一種直流絕緣監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種直流絕緣監測裝置。
【背景技術】
[0002]隨著智能電網的發展，無人值守變電站是一個大的發展趨勢。對于這直流系統來說，其智能化和可靠性的要求也在不斷提高，直流電源系統的可靠性和安全性直接影響到電力系統供電的可靠性和安全性。如圖1所示的直流絕緣監測電橋電路及直流系統原理圖，危害直流系統可靠性、安全性運行的主要因素是:直流系統接地故障、直流母線對地的分布電容(C+、c-、CJ)以及直流母線對地電壓的瞬間波動、交流串入故障、直流互串故障等。這些因素不僅會引起繼電保護裝置發生誤動、拒動故障，甚至會造成電網一次側發生事故，危及電力系統安全穩定運行。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供一種直流絕緣監測裝置，能夠對故障進行調整處理、進行故障自動模擬與自測，防止設備自身故障。
[0004]為實現上述目的，本發明的方案包括一種直流絕緣監測裝置，該裝置包括平衡橋電路和不平衡橋電路，該監測裝置還包括一個智能調節電路和漏電流傳感器，智能調節電路包括一個受控電流源和開關裝置，開關裝置用于將受控電流源連接在正母線與地之間或者負母線與地之間；漏電流傳感器與一個檢測開關串聯后并聯在受控電流源的兩端。
[0005]進一步地，開關裝置為繼電器或者機械開關。
[0006]進一步地，開關裝置包括第一單刀雙擲開關和第二單刀雙擲開關，受控電流源的一端連接第一單刀雙擲開關，另一端連接第二單刀雙擲開關，第一單刀雙擲開關的兩個不動端分別連接正母線和地，第二單刀雙擲開關的兩個不動端分別連接負母線和地。
[0007]進一步地，直流絕緣監測裝置還包括一個由兩個電壓表組成的電壓檢測電路，其中一個電壓表串接在正母線與地之間，另一個電壓表串接在負母線與地之間。
[0008]進一步地，平衡橋電路由接在正母線與地之間的平衡電阻以及接在負母線與地之間的平衡電阻組成，不平衡橋電路由負極對地不平衡電阻、負極對地不平衡電阻切換開關、正極對地不平衡電阻和正極對地不平衡電阻切換開關組成，負極對地不平衡電阻與負極對地不平衡電阻切換開關串接并連接在負母線與地之間，正極對地不平衡電阻與正極對地不平衡電阻切換開關串接并連接在正母線與地之間。
[0009]進一步地，正母線依次通過出口開關和分布電容接地，出口繼電器與該出口開關并聯。
[0010]通過在監測裝置設置一個智能調節電路和漏電流傳感器，智能調節電路中的受控電流源通過對直流電流進行調節來模擬不平衡故障，當出現不平衡故障時，漏電流傳感器就會檢測出漏電流，進而計算出正負母線對地電阻。采用本發明提供的監測裝置，能夠進行故障的模擬和檢測，防止設備的自身故障。
【附圖說明】
[0011]圖1是【背景技術】的結構示意圖；
[0012]圖2是含有智能調節電路的監測裝置整體結構示意圖；
[0013]圖3是含有智能調節電路和漏電流傳感器的監測裝置整體結構示意圖；
[0014]圖4是圖3的局部放大圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖對本發明做進一步詳細的說明。
[0016]一種直流絕緣監測裝置，該裝置包括平衡橋電路和不平衡橋電路，該監測裝置還包括一個智能調節電路和漏電流傳感器，智能調節電路包括一個受控電流源和開關裝置，開關裝置用于將受控電流源連接在正母線與地之間或者負母線與地之間；漏電流傳感器與一個檢測開關串聯后并聯在受控電流源的兩端。
[0017]基于以上技術方案，結合附圖，給出以下一個【具體實施方式】。
[0018]本發明包括以下幾個部分:
[0019]平衡橋電路、不平衡橋電路、智能調節橋電路和漏電流傳感器。平衡橋電路由接在正母線CL+與地之間的平衡電阻Rl以及接在負母線CL-與地之間的平衡電阻R2組成。不平衡橋電路由正母線CL+對地不平衡電阻R3、正母線對地不平衡電阻切換開關S3、負母線CL-對地不平衡電阻R4、負母線對地不平衡電阻切換開關S4構成。不平衡電阻R3與對地不平衡電阻切換開關S3串接并連接在母線正極與地之間，不平衡電阻R4與對地不平衡電阻切換開關S4串接并連接在母線負極與地之間。開關SJ與電容CJ串接在正母線與地之間，出口繼電器RJ —端接在負母線上，另一端接在開關SJ與電容CJ之間。
[0020]智能調節電路包括受控電流源Tl和開關裝置。該開關裝置可以為電子開關，比如繼電器，也可以是機械開關，能將受控電流源連接在正母線與地之間或者負母線與地之間。
[0021]作為一個實施方式，該開關裝置以單刀雙擲開關SI和S2為例，如圖2或者圖3所示。受控電流源Tl的兩端分別連接單刀雙擲開關SI和S2，單刀雙擲開關SI的兩個不動端分別連接母線正極和地，單刀雙擲開關S2的兩個不動端分別連接母線負極和地。漏電流傳感器CT與開關ST串聯后并聯在受控電流源Tl的兩端。
[0022]該監測裝置還包括一個由兩個電壓表組成的電壓檢測電路，其中一個電壓表串接在母線正極與地之間，另一個電壓表串接在母線負極與地之間。
[0023]投切不平衡橋時，自身所引起的正負母線對地電壓波動不會造成出口繼電器RJ誤動的條件是:R3 = R4、Rl = R2、R3 彡 4.5*R1、R4 彡 4.5*R2。
[0024]受控電流源Tl和單刀雙擲開關SI和S2是由晶體管構成。受控電流源Tl通過單刀雙擲開關SI和S2的切換，使Tl能夠分別調節正母線CL+對地的電壓V+和負母線CL-對地的電壓V-。
[0025]智能調節正負母線對地電壓平衡的方法，其具體實現方法和步驟如下:
[0026](I)實時檢測流過平衡橋電阻Rl及R2到地的電流矢量和I12(正負母線對地電壓不平衡的判據:電流矢量和I12不為零)。
[0027](2)根據該電流矢量和I12的相位來確定單刀雙擲開關SI和S2的位置；如果有正接地，R+形成一個I+的電流，此時112大于零，需要切換SI到2位置，切換S2到I位置，使Tl流過負電流1-;如果有負接地，R-形成一個1-的電流，此時112小于零，需要切換SI到I位置，切換S2到2位置，使Tl流過正電流I+ ;這樣做到定性的平衡調節。
[0028](3)根據該電流矢量和I12的幅值來確定受控電流源Tl調節電流的大小，從而達到平衡正負母線對地電壓的目的。這樣做到定量的平衡調節。
[0029]該受控電流源Tl是連續地、無級地、平滑地調節正負母線的對地電壓，并使之平衡。
[0030]采用本發明的裝置能夠進行故障模擬與自測。如圖3或者圖4所示，受控電流源Tl與開關ST和支路漏電流傳感器CT的配合實現母線及支路絕緣降低故障模擬與自測。受控電流源Tl能夠調節直流電流，當直流電流剛好在一個特定的數值時，漏電流傳感器中沒有漏電流流過，這是在正常工作情況下。當需要模擬不平衡故障時，就需要改變受控電流源Tl中的直流電流的數值，當該直流電流的大小滿足一定條件時，漏電流傳感器CT中有漏電流穿過，實現不平衡故障的模擬。
[0031]其具體實現方法和步驟如下:
[0032](I)切換SI到I位置，切換S2到2位置，調整受控電流源Tl使之形成一個正對地恒定的直流電流，然后閉合開關ST，漏電流傳感器CT中有漏電流穿過。然后檢測支路的正向漏電流，并進行正母線的接地電阻檢測。
[0033](2)然后切換SI到2位置，切換S2到I位置，調整受控電流源Tl使之形成一個負對地恒定的直流電流，然后閉合開關ST，漏電流傳感器CT中有漏電流穿過，然后檢測支路的負向漏電流，并進行負母線的接地電阻檢測。
[0034](3)正負母線對地的漏電流檢測值與給定值進行比較，如果誤差大于給定值，則進行告警。
[0035]通過受控電流源模擬不平衡故障，來實現故障的檢測和報警，防止設備自身的故障。
[0036]以上給出了具體的實施方式，但本發明不局限于所描述的實施方式。本發明的基本思路在于上述基本方案，對本領域普通技術人員而言，根據本發明的教導，設計出各種變形的模型、公式、參數并不需要花費創造性勞動。在不脫離本發明的原理和精神的情況下對實施方式進行的變化、修改、替換和變型仍落入本發明的保護范圍內。
【主權項】
1.一種直流絕緣監測裝置，該裝置包括平衡橋電路和不平衡橋電路，其特征在于，所述監測裝置還包括一個智能調節電路和漏電流傳感器，所述智能調節電路包括一個受控電流源和開關裝置，所述開關裝置用于將所述受控電流源連接在正母線與地之間或者負母線與地之間；所述漏電流傳感器與一個檢測開關串聯后并聯在所述受控電流源的兩端。
2.根據權利要求1所述的直流絕緣監測裝置，其特征在于，所述開關裝置為繼電器或者機械開關。
3.根據權利要求2所述的直流絕緣監測裝置，其特征在于，所述開關裝置包括第一單刀雙擲開關和第二單刀雙擲開關，所述受控電流源的一端連接第一單刀雙擲開關，另一端連接第二單刀雙擲開關，所述第一單刀雙擲開關的兩個不動端分別連接正母線和地，所述第二單刀雙擲開關的兩個不動端分別連接負母線和地。
4.根據權利要求1-3任意一項所述的直流絕緣監測裝置，其特征在于，所述直流絕緣監測裝置還包括一個由兩個電壓表組成的電壓檢測電路，其中一個電壓表串接在正母線與地之間，另一個電壓表串接在負母線與地之間。
5.根據權利要求4所述的直流絕緣監測裝置，其特征在于，所述平衡橋電路由接在正母線與地之間的平衡電阻以及接在負母線與地之間的平衡電阻組成，不平衡橋電路由負極對地不平衡電阻、負極對地不平衡電阻切換開關、正極對地不平衡電阻和正極對地不平衡電阻切換開關組成，負極對地不平衡電阻與負極對地不平衡電阻切換開關串接并連接在負母線與地之間，正極對地不平衡電阻與正極對地不平衡電阻切換開關串接并連接在正母線與地之間。
6.根據權利要求5所述的直流絕緣監測裝置，其特征在于，正母線依次通過出口開關和分布電容接地，出口繼電器與該出口開關并聯。
【專利摘要】本發明涉及一種直流絕緣監測裝置，該裝置包括平衡橋電路和不平衡橋電路，該監測裝置還包括一個智能調節電路和漏電流傳感器，智能調節電路包括一個受控電流源和開關裝置，開關裝置用于將受控電流源連接在正母線與地之間或者負母線與地之間；漏電流傳感器與一個檢測開關串聯后并聯在受控電流源的兩端。智能調節電路中的受控電流源能夠模擬不平衡故障，當出現不平衡故障時，漏電流傳感器就會檢測出漏電流，進而計算出正負母線對地電阻。采用本發明提供的監測裝置，能夠進行故障的模擬和檢測，防止設備的自身故障。
【IPC分類】G01R31-00, G01R27-18
【公開號】CN104535850
【申請號】CN201410749223
【發明人】王永鋒, 周登勇, 于海斌, 丁圓, 王佰超, 裴國強
【申請人】許繼電氣股份有限公司, 許繼電源有限公司
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2014年12月9日