一種交流竄入直流系統監測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種交流竄入直流系統監測裝置，屬于電力測量控制裝置技術領域。
【背景技術】
[0002]電力系統中各個變電站二次直流系統安全可靠運行對于電力系統安全可靠運行至關重要，但是由于直流系統需要給整個變電站直流負載供電，設備多，供電線路長，在實際運行中由于絕緣下降、誤接線或者誤碰等原因，經常出現直流接地等故障，如果發生兩點同時接地，就有可能造成繼電保護裝置誤動作，造成嚴重的誤跳閘停電事故，威脅電力系統安全穩定運行。
[0003]交流信號竄入直流系統是影響直流系統穩定運行的一個重要因素，目前各個變電站中，開關機構的端子箱等位置由于直流和交流端子排位置比較接近，在絕緣下降或者端子箱進水等情況下，極其容易發生交流竄入直流系統情況，由于交流信號的周期性，會導致直流系統的周期接地，極其容易引起保護裝置的誤動作。國家電網公司《十八項重大反事故措施(修訂版)》第5.1.1.18.3條明確提出絕緣監察裝置應具備交流竄入直流系統告警功會泛。
[0004]目前，大部分變電站中配置直流系統絕緣選線裝置，但是對交流竄入直流告警功能缺乏有效的監測手段和信息交互手段，無法對交流竄入直流系統進行及時有效和準確的監測。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型的目的是提供一種交流竄入直流系統監測裝置，該裝置結構簡單、成本低廉、精度高，能夠實現交流竄入直流系統的實施監測，聲光告警，信息報文記錄，屏幕顯示以及信息的無線傳輸功能。
[0006]—種交流竄入直流系統監測裝置，其組成主要包括隔直電容、分壓電路、信號調理電路、A/D采樣、單片機處理系統，隔直電容的輸入端與直流母線相連，隔直電容的輸出端與分壓電路的輸入端相連，分壓電路的輸出端與信號調理電路的輸入端相連，信號調理電路的輸出端與A/D采樣的輸入端相連，A/D采樣的輸出端與單片機處理系統輸入端相連。
[0007]所述的一種交流流竄入直流系統監測裝置，其單片機處理系統包括單片機主電路、聲音告警電路、燈光告警電路、鍵盤操作電路、屏幕顯示電路、報文輸出電路、無線發射器電路，單片機主電路對信號進行處理判斷，將結果輸出至聲音告警電路、燈光告警電路、屏幕顯示電路、報文輸出電路、無線發射器電路，同時單片機主電路接收鍵盤操作電路的輸入并進行響應。
[0008]所述的A/D采樣器采用AD0832芯片。
[0009]所述的單片機主電路采用AT89C51芯片。
[0010]所述的屏幕顯示電路與單片機主電路信號輸出端相連，顯示屏采用IXD1602。
[0011]所述的無線發射器電路與單片機主電路信號輸出端相連，無線發射器芯片采用CC2530o
[0012]所述的報文輸出電路與單片機主電路信號輸出端相連，包括一個RS232接口。
[0013]所述的燈光告警電路包括四個告警燈，分別為正母告警燈、負母告警燈、裝置異常燈、正常運行燈。
[0014]本實用新型的有益效果在于:(1)能夠快速有效將交流信號從直流系統的正負母線上隔離分離出來，經過分壓和信號調理進行采集，利用離散傅立葉算法進行判斷分析，如果竄入交流分量，發出聲光告警，可以分辨5V至250V內各種幅值交流信號；(2)發生交流竄入直流系統事故時，事故信息報文可以直接直觀的顯示在屏幕上，可供工作人員翻閱，并且提供一個RS232接口可以下載，同時可以通過無線發射器將事故報文信息無線發送到值班人員實施監測的上位機，方便工作人員及時查閱和判斷分析，降低事故處理時間。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型一種交流竄入直流系統監測裝置的原理結構示意圖。
[0016]圖2為本實用新型一種交流竄入直流系統監測裝置的信號調理電路結構示意圖。
[0017]圖3為本實用新型一種交流竄入直流系統監測裝置的裝置示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結合附圖對本實用新型的原理和特征進行描述。
[0019]如圖1所示，本實用新型一種交流竄入直流系統監測裝置，其組成主要包括隔直電容、分壓電路、信號調理電路、A/D采樣、單片機處理系統，其中單片機處理系統包括單片機主電路、聲音告警電路、燈光告警電路、鍵盤操作電路、屏幕顯示電路、報文輸出電路、無線發射器電路，單片機主電路對信號進行處理判斷，將結果輸出至聲音告警電路、燈光告警電路、屏幕顯示電路、報文輸出電路、無線發射器電路，同時單片機主電路接收鍵盤操作電路的輸入并進行響應。
[0020]本監測裝置在進行工作時，首先由隔直電容對直流母線上的信號進行濾波，隔離直流，提取其中的交流成分，然后再將交流信號經過分壓電路進行分壓，將大電壓轉換為小電壓，進行信號調理電路進行調理。信號經過調理才能進行A/D采樣，由單片機進行處理。
[0021]如圖2所示，為本實用新型一種交流竄入直流系統監測裝置的信號調理電路結構示意圖。其中R1和C1主要起到抑制干擾的作用，運算放大器U1以及電阻R1和R2起到了電壓跟隨器和隔離的作用，R3和R4為電平抬升電路，將圍繞零電平波動的信號提升為單極性信號，運算放大器U2起到了電壓跟隨器和隔離的作用，二極管D1和D2起到了電壓限幅保護單片機芯片的作用。
[0022]如圖3所示，為本實用新型一種交流竄入直流系統監測裝置的裝置面板示意圖。其中1為裝置殼體，2為裝置顯示屏，3為正母故障告警燈，4為負母故障告警燈，5為無線發射器發射天線，6為信號復歸按鈕，7為裝置運行燈，8為裝置異常燈，9為RS232接口，10為報文翻閱按鍵。當存在交流竄入直流系統故障，且竄入交流信號幅值在5V-250V時，裝置實施判斷，發出聲音告警，判別故障母線，點亮正母故障或者負母故障告警燈，同時在顯示屏幕上顯示故障信息，包括竄入時刻，竄入幅值，竄入母線信息。通過無線發射器將故障信息發送至遠方監測的上位機。故障告警信號具有自保持功能，方便工作人員查看，可以通過信號復歸按鈕進行復歸。工作人員可以通過報文翻閱按鍵對歷次事故報文進行翻閱，可以最大查看250條事故報文，也可以通過RS232接口將報文信息下載查閱。當裝置程序或者通訊出現異常時候會點亮裝置異常告警燈，裝置正常運行時候，裝置異常燈自動熄滅，正常運行燈點亮。
[0023]進一步作為優選的實施方式，所述的A/D采樣器采用AD0832芯片來實現。
[0024]進一步作為優選的實施方式，所述的單片機主電路采用AT89C51芯片來實現。
[0025]進一步作為優選的實施方式，所述的顯示屏采用IXD1602來實現。
[0026]進一步作為優選的實施方式，所述的無線發射器采用CC2530來實現。
[0027]以上通過具體實施例對本實用新型進行了詳細的說明，但這些并非構成對本實用新型的限制。在不脫離本實用新型原理的情況下，本領域的技術人員還可以做出許多變形和改進，這些也應視為本實用新型的保護范圍。
【主權項】
1.一種交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于:包括隔直電容、分壓電路、信號調理電路、A/D采樣、單片機處理系統，所述隔直電容的輸入端與直流母線相連，所述隔直電容的輸出端與分壓電路的輸入端相連，所述分壓電路的輸出端與信號調理電路的輸入端相連，所述信號調理電路的輸出端與A/D采樣的輸入端相連，所述A/D采樣的輸出端與單片機處理系統輸入端相連。2.根據權利要求1所述的交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于:單片機處理系統包括單片機主電路、聲音告警電路、燈光告警電路、鍵盤操作電路、屏幕顯示電路、報文輸出電路、無線發射器電路，單片機主電路對信號進行處理判斷，將結果輸出至聲音告警電路、燈光告警電路、屏幕顯示電路、報文輸出電路、無線發射器電路，同時單片機主電路接收鍵盤操作電路的輸入并進行響應。3.根據權利要求1所述的交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于所述的A/D采樣采用AD0832芯片。4.根據權利要求2所述的交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于所述的單片機主電路采用AT89C51芯片。5.根據權利要求2所述的交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于所述的屏幕顯示電路與單片機主電路信號輸出端相連，顯示屏采用IXD1602。6.根據權利要求2所述的交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于所述的無線發射器電路與單片機主電路信號輸出端相連，無線發射器采用CC2530。7.根據權利要求2所述的交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于所述的報文輸出電路與單片機主電路信號輸出端相連，包括一個RS232接口。8.根據權利要求2所述的交流竄入直流系統監測裝置，其特征在于所述的燈光告警電路包括四個告警燈，分別為正母告警燈、負母告警燈、裝置異常燈、正常運行燈。
【專利摘要】本實用新型提供了一種交流竄入直流系統監測裝置，具體包括隔直電容、分壓電路、信號調理電路、A/D采樣、單片機處理系統，隔直電容對直流母線直流電壓進行隔離后，將交流信號輸出至分壓電路，將交流信號按照比例分壓后輸出到信號調理電路，信號經過調理進入A/D采樣器，采樣后的信號由單片機處理系統進行判斷處理，實現聲光告警、屏幕顯示以及無線傳輸功能。本實用新型能夠對直流系統中的交流分量進行采集和分析，實現交流竄入直流系統的檢測告警以及信息的無線傳輸功能，并可以對交流竄入信息進行及時記錄，實現查看和報文輸出功能。
【IPC分類】G01R31/00
【公開號】CN205038281
【申請號】CN201520841147
【發明人】孫婉勝, 張海梁, 周薇
【申請人】張海梁
【公開日】2016年2月17日
【申請日】2015年10月28日