一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，采用耦合、交直流分解、脈動(dòng)信號(hào)分離等特殊電路處理，將交流信號(hào)和直流信號(hào)的進(jìn)行隔離，高速采樣、全面捕捉交流紋波信號(hào)，采用直流測記模塊有效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地對直流電源紋波含量即紋波電壓值進(jìn)行測量，并計(jì)算直流中的紋波系數(shù)，將測量得到的紋波電壓值與門限值比較，若超過門限值則報(bào)警并記錄；交流測記模塊通過電容隔直流、差分運(yùn)放、整流濾波、高速AD轉(zhuǎn)換后，實(shí)時(shí)檢測母線上的交流信號(hào)，并反饋至主芯片，若外部竄入的交流電壓值大于所設(shè)定的信號(hào)保護(hù)門限值，通過聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警相關(guān)信息，并記錄保存本次報(bào)警相關(guān)信息以及交流波形竄入直流時(shí)間、幅值、波形與相位等信息。
【專利說明】一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本實(shí)用新型電網(wǎng)安全領(lǐng)域，尤其涉及一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]針對交流竄直流電源系統(tǒng)而引發(fā)的多起電網(wǎng)事故，2012年3月國家電網(wǎng)公司制定的《十八項(xiàng)國家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中的第五項(xiàng)“防止變電站全停及重要客戶停電事故”中明確提出了在原有的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置中要求增加交流竄直流故障的測記和報(bào)警功能。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]為了解決【背景技術(shù)】中存在的技術(shù)問題，本實(shí)用新型提出了一種采取高速采樣，交直流狀態(tài)分析、信號(hào)隔離、實(shí)現(xiàn)了交流竄入、紋波測量等功能的交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，其運(yùn)行時(shí)可對交流竄直流故障的測記和報(bào)警功能，滿足了電網(wǎng)安全運(yùn)行的要求。
[0004]本實(shí)用新型提供一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，包括耦合單元，所述耦合單元連接交直流分解單元，所述交直流分解單元連接有脈動(dòng)信號(hào)分離單元，所述脈動(dòng)信號(hào)分離單元下設(shè)直流測記模塊與交流測記模塊，其中:
[0005]所述直流測記模塊，用于監(jiān)測直流紋波，包括紋波電壓計(jì)算單元；
[0006]所述交流測記模塊，用于監(jiān)測交流電壓，包括依序信號(hào)連接的電容隔直流單元、差分運(yùn)放單元、整流濾波單元及AD轉(zhuǎn)換單元；
[0007]所述紋波電壓計(jì)算單元和所述AD轉(zhuǎn)換單元的輸出分別連接于主芯片；
[0008]主芯片，用于對直流測記模塊測量得到的紋波電壓值和交流測記模塊測量得到的交流電壓值與預(yù)存于所述主芯片內(nèi)的門限值比較；
[0009]報(bào)警單元，連接于所述主芯片，用于當(dāng)紋波電壓值和/或交流電壓值大于門限值時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警。
[0010]進(jìn)一步地，所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置還包括電流傳感器。
[0011 ] 所述電流傳感器設(shè)置于所述直流測記模塊與交流測記模塊外。
[0012]優(yōu)選地，所述主芯片為STM32芯片。
[0013]進(jìn)一步地，所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置還包括與外部設(shè)備連接的串行數(shù)據(jù)通訊接口單元。
[0014]進(jìn)一步地，所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置還包括彩屏液晶顯示單元。
[0015]基于上述技術(shù)方案的公開，本實(shí)用新型提供的所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置采用耦合、交直流分解、脈動(dòng)信號(hào)分離等特殊電路處理，將交流信號(hào)和直流信號(hào)的進(jìn)行隔離，高速采樣、全面捕捉交流紋波信號(hào)，采用直流測記模塊有效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地對直流電源紋波含量即紋波電壓值進(jìn)行測量，并計(jì)算直流中的紋波系數(shù)，將測量得到的紋波電壓值與門限值比較，若超過門限值則報(bào)警并記錄；交流測記模塊的母線通過電容隔直流、差分運(yùn)放、快速整流、濾波、高速AD轉(zhuǎn)換后，實(shí)時(shí)檢測母線上的交流信號(hào)，并反饋至主芯片，若外部竄入的交流電壓值大于所設(shè)定的信號(hào)保護(hù)門限值，通過聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警相關(guān)信息，并記錄保存本次報(bào)警相關(guān)信息以及交流波形竄入直流時(shí)間、幅值、波形與相位等信息。
[0016]所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置采用STM32芯片為主控芯片，集成度高，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，功耗低；操作界面基于菜單式的人性化設(shè)計(jì)，所有參數(shù)均可設(shè)置，所有報(bào)警均通過聲光和干接點(diǎn)輸出；提供串行數(shù)據(jù)通訊接口方便與外部設(shè)備連接；采用實(shí)時(shí)跟蹤信息零處理技術(shù)，解決了交流信號(hào)竄入直流故障的測記和報(bào)警，顯示交流波形圖和竄入時(shí)間；采用彩屏液晶顯示、中文界面、顯示直觀明了，并帶有液晶自動(dòng)保護(hù)功能；采用實(shí)時(shí)全數(shù)字寬帶測量、實(shí)時(shí)測量全范圍的直流電源紋波、電壓值、并計(jì)算紋波系數(shù)值，有效記錄直流電源中的交流含量。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1為本實(shí)用新型提出的一種交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。【具體實(shí)施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行詳述。
[0019]請參閱圖1，本實(shí)用新型提供了 一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，包括耦合單元1，所述耦合單元I連接交直流分解單元2，所述交直流分解單元2連接有脈動(dòng)信號(hào)分離單元3 ;所述脈動(dòng)信號(hào)分離單元3將交流信號(hào)和直流信號(hào)進(jìn)行隔離，下設(shè)直流測記模塊與交流測記模塊。
[0020]請參閱圖1，所述直流測記模塊用于監(jiān)測直流紋波，包括紋波電壓計(jì)算單元10。
[0021]請參閱圖1，所述交流測記模塊用于監(jiān)測交流電壓，包括依序信號(hào)連接的電容隔直流單元11、差分運(yùn)放單元12、整流濾波單元13及AD轉(zhuǎn)換單元14。
[0022]請參閱圖1，所述紋波電壓計(jì)算單元10和所述AD轉(zhuǎn)換單元14的輸出分別連接于主芯片4，所述主芯片4連接報(bào)警單元5。
[0023]所述主芯片4用于對直流測記模塊測量得到的紋波電壓值和交流測記模塊測量得到的交流電壓值與預(yù)存于所述主芯片4內(nèi)的門限值比較。當(dāng)紋波電壓值和/或交流電壓值大于門限值時(shí)觸發(fā)報(bào)警單元5通過聲光及干接點(diǎn)輸出報(bào)警。
[0024]請參閱圖1，所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置還包括外置的電流傳感器6，所述電流傳感器6可以實(shí)現(xiàn)直流電源中的充電機(jī)的穩(wěn)流精度的測試，可實(shí)現(xiàn)測量充電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定度、負(fù)載電流的穩(wěn)定度等指標(biāo)。
[0025]本實(shí)施例中，所述主芯片4為STM32芯片。
[0026]所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置還包括與外部設(shè)備連接的串行數(shù)據(jù)通訊接口單元、彩屏液晶顯示單元。
[0027]工作時(shí)，主要包括以下步驟:
[0028]先采用耦合、交直流分解、脈動(dòng)信號(hào)分離等特殊電路處理，將交流信號(hào)和直流信號(hào)的進(jìn)行隔離，高速采樣、全面捕捉交流紋波信號(hào)。
[0029]然后采用直流測記模塊有效、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地對直流電源紋波含量即紋波電壓值進(jìn)行測量，并計(jì)算直流中的紋波系數(shù)，將測量得到的紋波電壓值與門限值比較，若超過門限值則報(bào)警并記錄。[0030]同時(shí)，交流測記模塊的母線通過電容隔直流、差分運(yùn)放、快速整流、濾波、高速AD轉(zhuǎn)換后，實(shí)時(shí)檢測母線上的交流信號(hào)，并反饋至主芯片，若外部竄入的交流電壓值大于所設(shè)定的信號(hào)保護(hù)門限值，通過聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警相關(guān)信息，并記錄保存本次報(bào)警相關(guān)信息以及交流波形竄入直流時(shí)間、幅值、波形與相位等信息。
[0031]本實(shí)施例提供的所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置的工作電壓為220VAC/DC土 10%或110VAC/DC土 10%，交流串入測量范圍為0-300VAC，母線電壓測量精度為± I %，直流電流測量精度為0-100A誤差< 5%，紋波電壓值測量范圍為0-100V，紋波測量精度小于1%，范圍為0-50VPMM，交流竄入反應(yīng)時(shí)間小于I秒，記錄故障信息大于500條，時(shí)間表達(dá)方式為年、月、日、時(shí)、分、秒。
[0032]綜上，本實(shí)用新型提供的所述交流混入及直流地巡檢報(bào)警裝置采用STM32芯片為主控芯片，集成度高，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，功耗低；操作界面基于菜單式的人性化設(shè)計(jì)，所有參數(shù)均可設(shè)置，所有報(bào)警均通過聲光和干接點(diǎn)輸出；提供串行數(shù)據(jù)通訊接口方便與外部設(shè)備連接；采用實(shí)時(shí)跟蹤信息零處理技術(shù)，解決了交流信號(hào)竄入直流故障的測記和報(bào)警，顯示交流波形圖和竄入時(shí)間；采用彩屏液晶顯示、中文界面、顯示直觀明了，并帶有液晶自動(dòng)保護(hù)功能；采用實(shí)時(shí)全數(shù)字寬帶測量、實(shí)時(shí)測量全范圍的直流電源紋波、電壓值、并計(jì)算紋波系數(shù)值，有效記錄直流電源中的交流含量。
[0033]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案及其實(shí)用新型構(gòu)思加以等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，包括耦合單元，其特征在于，所述耦合單元連接有交直流分解單元，所述交直流分解單元連接有脈動(dòng)信號(hào)分離單元，所述脈動(dòng)信號(hào)分離單元下設(shè)直流測記模塊與交流測記模塊，其中: 所述直流測記模塊，用于監(jiān)測直流紋波，包括紋波電壓計(jì)算單元； 所述交流測記模塊，用于監(jiān)測交流電壓，包括依序信號(hào)連接的電容隔直流單元、差分運(yùn)放單元、整流濾波單元及AD轉(zhuǎn)換單元； 所述紋波電壓計(jì)算單元和所述AD轉(zhuǎn)換單元的輸出分別連接于主芯片； 主芯片，用于對直流測記模塊測量得到的紋波電壓值和交流測記模塊測量得到的交流電壓值與預(yù)存于所述主芯片內(nèi)的門限值比較； 報(bào)警單元，連接于所述主芯片，用于當(dāng)紋波電壓值和/或交流電壓值大于門限值時(shí)觸發(fā)聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，其特征在于，還包括電流傳感器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，其特征在于，所述電流傳感器設(shè)置于所述直流測記模塊與交流測記模塊外。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，其特征在于，所述主芯片為STM32芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，其特征在于，還包括與外部設(shè)備連接的串行數(shù)據(jù)通訊接口單元。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種交流混入及直流接地巡檢報(bào)警裝置，其特征在于，還包括彩屏液晶顯示單元。
【文檔編號(hào)】G01R19/25GK203444063SQ201320520971
【公開日】2014年2月19日 申請日期:2013年8月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月23日
【發(fā)明者】鞏凡, 賈廷波, 李兵, 許允都, 韓磊 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)山東省電力公司日照供電公司