一種直流電源環(huán)網(wǎng)故障診斷裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了準確、快速、自動判斷兩套直流電源系統(tǒng)發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障的監(jiān)測方法，包括了信號源、Ⅰ段回路耦合電路、Ⅱ段回路耦合電路、電流采樣電路、電流信號處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機、液晶顯示器、報警電路組成。以實現(xiàn)兩套直流電源系統(tǒng)在發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障時的實時監(jiān)測與報警，如果發(fā)生了環(huán)網(wǎng)故障，報警電路動作發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障報警信號。全面滿足電力工作者的現(xiàn)場需要。
【專利說明】一種直流電源環(huán)網(wǎng)故障診斷裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種變電站直流電源系統(tǒng)設(shè)備檢測裝置，特別是針對一座變電站安裝兩套以上直流電源系統(tǒng)發(fā)生互竄故障診斷裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]變電站的直流電源系統(tǒng)主要為繼電保護和控制回路提供電源，具有不接地、不間斷供電、短路電流大、放電能力強等特點，為了確保直流電源的供電可靠性，一座變電站或發(fā)電廠常常設(shè)置兩套獨立運行直流電源系統(tǒng)。在正常工作的情況下，兩套直流電源是分開運行、獨立工作、獨立供應負載，相互備份，除母線連絡(luò)開關(guān)外，沒有其他電氣的連接。
[0003]兩套獨立運行的直流電源系統(tǒng)，每套直流電源都配備了各自的蓄電池組、充電機、絕緣監(jiān)測裝置、饋線等，其之間只有在發(fā)現(xiàn)某段直流電源系統(tǒng)發(fā)生異常時采用母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)連接，讓故障的設(shè)備退出運行，此時其供電回路才發(fā)生電氣連接。由于直流電源系統(tǒng)其分支多，回路供電復雜，接線多，往往在施工和檢修過程中難以確定終端電源是來自哪一段的直流電源，造成了兩套直流電源之間的混線、跨線、誤接等問題，常常出現(xiàn)了一個端子有兩個電源并接現(xiàn)象，發(fā)生同一負荷由兩段同時供電，無法完成倒負荷操作。這種現(xiàn)象常常稱做環(huán)網(wǎng)故障，也稱為直流互竄故障。
[0004]兩套獨立的直流電源系統(tǒng)，發(fā)生了環(huán)網(wǎng)故障時，可能會引起繼電保護設(shè)備的誤動、拒動等安全隱患，還可能使正、負對地電壓發(fā)生偏差并造成直流失地現(xiàn)象，也可能會使電源失電，更嚴重時有可能會大大降低蓄電池壽命，引發(fā)直流電源燒毀，甚至火災等不可預估的后果。直流電源系統(tǒng)環(huán)網(wǎng)故障是個隱性的安全隱患，沒有專業(yè)設(shè)備測量，隱患難以判定。目前相關(guān)的絕緣監(jiān)測裝置、直流監(jiān)控裝置都無法對環(huán)網(wǎng)故障進行有效的判斷。
[0005]運行人員無法確定兩套直流電源有發(fā)生互竄故障(環(huán)網(wǎng)故障)時通常采用斷開關(guān)、拉保險、解端子、測電壓的方法來判斷直流電源互竄。由于直流電源系統(tǒng)是個不間斷系統(tǒng)，其負荷都是要求不間斷的供電，采用上述方法都具有較大的安全風險，有可能會引發(fā)無法確定的安全責任事故，為了快速準確自動的判定兩套直流電源系統(tǒng)是否有環(huán)網(wǎng)故障，成為電力工作者急需解決的一個難題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]鑒于目前現(xiàn)狀，本發(fā)明提出了準確、快速、自動判斷兩套直流電源環(huán)網(wǎng)發(fā)生故障的監(jiān)測方法，以實現(xiàn)兩套直流電源系統(tǒng)在發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障時的實時監(jiān)測與報警，全面滿足電力工作者的現(xiàn)場需要。
[0007]本發(fā)明提供了兩套直流電源環(huán)網(wǎng)故障的監(jiān)測方法的裝置，其特點在于:包括了信號源、I段回路耦合電路、II段回路耦合電路、電流采樣電路、電流信號處理電路、A/D轉(zhuǎn)換電路、單片機、液晶顯示器、報警電路組成。其電路連接為信號源分別與I段回路耦合電路、II段回路耦合電路連接；信號與電流采樣電路相接；I段回路耦合電路與I段直流電源負極相連；II段回路耦合電路與II段直流電源負極連接；電流采樣電路與電流信號處理電路相連；電流信號處理電路與A/D轉(zhuǎn)換電路相接；A/D轉(zhuǎn)換電路與單片機相接；單片機與液晶顯示器相接；單片機與報警電路相接；電流采樣電路串接于I段回路耦合電路與I段直流電源負極之間，采樣測量信號源與I段直流電源負極之間的電流。信號源產(chǎn)生一個交流電流信號通過I段回路耦合電路饋到了 I段直流電源負極母線上，信號源輸出的另一端通過
II段回路耦合電路饋到了 II段直流電源負極母線上。當I段的直流電源和II段的直流電源發(fā)生電氣上的連接時，I段直流電源和II段直流電源與信號之間形成了回路。信號源的兩個輸出端之間將會產(chǎn)生一個交變的電流信號。信號源所產(chǎn)生的這個交流電源信號就會被電流采樣電路采樣。電流采樣電路采樣到的這個電流信號送到電流信號處理電路，進行信號放大處理電壓。A/D轉(zhuǎn)換電路根據(jù)電流信號處理電路送過來的0-5V電壓信號形成模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，單片機根據(jù)其A/D轉(zhuǎn)換器電路之間的數(shù)據(jù)進行計算判定其是否發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障。單片機將判定電流大小和是否發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障和測量的結(jié)果分別送到液晶顯示器，如果發(fā)生了環(huán)網(wǎng)故障，報警電路動作發(fā)出環(huán)網(wǎng)故障報警信號。
[0008]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:1、結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計合理、電路接線方便且投入成本低，加工制作方便。2、本方法測量范圍廣、合適于不同的直流電源。3、使用操作簡便且使用效果好、實用價值高。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明做進一步描述。
[0010]圖1是本發(fā)明的原理示意圖。
[0011]圖2是本發(fā)明的與兩套直流電源系統(tǒng)的連接示意圖。
[0012]本實施例是提供了兩套直流電源判斷環(huán)網(wǎng)故障監(jiān)測原理示意圖，包括了:信號源
(3)、I段回路耦合電路(I)、II段回路耦合電路(2)、電流采樣電路(4)、電流信號處理電路
(5)、A/D轉(zhuǎn)換電路(6)、單片機(7)、液晶顯示器(8)、報警電路(9)組成。其電路連接為信號源(3)分別與I段回路耦合電路(I)、II段回路耦合電路(2)連接；I段回路耦合電路(I)與I段直流電源負極相連；II段回路耦合電路(2)與II段直流電源負極連接；信號源(3)與電流采樣電路(4)相接；電流采樣電路與電流信號處理電路(5)相連；電流信號處理電路
(5)與A/D轉(zhuǎn)換電路(6)相接；A/D轉(zhuǎn)換電路(6)與單片機(7)相接；單片機(7)與液晶顯示器(8)、報警電路(9)相接；電流采樣電路(4)并接于I段回路耦合電路(I)與I段直流電源負極之間，采樣測量其電流值。信號源(3)產(chǎn)生一個交流電流信號通過I段回路耦合電路(10)饋到了 I段直流電源負極母線上，信號源(3)輸出的另一端通過II段回路耦合電路饋到了 II段直流電源負極母線上。當I段的直流電源和II段的直流電源發(fā)生電氣上的連接時，I段直流電源和II段直流電源與信號之間形成了回路。信號源的兩個輸出端之間將會產(chǎn)生一個交變的電流信號。信號源(3)所產(chǎn)生的這個交流電源信號就會被電流采樣電路
(4)采樣。電流采樣電路采樣(4)到的這個電流信號送到電流信號處理電路(5)，進行信號放大處理電壓。A/D轉(zhuǎn)換電路(6)根據(jù)電流信號處理電路送過來的0-5V電壓信號形成模數(shù)轉(zhuǎn)換變成數(shù)字信號，單片機根據(jù)其A/D轉(zhuǎn)換器之間的數(shù)據(jù)進行計算判定其是否發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障。單片機將判定電流大小和是否發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障和測量的結(jié)果分別送到液晶顯示器(8)，如果發(fā)生了環(huán)網(wǎng)故障，報警電路(9)動作發(fā)出環(huán)網(wǎng)故障報警信號。信號源(3)為4HZ頻率，電流為10mA的恒號源，I段回路耦合電路(I)和II段回路耦合電路(2)主要是保證通過頻率為4HZ，電流為10mA的交流恒號源，具有隔直流、通交流的特性。電流采樣電路采用小電流傳感器做為采用點，電流測量范圍0-200mA，單片機采用TA89C51，液晶顯示器采用點陣12864的單彩顯示器。中文顯示，主要顯示是否發(fā)生互竄信息，電流狀態(tài)信息等參數(shù)。報警輸出回路為2A的空接點回路閉合，無互竄時為空接點斷開，發(fā)生環(huán)網(wǎng)接地故障、互竄故障時報警，報警輸出接點閉合。
[0013]本實施例是兩套直流電源系統(tǒng)之間的電氣連接示意，傳感器就是設(shè)立于I段電源和；II段電源之間的電流采樣點，傳感器信號送到實施列I中的電流采樣電路(4)，I段直流電源與I段回路耦合電路相接；II段直流電源與II段回路耦合電路(2)相接；與兩段直流電源相接的都是負極。如果發(fā)生兩段正極相接的環(huán)網(wǎng)故障時，信號源產(chǎn)生的電流信號將通過第I段的蓄電池和充電機到第II段的正極，第II段的正極又通過第II段直流電源的充電機和蓄電池會到第II段直流電源的負極，使信號源與兩段電源之間也產(chǎn)生了回路，同樣可以測到之間環(huán)網(wǎng)的互竄電流信號。兩段直流電源的正、負極卻發(fā)生了環(huán)網(wǎng)互竄，都會通過其中一段的充電機和蓄電池，所以只要兩段獨立的直流電源發(fā)生電氣上的連接時產(chǎn)生了環(huán)網(wǎng)互竄故障，本方法都可以自動、準確、快捷的測量并發(fā)生環(huán)網(wǎng)故障報警信息，為電力工作者準確地掌握變電站的直流電流電源是否發(fā)生互竄、環(huán)網(wǎng)等安全隱患，有力地提供安全運行的保障。
[0014]上述實施例為本發(fā)明的較佳實施方式，本實施方式并不受上述實施例的限制，其他的任何未背離本
【發(fā)明內(nèi)容】
的實質(zhì)精神與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化，均應為等效的置換方式，都包含在本
【發(fā)明內(nèi)容】
的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.本發(fā)明提供了一座變電站內(nèi)的兩套直流電源系統(tǒng)發(fā)生了環(huán)網(wǎng)故障的監(jiān)測方法裝置，其特征在于:包括了信號源、I段回路耦合電路、II段回路耦合電路、電流采樣電路、電流信號處理電路、八/0轉(zhuǎn)換電路、單片機、液晶顯示器、報警電路組成；其電路連接為信號源分別與I段回路耦合電路、II段回路耦合電路連接；I段回路耦合電路與I段直流電源負極相連；II段回路耦合電路與II段直流電源負極連接；電流采樣電路與電流信號處理電路相連；電流信號處理電路與八/0轉(zhuǎn)換電路相接汸/0轉(zhuǎn)換電路與單片機相接；單片機與液晶顯示器；單片機與報警電路相接；電流采樣電路串接于I段回路耦合電路與I段直流電源負極之間，采樣測量信號源與I段直流電源負極之間的電流。
【文檔編號】G01R31/40GK104391256SQ201410723692
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2014年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月3日
【發(fā)明者】羅漢武, 陳文 , 姜傳霏, 趙占軍, 崔士剛, 陳媚, 王志強 申請人:浙江科暢電子有限公司, 國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)內(nèi)蒙古東部電力有限公司檢修分公司