀,包括有監察主機,數據采集裝置及移動式傳感器,所述的監察主機包含有電橋電路、保護電路、超低頻信號發生器、模數轉換電路,微處理器、報警裝置、顯示裝置、通訊模塊、光電隔離裝置。所述的數據采集裝置包含有一組以上的相連接的模擬選擇開關,放大器、帶通濾波器、相位比較器、濾波器、模數轉換電路及微處理器。本實用新型的變電站直流系統移動式絕緣監測儀,具有移動式特點,又能同時檢測多個回路,且自動化程序度適應性強,又能在變電站原有的直流系統的電橋進行監檢,但檢測出原來電橋的阻抗,通過設定菜單對原有電路設定。
【專利說明】變電站直流系統移動式絕緣監察儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種絕緣監察裝置,特別是一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀。
【背景技術】
[0002]目前國內的直流電源絕緣監測裝置都為固定式的,只能裝在某一變電站工作,如果絕緣監察裝置發生設備故障,在排除監測裝置故障期間,此時變電站直流電源失去絕緣監察裝置工作,給直流電源安全運行帶來隱患。為保證電力系統安全運行,必須及時換上一套通用直流絕緣監測設備,進行直流系統絕緣監察。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于克服現有技術的不足之處,而提供一種適用各種直流系統、便于應急時投入使用,從而能及時、有效地保證直流系統的正常運行的變電站直流系統移動式絕緣監察儀。
[0004]一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀,包括有監察主機,數據采集裝置及移動式傳感器,所述的監察主機包含有電橋電路、保護電路、超低頻信號發生器、模數轉換電路,微處理器、報警裝置、顯示裝置、通訊模塊、光電隔離裝置,所述的電橋電路包括有平衡橋檢測電路及不平衡橋檢測電路;保護電路通過控制超低頻信號發生器與微處理器相連,電橋電路通過模數轉換與微處理器相連,微處理器還與通訊模塊、光電隔離裝置、報警裝置及顯示裝置相連,光電隔離裝置通過串口連接數據采集裝置;
[0005]所述的數據采集裝置包含有一組以上的相連接的模擬選擇開關,放大器、帶通濾波器、相位比較器、濾波器、模數轉換電路及微處理器,所述的模擬選擇開關通過移動式傳感器獲取感應電流信號,所述的監察主機控制超低頻信號發生器工作同時輸出同步信號到數據采集裝置的相位比較器,在監察主機監測到母線接地后,主機向直流系統注入超低頻信號源,數據采集將接收移動式傳感器送來的感應電流經模擬選擇開關,放大器、帶通濾波器、相位比較器、濾波器、模數轉換電路送入微處理器進行處理,再通過微處理器的串行接口送入監察主機;
[0006]所述移動式傳感器卡在母線的每個支路回路上,如果支路回路上有電阻接地,則裝在該支路上的傳感器產生感應電流,感應電流的大小與支路接地電阻的阻值成反比。
[0007]本實用新型的變電站直流系統移動式絕緣監察儀,可實現對直流系統線線接地,支路接地查找,過欠壓檢測,并根據檢測結果提供報警信息輸出及顯示裝置顯示,同時還可將數據通過通信接口電路傳送給上位機由于本實用新型配備了兩個電橋,因此可以使用在不同的變電站直流系統中,由于在數據采集裝置中采用了相位比較器,其能消除支路回路上的對地電容對測量接地電阻精確度的影響,同時也可以克服母線上非同步交流信號干擾。由于采用了移動式傳感器,因此多個變電站只要采用一套的移動式絕緣檢測儀設備,這樣可以節省大量設備費用。[0008]所述的電橋電路中平衡電橋電路與不平衡電橋電路的設定為:根據現場原有直流系統電源監測儀的原理進行設定,當原有變電站的電路為平衡電路時,若設備產生故障后電橋不能退出,當再投入變電站直流系統移動式絕緣監察儀時,先采用不平衡電路監測時,設定裝置參數的修正值設定為O再投入測量,測出原設備上平衡橋上的電阻值,將測出的電阻值做修正值進行修正后,再選擇平衡電路測量,監察儀在求取接地電阻時,CPU會根據設定的修正值來改變原計算公式中的系數,即可消除原平衡電路影響,使再投入的設備監測準確,不會產生誤報;當原有變電站的電路為不平衡電路時,若原直流系統電源監測設備產生故障后,為防止兩套不平衡電路工作的裝置同時投入,引起的誤檢測或誤報,需先將故障裝置電源關閉后,同理采用上述不平衡電橋方法測量,進行數據修正,然后再投入不平衡電路運行。由于不平衡電路監測,計算公式比較復雜,在對較大接地電阻時,計算精度較差,因此采取實驗校準方法,將實驗所得的數據列表存入寄存器,再按原設定修正值進行查表計算處理,消除原平衡電路對測量的精度影響,使再投入的設備監測準確,不會產生誤報。
[0009]所述的移動式傳感器為卡鉗式移動傳感器,所述的卡鉗為強磁材料制成,且采用電磁屏蔽。
[0010]所述的卡鉗為配置有不同尺寸與形狀的卡鉗式檢測探頭。
[0011]所述的數據采集裝置中的放大器為采用低噪聲、低漂移、低功耗、高隔離度的運算放大器與數據放大器。
[0012]綜上所述的,本實用新型相比現有技術如下優點:
[0013]本實用新型的變電站直流系統移動式絕緣監測儀,具有移動式特點,又能同時檢測多個回路,且自動化程序度適應性強,又能在變電站原有的直流系統的電橋進行監檢,但檢測出原來電橋的阻抗,通過設定菜單對原有電路設定,屏蔽正常運行時檢測出原有系統的平衡橋,使用設備恢復正常的運行界面,可以把這套的設備作為多個變電站的備用設備。本實用新型的變電站直流系統移動式絕緣監察儀的應用提高了電網運行的安全性與可靠性,經濟與社會效益明顯:多個變電站只要采用一套的移動式絕緣檢測儀設備,這樣可以節省大量設備費用;由于設備自動化程度高,移動方便,大大提高了變電站排除直流系統絕緣故障的效率,大大節省了因排除絕緣故障而造成的供電損失。同時也有效避免監察裝置損壞期間變電站(特別是無人值守站)運行人員必須到站定時巡測,節省了人力的投入。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0014]圖1是本實用新型變電站直流系統移動式絕緣監察儀的電路構成。
【具體實施方式】
[0015]下面結合實施例對本實用新型進行更詳細的描述。
[0016]實施例1
[0017]一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀,包括有監察主機,數據采集裝置及移動式傳感器,所述的監察主機包含有電橋電路、保護電路、超低頻信號發生器、模數轉換電路,微處理器、報警裝置、顯示裝置、通訊模塊、光電隔離裝置,所述保護電路實現母線監測,在電橋電路檢測到母線接地后,保護電路控制超低頻信號發生器工作并同步輸出同步信號到數據采集裝置,所述的電橋電路包括有平衡橋檢測電路及不平衡橋檢測電路;保護電路通過觸發控制超低頻信號發生器與微處理器相連,電橋電路通過模數轉換與微處理器相連,微處理器還與通訊模塊、光電隔離裝置、報警裝置及顯示裝置相連,光電隔離通過串口連接數據采集裝置;
[0018]所述的數據采集裝置包含有一組以上的相連接的模擬選擇開關,放大器、帶通濾波器、相位比較器、濾波器、模數轉換電路及微處理器,所述的模擬選擇開關通過移動式傳感器獲取感應電流信號,所述的監察主機控制超低頻信號發生器工作同時輸出同步信號到數據采集裝置的相位比較器,在監察主機監測到母線接地后,主機向直流系統注入超低頻信號源,數據采集將接收移動式傳感器送來的感應電流經模擬選擇開關,放大器、帶通濾波器、相位比較器、濾波器、模數轉換電路送入微處理器進行處理,再通過微處理器的串行接口送入監察主機;
[0019]所述移動式傳感器卡在母線的每個支路回路上,如果支路回路上有電阻接地,則裝在該支路上的傳感器產生感應電流,感應電流的大小與支路接地電阻的阻值成反比。
[0020]所述的電橋電路中平衡電橋電路與不平衡電橋電路的設定為:根據現場原有直流系統電源監測儀的原理進行設定,當原有變電站的電路為平衡電路時,若設備產生故障后電橋不能退出,當再投入變電站直流系統移動式絕緣監察儀時,先采用不平衡電路監測時,設定裝置參數的修正值設定為O再投入測量,測出原設備上平衡橋上的電阻值,將測出的電阻值做修正值進行修正后,再選擇平衡電路測量,監察儀在求取接地電阻時,CPU會根據設定的修正值來改變原計算公式中的系數,即可消除原平衡電路影響,使再投入的設備監測準確,不會產生誤報;當原有變電站的電路為不平衡電路時,若原直流系統電源監測設備產生故障后,為防止兩套不平衡電路工作的裝置同時投入,引起的誤檢測或誤報,需先將故障裝置電源關閉后,同理采用上述不平衡電橋方法測量,進行數據修正,然后再投入不平衡電路運行。由于不平衡電路監測,計算公式比較復雜,在對較大接地電阻時,計算精度較差,因此采取實驗校準方法,將實驗所得的數據列表存入寄存器,再按原設定修正值進行查表計算處理,消除原平衡電路對測量的精度影響,使再投入的設備監測準確,不會產生誤報。所述的移動式傳感器為卡鉗式移動傳感器,所述的卡鉗為強磁材料制成,且采用電磁屏蔽。所述的卡鉗為配置有不同尺寸與形狀的卡鉗式檢測探頭。
[0021]所述的數據采集裝置采用低噪聲、低漂移、低功耗、高隔離度的運算放大器與數據放大器,高精度的A/D轉換器,功能較強的單片微處理器,構成窄帶濾波器,相位比較器,精粗信號轉換器,并進行信息與數據處理,測量值自動校正,通過設計新的抗干擾能力強、靈敏度高的線路與新的信號處理方法,提高探測儀的靈敏度與抗干擾能力。電路構成如(圖五),如果支路回路上有電阻接地,則裝在該支路上的傳感器產生感應電流,感應電流的大小與支路接地電阻的阻值成反比。感應電流信號經模擬選擇開關、放大、帶通濾波、相位比較、濾波、A/D轉換、送CPU進行數據處理,再通過RS485接口送入主機。主機一方面控制信號采集模塊有秩序地采集各支路傳感信號,另一方面又接收信號采集模塊送來的數據。信號采集模塊中的相位比較器,其作用是消除支路回路上的對地電容對測量接地電阻精確度的影響,同時也可以克服母線上非同步交流信號干擾。主機接收到的數據經處理后,一方面送液晶顯示器顯示與輸出報警,另一方面將數據通過通信接口電路傳送給上位機。
[0022]本實施例未述部分與現有技術相同。
【權利要求】
1.一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀,其特征在于:包括有監察主機,數據采集裝置及移動式傳感器,所述的監察主機包含有電橋電路、保護電路、超低頻信號發生器、模數轉換電路,微處理器、報警裝置、顯示裝置、通訊模塊、光電隔離裝置,所述保護電路實現母線監測,在電橋電路檢測到母線接地后,保護電路控制超低頻信號發生器工作并同步輸出同步信號到數據采集裝置,所述的電橋電路包括有平衡橋檢測電路及不平衡橋檢測電路;保護電路通過觸發控制超低頻信號發生器與微處理器相連,電橋電路通過模數轉換與微處理器相連,微處理器還與通訊模塊、光電隔離裝置、報警裝置及顯示裝置相連,光電隔離通過串口連接數據采集裝置; 所述的數據采集裝置包含有一組以上的相連接的模擬選擇開關,放大器、帶通濾波器、相位比較器、濾波器、模數轉換電路及微處理器,所述的模擬選擇開關通過移動式傳感器獲取感應電流信號,所述的監察主機控制超低頻信號發生器工作同時輸出同步信號到數據采集裝置的相位比較器,在監察主機監測到母線接地后,主機向直流系統注入超低頻信號源,數據采集將接收移動式傳感器送來的感應電流經模擬選擇開關,放大器、帶通濾波器、相位比較器、濾波器、模數轉換電路送入微處理器進行處理,再通過微處理器的串行接口送入監察主機; 所述移動式傳感器卡在母線的每個支路回路上。
2.根據權利要求1所述的一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀,其特征在于:所述的移動式傳感器為卡鉗式移動傳感器,所述的卡鉗為強磁材料制成,且采用電磁屏蔽。
3.根據權利要求2所述的一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀,其特征在于:所述的卡鉗為配置有不同尺寸與形狀的卡鉗式檢測探頭。
4.根據權利要求3所述的一種變電站直流系統移動式絕緣監察儀,其特征在于:所述的數據采集裝置中的放大器為采用低噪聲、低漂移、低功耗、高隔離度的運算放大器與數據放大器。
【文檔編號】G01R31/12GK203658521SQ201320685521
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2013年11月1日 優先權日:2013年11月1日
【發明者】陳雅云, 林建勤, 郭建釗, 蘇祖禮, 李祖選, 許靈通, 關少鋒 申請人:國家電網公司, 國網福建省電力有限公司, 國網福建省電力有限公司泉州供電公司