一種檢測直流母線支路互竄的方法及系統的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種檢測直流母線支路互竄的方法及系統，方法包括步驟：檢測直流母線是否有交流信號，并判斷直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障；若直流母線沒有交流信號，且直流母線與直流母線支路之間無絕緣故障，則投切一直流母線的測試橋，以產生交流信號；對另一直流母線支路進行巡檢，以判斷另一直流母線支路是否有交流信號，若另一直流母線支路有交流信號，則判定一直流母線支路與另一直流母線支路之間互竄。檢測直流母線支路互竄的方法簡便易行，無需操作人員介入，實現檢測自動化。
【專利說明】
一種檢測直流母線支路互竄的方法及系統
技術領域
[0001]本發明涉及電力系統的檢測領域，更具體地說，涉及一種檢測直流母線支路互竄的方法及系統。
【背景技術】
[0002]目前發電廠、變電站和通信高壓的直流電源作為主要電氣設備的保安電源及控制信號電源。直流系統是發電廠、變電站重要的組成部分，直流系統的安全可靠性影響著發電廠、變電站的安全運行，關系到整個電網的安全生產。隨著直流電流在電力、通信等應用并要求系統的可靠性，要求兩段獨立直流電流系統并存，對于供電要求特別高的設備，采用雙電源供電。
[0003]在雙電源系統下，由于設備故障、人工操作等因素，容易造成兩段直流系統發生非預期的互竄。兩段母線互連回路，對系統維護、設備裝置檢修、斷開保護存在著很大的危害，同時會干擾微機絕緣監測儀的監測，造成誤判接地等現象，對于檢修人員的人身安全更是極大的隱患。同時由于支路網絡復雜，掛接設備繁多，支路互竄具有極強隱蔽性，查找互竄支路有相當的難度。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述缺陷，提供一種檢測直流母線支路互竄的方法及系統，可以方便快捷地判斷直流母線的支路之間是否存在互竄。
[0005]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種檢測直流母線支路互竄的方法，包括下述步驟:
[0006]A.檢測直流母線上是否有交流信號，且判斷所述直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障；
[0007]B.若所述直流母線上無交流信號，且所述直流母線與所述直流母線支路之間無絕緣故障，則投切一直流母線與接地線之間的測試橋，以產生交流信號；
[0008]C.對另一直流母線支路進行巡檢，并判斷另一直流母線支路是否有交流信號，若有，則判定所述一直流母線支路和所述另一直流母線支路之間互竄。
[0009]優選地，所述步驟A中，判斷所述直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障具體包括下述步驟:
[0010]采集所述直流母線的電流信號；
[0011]采集所述直流母線支路的電流信號；
[0012]判斷所述直流母線的電流信號與所述直流母線支路的電流信號是否相同，若所述直流母線的電流信號與所述直流母線支路的電流信號相同，則判斷所述直流母線與所述直流母線支路之間無絕緣故障。
[0013]本發明還提供一種檢測直流母線支路互竄的系統，包括微機絕緣檢測儀、控制模塊、繼電器、電流檢測儀、第一開關K1、第二開關K2、第一測試橋電阻Rpl、第二測試橋電阻Rp2、第一平衡橋電阻Rbl、第二平衡橋電阻Rb2、接地線，所述控制模塊與所述繼電器連接，所述第一開關Kl和所述第一測試橋電阻Rbl串聯于直流母線中正母線與所述接地線之間，所述第二開關K2和所述第二測試橋電阻Rb2串聯于所述直流母線中負母線與所述接地線之間，所述第一平衡橋電阻Rbl串聯在所述正母線和所述接地線之間，所述第二平衡橋電阻Rb2串聯在所述負母線與所述接地線之間；
[0014]所述電流檢測儀，與所述微機絕緣檢測儀連接，用于采集直流母線支路中的電流信號并輸出至所述微機絕緣檢測儀；
[0015]所述微機絕緣檢測儀，與所述直流母線連接，包括交流信號判斷模塊和絕緣故障判斷模塊，
[0016]所述交流信號判斷模塊，用于接收所述直流母線及所述直流母線支路的電流信號，并判斷是否有交流信號，
[0017]所述絕緣故障判斷模塊，用于接收所述直流母線及所述直流母線支路的電流信號，并判斷所述電流母線的直流信號與所述直流母線支路的電流信號是否相同，若相同，則判斷所述直流母線與所述直流母線支路之間無絕緣故障；
[0018]所述控制模塊，用于發送控制指令至所述繼電器，以控制所述繼電器投切所述第一開關Kl或所述第二開關K2 ;
[0019]所述繼電器，用于投切所述第一開關Kl或所述第二開關K2，以在串聯有所述第一開關Kl或所述第二開關K2的直流母線上產生交流信號。
[0020]優選地，所述電流檢測儀包括直流信號檢測儀、交流信號檢測儀、單片機、第三開關和第四開關，所述直流信號檢測儀與所述交流信號檢測儀并聯在所述單片機上，所述第三開關接在所述直流信號檢測儀與所述單片機之間，所述第四開關接在所述交流信號檢測儀與所述單片機之間，所述單片機用于控制所述第三開關和所述第四開關的接通與斷開，并將所述直流信號檢測儀或所述交流信號檢測儀采集的所述電流信號輸出至所述微機絕緣檢測儀。
[0021]優選地，所述直流信號檢測儀的精度大于或等于±0.1mA，所述交流信號檢測儀的精度大于或等于±0.05mA。
[0022]實施本發明的檢測直流母線支路互竄的方法及系統，首先判斷直流母線上是否有交流信號，以及直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障，進而排除影響結果的干擾因素，再通過投切一直流母線與接地線之間的測試橋以產生交流信號，再判斷另一直流母線支路上是否有交流信號，若判斷有，則證明一直流母線與另一直流母線之間的支路互竄，該判斷方法簡單方便，無需操作人員介入，實現檢測自動化。
【附圖說明】
[0023]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0024]圖1是本發明的檢測直流母線支路互竄的系統結構示意圖；
[0025]圖2是本發明的電流檢測儀的結構示意圖；
[0026]圖3是本發明的檢測直流母線支路互竄的方法流程圖。
【具體實施方式】
[0027]如圖1所示，在本發明的檢測直流母線支路互竄的系統的第一實施例中，包括微機絕緣檢測儀1、控制模塊2、繼電器3、電流檢測儀4、第一開關K1、第二開關K2、第一測試橋電阻Rpl、第二測試橋電阻Rp2、接地線，直流母線包括正母線與負母線。第一測試橋電阻Rpl和第一開關Kl串聯在正母線與接地線之間，第二測試橋電阻Rp2和第二開關K2串聯在正母線與接地線之間。檢測直流母線支路互竄的系統還包括第一平衡橋電阻Rbl、第二平衡橋電阻Rb2，第一平衡橋電阻Rbl串聯在正母線和接地線之間，第二平衡橋電阻Rb2串聯在負母線與接地線之間，正母線與負母線之間的電勢差為220V，當第一開關Kl閉合、第二開關K2斷開時，正母線與接地線之間第一平衡橋電阻Rbl和第一測試橋電阻Rpl并聯，正母線與接地線之間的電阻阻值減小，進而正母線與接地線之間的電壓減小，當第一開關Kl斷開，正母線與接地線之間的電壓又恢復為初始的電壓值，當第一開關Kl重復投切時，正母線上的電壓反復變化，形成交流信號。
[0028]電流檢測儀4與微機絕緣檢測儀I連接，用于采集直流母線支路中的電流信號并輸出至微機絕緣檢測儀I。在本實施例中，如圖2所示，電流檢測儀4包括直流信號檢測儀42、交流信號檢測儀43、單片機41、第三開關K45和第四開關K46，直流信號檢測儀42與交流信號檢測儀43并聯在單片機41上，第三開關K45接在單片機41和直流信號檢測儀42之間，第四開關K46接在單片機41和交流信號檢測儀43之間，單片機41用于控制第三開關K45和第四開關K46的接通與斷開，并將直流信號檢測儀42或交流信號檢測儀43采集的電流信號輸出至微機絕緣檢測儀I。直流信號檢測儀42的精度大于或等于±0.1mA，交流信號檢測儀43的精度大于或等于±0.05mA。當需要判斷直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障時，具體即是判斷正母線與正母線支路之間、負母線與負母線支路之間是否有絕緣故障，電流檢測儀4中的單片機41控制第四開關K46斷開交流信號檢測儀43與單片機41之間的連接，直流信號檢測儀42與單片機41之間接通，直流信號檢測儀42采集直流母線支路的電流信號并輸出至單片機41，單片機41將該電流信號輸出至微機絕緣檢測儀I，該直流信號檢測儀42采集的電流信號主要是直流信號。
[0029]微機絕緣檢測儀I與直流母線連接。微機絕緣檢測儀I包括交流信號判斷模塊11和絕緣故障判斷模塊12。交流信號判斷模塊11用于接收直流母線、直流母線支路中的電流信號，并判斷直流母線或者與直流母線支路是否有交流信號。絕緣故障判斷模塊12用于接收直流母線與直流母線支路中的電流信號，并判斷直流母線的電流信號與直流母線支路的電流信號是否相同，若相同，則判斷直流母線與直流母線支路之間無絕緣故障。更具體地，是判斷正母線與正母線支路的直流信號是否相同，以及負母線與負母線支路之間的直流信號是否相同，若正母線與正母線支路的直流信號相同，則判斷正母線與正母線支路之間無絕緣故障，若負母線與負母線支路的直流信號相同，則判斷負母線與負母線支路之間無絕緣故障。
[0030]控制模塊2與繼電器3連接，控制模塊2發送控制指令至繼電器3，控制繼電器3連續投切第一開關Kl或者第二開關K2。
[0031]繼電器3用于接收控制模塊2輸出的控制指令，連續投切第一開關Kl或者第二開關K2，以在正母線上或負母線上產生交流信號。
[0032]在另一實施例中，微機絕緣檢測儀I好包括兩個主機模塊，每個主機模塊都包括交流信號檢測模塊11和絕緣故障判斷模塊12，微機絕緣檢測儀I可同時連接兩段直流母線即兩對正母線、負母線進行檢測，兩個主機模塊之間通過RS485、CAN等串行通訊方式通訊。
[0033]本發明提供一種檢測直流母線支路互竄的方法如圖3所示，包括下述步驟:
[0034]S1.檢測直流母線上是否有交流信號，且判斷直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障。具體地，檢測直流母線中的正母線與負母線上是否有交流信號，且正母線與正母線支路之間，及負母線與負母線支路之間是否有絕緣故障。
[0035]S2.若直流母線上無交流信號，且直流母線與直流母線支路之間無絕緣故障，則投切一直流母線與接地線之間的測試橋，以產生交流信號。具體地，若正母線與負母線上無交流信號，且正母線與正母線支路之間，及負母線與負母線支路之間無絕緣故障，則控制模塊2輸出控制指令至繼電器3，繼電器3連續的投切正母線與接地線之間的第一開關K1，以通過連續改變正母線上的對地電壓從而在正母線上產生交流信號，或者連續投切負母線與接地線之間的第二開關K2，以連續改變負母線上的對地電壓在負母線上產生交流信號。
[0036]S3.對另一直流母線支路進行巡檢，并判斷另一直流母線支路是否有交流信號，若有，則判定一直流母線支路和另一直流母線支路之間互竄。具體地，當繼電器3連續投切第一開關Kl在正母線上產生交流信號，則對負母線支路進行巡檢，當繼電器3投切第二開關K2在負母線上產生交流信號，則對正母線支路進行巡檢，并判斷正母線支路或者負母線支路是否有交流信號，若有，則判定正母線支路和負母線支路之間互竄。
[0037]進一步地，步驟SI中，判斷直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障具體包括下述步驟:
[0038]Sll.采集直流母線的電流信號。具體地包括，采集正母線的電流信號和負母線的電流信號。
[0039]S12.采集直流母線支路電流信號。具體地包括，采集正母線支路的電流信號和負母線支路的電流信號。
[0040]S13.判斷直流母線的電流信號與直流母線支路的電流信號是否相同，若直流母線的電流信號與直流母線支路的電流信號相同，則判斷直流母線與直流母線支路之間無絕緣故障。具體地包括，判斷正母線的電流信號與正母線支路的電流信號是否相同，及負母線的電流信號與負母線支路的電流信號是否相同，若正母線的電流信號與正母線支路的電流信號相同，則判斷正母線與正母線支路之間無絕緣故障，若負母線的電流信號與負母線支路的電流信號相同，則判斷負母線與負母線支路之間無絕緣故障。
[0041]綜上所述，先通過微機絕緣檢測儀I內部的交流信號判斷模塊11判斷直流母線是否有交流信號，并通過絕緣故障判斷模塊12判斷直流母線和連接在直流母線上的支路之間是否有絕緣故障，這樣便避免了外界干擾因素對檢測結果的影響，通過投切正母線與接地線之間的第一開關K1，在正母線上產生交流信號，并判斷負母線的支路是否有交流信號，或者投切負母線與接地線之間的第二開關K2，判斷正母線支路是否有交流信號，該判斷方法簡單方便、容易實施，可以準確判斷正母線與負母線之間的支路是否存在互竄，無需操作人員介入，實現檢測自動化。
[0042]可以理解的，以上實施例僅表達了本發明的優選實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本發明專利范圍的限制；應當指出的是，對于本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，可以對上述技術特點進行自由組合，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本發明的保護范圍；因此，凡跟本發明權利要求范圍所做的等同變換與修飾，均應屬于本發明權利要求的涵蓋范圍。
【主權項】
1.一種檢測直流母線支路互竄的方法，其特征在于，包括下述步驟: A.檢測直流母線上是否有交流信號，且判斷所述直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障； B.若所述直流母線上無交流信號，且所述直流母線與所述直流母線支路之間無絕緣故障，則投切一直流母線與接地線之間的測試橋，以產生交流信號； C.對另一直流母線支路進行巡檢，并判斷另一直流母線支路是否有交流信號，若有，則判定所述一直流母線支路和所述另一直流母線支路之間互竄。2.根據權利要求1所述的檢測直流母線支路互竄的方法，其特征在于，所述步驟A中，判斷所述直流母線與直流母線支路之間是否有絕緣故障具體包括下述步驟: 采集所述直流母線的電流信號； 采集所述直流母線支路的電流信號； 判斷所述直流母線的電流信號與所述直流母線支路的電流信號是否相同，若所述直流母線的電流信號與所述直流母線支路的電流信號相同，則判斷所述直流母線與所述直流母線支路之間無絕緣故障。3.—種檢測直流母線支路互竄的系統，其特征在于，包括微機絕緣檢測儀、控制模塊、繼電器、電流檢測儀、第一開關K1、第二開關K2、第一測試橋電阻Rpl、第二測試橋電阻Rp2、第一平衡橋電阻Rbl、第二平衡橋電阻Rb2、接地線，所述控制模塊與所述繼電器連接，所述第一開關Kl和所述第一測試橋電阻Rbl串聯于直流母線中正母線與所述接地線之間，所述第二開關K2和所述第二測試橋電阻Rb2串聯于所述直流母線中負母線與所述接地線之間，所述第一平衡橋電阻Rbl串聯在所述正母線和所述接地線之間，所述第二平衡橋電阻Rb2串聯在所述負母線與所述接地線之間； 所述電流檢測儀，與所述微機絕緣檢測儀連接，用于采集直流母線支路中的電流信號并輸出至所述微機絕緣檢測儀； 所述微機絕緣檢測儀，與所述直流母線連接，包括交流信號判斷模塊和絕緣故障判斷豐旲塊， 所述交流信號判斷模塊，用于接收所述直流母線及所述直流母線支路的電流信號，并判斷是否有交流信號， 所述絕緣故障判斷模塊，用于接收所述直流母線及所述直流母線支路的電流信號，并判斷所述電流母線的直流信號與所述直流母線支路的電流信號是否相同，若相同，則判斷所述直流母線與所述直流母線支路之間無絕緣故障； 所述控制模塊，用于發送控制指令至所述繼電器，以控制所述繼電器投切所述第一開關Kl或所述第二開關K2; 所述繼電器，用于投切所述第一開關Kl或所述第二開關K2，以在串聯有所述第一開關Kl或所述第二開關K2的直流母線上產生交流信號。4.根據權利要求3所述的檢測直流母線支路互竄的系統，其特征在于，所述電流檢測儀包括直流信號檢測儀、交流信號檢測儀、單片機、第三開關和第四開關，所述直流信號檢測儀與所述交流信號檢測儀并聯在所述單片機上，所述第三開關接在所述直流信號檢測儀與所述單片機之間，所述第四開關接在所述交流信號檢測儀與所述單片機之間，所述單片機用于控制所述第三開關和所述第四開關的接通與斷開，并將所述直流信號檢測儀或所述交流信號檢測儀采集的所述電流信號輸出至所述微機絕緣檢測儀。5.根據權利要求4所述的檢測直流母線互竄的系統，其特征在于，所述直流信號檢測儀的精度大于或等于±0.1mA，所述交流信號檢測儀的精度大于或等于±0.05mA。
【文檔編號】G01R31/40GK105988088SQ201510050574
【公開日】2016年10月5日
【申請日】2015年1月30日
【發明人】王春華, 李志剛, 萬新航, 許昭德
【申請人】深圳奧特迅電力設備股份有限公司