一種直流系統接地故障檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本發明實施例涉及電力系統接地故障檢測技術領域，尤其涉及一種直流系統接地 故障檢測裝置。
【背景技術】
[0002] 發電廠、變電站的直流系統是電力系統中非常重要的工作電源，它為電氣、熱工、 自動裝置、繼電保護、事故照明、通訊等二次設備提供電源。這些二次設備的正常工作對于 保障發電廠、變電站的安全運行十分重要。因此，對這些二次設備的電源的可靠性有較高的 要求。當直流系統發生接地故障時，由于沒有短路電流流過系統，熔斷器不會熔斷，繼電保 護裝置等有可能發生誤動作，從而引發嚴重的電力系統事故。
[0003] 在實際中運行的直流系統是一個接線復雜、龐大的多分支的供電網絡。因此，如何 準確可靠地檢測出直流系統接地故障意義重大。
【發明內容】
[0004] 本發明提供一種直流系統接地故障檢測裝置，以方便用戶可以根據自身需求在直 流模式和交流模式之間進行切換使用，從而可以準確可靠地檢測出直流系統的接地故障。
[0005] 本發明實施例提供了一種直流系統接地故障檢測裝置，該裝置包括:信號發生模 塊，用于設定故障分析模塊的工作模式，并產生與所述工作模式匹配的設定頻率和幅值的 電流信號，并將所述電流信號注入到直流系統中，其中，所述工作模式包括直流模式和交流 模式；
[0006] 故障分析模塊，用于當直流系統的正電壓或者負電壓對地發生改變時，對直流系 統母線上的變化電壓進行采樣，根據采樣電壓計算直流系統的對地電阻值，并根據所述電 阻值判斷直流系統是否存在接地故障，并將采樣電壓以及所述設定頻率和幅值的電流信號 同步傳輸給故障定位模塊；
[0007] 故障定位模塊，用于通過直流電流鉗表或者交流電流鉗表對直流系統中的支路漏 電流進行采樣，并根據采樣結果以及故障分析模塊同步過來的采樣電壓以及所述設定頻率 和幅值的電流信號進行故障定位處理。
[0008] 優選的，所述故障分析模塊包括第一主控單元、電壓采樣單元和第一無線通信單 元;所述電壓采樣單元分別與直流系統的母線和第一主控單元相連，用于當直流系統的正 電壓或者負電壓對地發生改變時，對直流系統母線上的變化電壓進行采樣，并將采樣電壓 傳給第一主控單元，供第一主控單元進行系統對地電阻值的計算;所述第一無線通信單元 與所述第一主控單元相連，用于在第一主控單元的控制下將采樣電壓以及所述設定頻率和 幅值的電流信號同步傳輸給故障定位模塊。
[0009] 進一步地，所述故障分析模塊還包括：交流電壓采樣單元，與第一主控制單元相 連，用于對直流系統母線上的交流竄電壓進行采樣，并將采樣電壓傳給第一主控單元，供第 一主控單元進行處理。
[0010]進一步地，所述故障分析模塊還包括:報警單元，與第一主控單元相連，用于當直 流系統存在接地故障時進行報警提示。
[0011 ]進一步地，所述故障分析模塊還包括第一顯示單元，所述第一顯示單元與第一主 控單元相連，用于根據控制命令顯示直流系統的故障信息。
[0012] 優選的，所述信號發生模塊包括信號設置單元和信號發生單元，其中，信號設置單 元與第一主控單元相連，用于設定故障分析模塊的工作模式，以及根據所述工作模式設定 信號的頻率和幅值;信號發生單元，與第一主控單元相連，用于根據控制命令產生設定頻率 和幅值的電流信號，并將所述電流信號注入到直流系統中。
[0013] 優選的，所述故障定位模塊包括:漏電流采樣單元、漏電流處理單元，第二主控單 元和第二無線通信單元;所述漏電流采樣單元包括直流電流鉗表和交流電流鉗表，當需要 對系統漏電流進行采樣時，將所述的直流電流鉗表或者交流電流鉗表的一端鉗住需要檢測 的支路，用于對所述支路漏電流進行采樣;漏電流處理單元，包括第一子處理單元和第二子 處理單元，其中，第一子處理單元分別與漏電流采樣單元和第二主控單元相連，用于對直流 電流鉗表檢測到的信號進行處理，并將處理結果傳給第二主控單元，供第二主控單元進行 故障定位處理;第二子處理單元分別與漏電流采樣單元和第二主控單元相連，用于對交流 電流鉗表檢測到的信號進行處理，并將處理結果傳給第二主控單元，供第二主控單元進行 故障定位處理;第二無線通信單元與第二主控單元相連，用于接收并記錄第一無線通信單 元同步傳輸過來的數據，并將所述數據傳給第二主控單元，供第二主控單元進行故障定位 處理。
[0014] 進一步地，所述故障定位模塊還包括:直流電流鉗表反饋電路和交流電流鉗表反 饋電路，其中，直流電流鉗表反饋電路與所述直流電流鉗表相連，用于擴展所述直流電流鉗 表的量程;交流電流鉗表反饋電路與所述交流電流鉗表相連，用于擴展所述交流電流鉗表 的量程。
[0015] 進一步地，所述故障定位模塊還包括:第二顯示單元，所述第二顯示單元與第二主 控單元相連，用于根據控制命令顯示直流系統的故障位置信息。
[0016] 本發明公開的一種直流系統接地故障檢測裝置，通過信號發生模塊設定故障分析 模塊的工作模式，并根據所述工作模式向直流系統中注入設定頻率和幅值的電流信號，從 而使直流系統的正電壓或者負電壓對地發生改變，通過故障分析模塊對直流系統母線上的 變化電壓進行采樣，根據采樣電壓計算直流系統的對地電阻值，并根據所述電阻值判斷直 流系統是否存在接地故障，并將采樣電壓及所述設定頻率和幅值的電流信號同步傳輸給故 障定位模塊，當系統存在接地故障時，啟動故障定位模塊，對直流系統中的支路漏電流進行 采樣，根并根據采樣結果以及故障分析模塊據同步過來的采樣電壓及所述設定頻率和幅值 的電流信號進行故障定位處理。該裝置可以方便用戶根據自身需求在直流模式和交流模式 之間進行切換使用，從而可以準確可靠地檢測出直流系統的接地故障。
【附圖說明】
[0017] 圖1是本發明實施例一中的一種直流系統接地故障檢測裝置的結構示意圖；
[0018] 圖2是本發明實施例二中的一種直流系統接地故障檢測裝置的結構示意圖；
[0019] 圖3是本發明實施例二中的一種信號發生單元的電路圖；
[0020] 圖4是本發明實施例二中的一種電壓采樣單元的電路圖；
[0021] 圖5是本發明實施例二中的一種交流電壓采樣單元的電路圖；
[0022] 圖6為本發明實施例三中的一種直流系統接地故障檢測裝置的結構示意圖；
[0023]圖7為本發明實施例三中的一種第一子處理單兀的電路圖；
[0024]圖8為本發明實施例三中的一種第二子處理單元的電路圖；
[0025] 圖9為本發明實施例三中的一種直流電流鉗表反饋電路。
【具體實施方式】
[0026] 下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。可以理解的是，此處所描 述的具體實施例僅僅用于解釋本發明，而非對本發明的限定。另外還需要說明的是，為了便 于描述，附圖中僅示出了與本發明相關的部分而非全部結構。
[0027] 實施例一
[0028] 圖1為本發明實施例一提供的一種直流系統接地故障檢測裝置的結構示意圖，該 裝置具體包括：
[0029] 信號發生模塊110,故障分析模塊120和故障定位模塊130;
[0030] 其中，信號發生模塊110用于設定故障分析模塊的工作模式，并產生與所述工作模 式匹配的設定頻率和幅值的電流信號，并將所述電流信號注入到直流系統中，首先向直流 系統的正對地注入所述電流信號，然后一段時間后停止正對地電流信號，開始向直流系統 的負對地注入所述電流信號，目的是為了使直流系統的正電壓或者負電壓對地發生改變， 所述電流信號的頻率和幅值可以根據需要隨意設置。
[0031 ]故障分析模塊120，用于當直流系統的正電壓或者負電壓對地發生改變時，對直流 系統母線上的變化電壓進行采樣，根據采樣電壓計算直流系統的對地電阻值，并根據所述 電阻值判斷直流系統是否存在接地故障，并將采樣電壓及所述設定頻率和幅值的電流信號 同步傳輸給故障定位模塊;其中將采樣電壓及所述設定頻率和幅值的電流信號同步傳輸給 故障定位模塊的目的為了進行故障定位。
[0032] 故障定位模塊130，用于通過直流電流鉗表或者交流電流鉗表對直流系統中的支 路漏