一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置，包括殼體，在殼體的前面板上設有電源開關、若干個控制按鈕、顯示屏、直流電壓輸入端口、通信端口和告警接點輸出端口，特征是：在殼體內安裝有電路板，在電路板上設有若干個完全相同的分壓取樣電路、若干個完全相同的光電隔離電路、若干個完全相同的信號放大電路、一個模數(shù)變換電路、一個中央處理電路、一個告警報文輸出電路、一個告警接點輸出電路和一個電源電路。在直流中的交流成分達到告警值后告警接點輸出電路的繼電器接點接通，并向告警報文輸出電路輸出告警報文。本實用新型具有能使直流系統(tǒng)在出現(xiàn)交流竄電時立即發(fā)出告警信息、并對故障時的波形進行記錄、以便迅速排除故障、從而保證直流系統(tǒng)和繼電保護裝置的安全運行、避免惡性電網(wǎng)事故的發(fā)生的優(yōu)點。
【專利說明】一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及變電站直流電源設備，尤其是涉及一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置。

【背景技術】
[0002]變電站直流電源是給繼電保護裝置提供動力的系統(tǒng)，它的穩(wěn)定性、可靠性直接影響著變電站繼電保護裝置的工作狀況。交流竄入直流系統(tǒng)是影響直流電源系統(tǒng)穩(wěn)定性、可靠性的一個重要因素，有可能直接導致繼電保護裝置出現(xiàn)大面積誤動，造成嚴重的電網(wǎng)事故。2012年初，陜西某變電站因雨水滲入戶外端子箱內的端子排，導致交流竄入直流系統(tǒng)，造成多套繼電保護裝置誤動跳閘，跳開多條220kV線路，多個變電站全站失壓，就是慘痛的教訓。國家電網(wǎng)公司《十八項重大反事故措施(修訂版)》“防止繼電保護事故”第5.1.1.18.3條已明確提出絕緣監(jiān)察裝置應具備交流竄入直流系統(tǒng)告警功能。
[0003]交流竄入直流系統(tǒng)，除誤碰外，多為絕緣不良導致，而絕緣不良往往有一個發(fā)展過程，從直流系統(tǒng)運行工況來說，會先出現(xiàn)直流接地告警，絕緣不良惡化到一定程度才出現(xiàn)跳閘。若交流竄入直流系統(tǒng)導致的絕緣不良能及早發(fā)現(xiàn)并及時處理，則可避免惡性電網(wǎng)事故的發(fā)生。


【發(fā)明內容】

[0004]本實用新型的目的在于提供一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置，它能使直流系統(tǒng)在出現(xiàn)交流竄電時立即發(fā)出告警信息，并對故障時的波形進行記錄，以便迅速排除故障，從而保證直流系統(tǒng)和繼電保護裝置的安全運行，避免惡性電網(wǎng)事故的發(fā)生。
[0005]本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的:
[0006]一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置，包括殼體，在殼體的前面板上設有觸摸功能的顯不屏，在后面板上設有一個電源開關、一個直流電壓輸入端口、一個告警報文輸出端口和一個告警接點輸出端口，特征是:在殼體內安裝有電路板，在電路板上設有若干個完全相同的分壓取樣電路、若干個完全相同的光電隔離電路、若干個完全相同的信號放大電路、一個模數(shù)變換電路、一個中央處理電路、一個告警報文輸出電路、一個告警接點輸出電路和一個電源電路，分壓取樣電路、光電隔離電路、信號放大電路的數(shù)量相同，每個分壓取樣電路的輸出端接相應的光電隔離電路的輸入端，光電隔離電路的輸出端接相應的信號放大電路的輸入端，信號放大電路的輸出端接模數(shù)變換電路的輸入端，模數(shù)變換電路的輸出端接中央處理電路的輸入端，中央處理電路的兩個輸出端分別接告警報文輸出電路的輸入端和告警接點輸出電路的輸入端，在告警報文輸出端口電路中設有用于遠程通信的485通信接口，電源電路為各個電路提供電源。
[0007]本實用新型由殼體、分壓取樣電路、光電隔離電路、信號放大電路、模數(shù)變換電路、中央處理電路、告警報文輸出電路、告警接點輸出電路和電源電路組成，分壓取樣電路、光電隔離電路、信號放大電路的數(shù)量相同。
[0008]分壓取樣電路用于提取直流系統(tǒng)中竄入的交流信號，分壓取樣電路采用兩個電阻串聯(lián)進行分壓，考慮到直流成分的影響，在兩個電阻之間串聯(lián)進一個電容，從而使得取樣的信號里不存在直流成分。光電隔離電路用于將強電的輸入部分與弱電的采樣部分進行隔離，提高直流系統(tǒng)的安全性。信號放大電路用于將采集到的交流信號進行放大，該放大電路為低通放大器，使得直流系統(tǒng)在硬件上提高了對于高次諧波的抗干擾能力。12位的高速模數(shù)變換電路是將直接進入、放大后的信號轉換成數(shù)字信號，再輸送給中央處理電路進行計算。中央處理電路(CPU)具備同時處理最多8組正負直流母線監(jiān)測功能，在直流母線的交流電壓達到設定值時發(fā)出告警信息，兩對報警接點在任意一段直流母線出現(xiàn)交流竄入時均會導通，具體是哪段直流報警通過液晶顯示屏顯示，同時通過告警報文輸出端口電路(485通信接口)向遠端送出。告警接點輸出端口電路在直流中的交流成分達到告警值后輸出告警接點。中央處理電路(CPU)可將出現(xiàn)交流竄入時的輸入電壓的波形進行記錄、存儲以便查閱。
[0009]直流電壓輸入端口用于接入所監(jiān)視的直流電壓，同時作為工作電源的輸入端口，告警接點輸出端口包括兩對輸出接點，在直流系統(tǒng)發(fā)生交流竄入時導通，兩對輸出接點無電氣聯(lián)系，可供不同的監(jiān)視系統(tǒng)使用，發(fā)出告警信號。本實用新型可接至少I組直流電壓輸入并對其進行監(jiān)視，對其中的交流成分進行分析，在交流竄入直流系統(tǒng)后告警，輸出相應告警接點及告警信息，也可通過485通信接口輸出告警報文，并可對所監(jiān)視的直流電壓進行錄波，并將錄得的電壓波形進行存儲備查。
[0010]因此，本實用新型具有能使直流系統(tǒng)在出現(xiàn)交流竄電時立即發(fā)出告警信息、并對故障時的波形進行記錄以便迅速排除故障，從而保證直流系統(tǒng)和繼電保護裝置的安全運行、避免惡性電網(wǎng)事故的發(fā)生的優(yōu)點。
[0011]【專利附圖】

【附圖說明】:
[0012]圖1為本實用新型實施例1的結構圖；
[0013]圖2為本實用新型實施例2的結構圖；
[0014]圖3為實施例1和實施例2前面板的結構示意圖；
[0015]圖4為實施例1和實施例2后面板的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0016]下面結合實施例并對照附圖對本實用新型作進一步詳細說明。
[0017]實施例1:
[0018]一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置，包括殼體1，在殼體I的前面板2上設有觸摸功能的顯不屏3,在后面板4上設有一個電源開關5、一個直流電壓輸入端口 6、一個告警報文輸出端口 7和一個告警接點輸出端口 8，在殼體I內安裝有電路板，在電路板上設有兩個完全相同的分壓取樣電路、兩個完全相同的光電隔離電路、兩個完全相同的信號放大電路、一個模數(shù)變換電路、一個中央處理電路、一個告警報文輸出電路、一個告警接點輸出電路和一個電源電路，第I個分壓取樣電路由第I電阻Rl1、第2電阻R21、第I電容Cl組成，第I電阻Rll的一端接直流正極控制母線+KM，第I電阻Rll的另一端依次與第I電容Cl、第2電阻R21串聯(lián)后接地，第I電容Cl和第2電阻R21之間的公共端接第I光電隔離電路的輸入端，第I光電隔離電路的輸出端接第I信號放大電路的輸入端，第I信號放大電路的輸出端接模數(shù)變換電路的第I輸入端；第2個分壓取樣電路由第3電阻R12、第4電阻R22、第2電容C2組成，第3電阻R12的一端接直流負極控制母線-KM，第3電阻R12的另一端依次與第2電容C2、第4電阻R22串聯(lián)后接地，第2電容C2和第4電阻R22之間的公共端接第2光電隔離電路的輸入端，第2光電隔離電路的輸出端接第2信號放大電路的輸入端，第2信號放大電路的輸出端接模數(shù)變換電路的第2輸入端，模數(shù)變換電路的輸出端接中央處理電路的輸入端，中央處理電路的兩個輸出端分別接告警報文輸出電路的輸入端和告警接點輸出電路的輸入端，在告警報文輸出端口電路中設有用于遠程通信的485通信接口，電源電路為各個電路提供電源。
[0019]實施例2:
[0020]一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置，包括殼體1，在殼體I的前面板2上設有觸摸功能的顯不屏3,在后面板4上設有一個電源開關5、一個直流電壓輸入端口 6、一個告警報文輸出端口 7和一個告警接點輸出端口 8，在在殼體內安裝有電路板，在電路板上設有兩個完全相同的分壓取樣電路、兩個完全相同的光電隔離電路、兩個完全相同的信號放大電路、一個模數(shù)變換電路、一個中央處理電路、一個告警報文輸出電路、一個告警接點輸出電路和一個電源電路，第I個分壓取樣電路由第I電阻Rl1、第2電阻R21、第I電容Cl組成，第I電阻Rll的一端接直流正極控制母線(+KM)，第I電阻Rll的另一端依次與第I電容Cl、第2電阻R21串聯(lián)后接地，第I電容Cl和第2電阻R21之間的公共端接第I光電隔離電路的輸入端，第I光電隔離電路的輸出端接第I信號放大電路的輸入端，第I信號放大電路的輸出端接模數(shù)變換電路的第I輸入端；第2個分壓取樣電路由第3電阻R12、第4電阻R22、第2電容C2組成，第3電阻R12的一端接直流負極控制母線(-KM)，第3電阻R12的另一端依次與第2電容C2、第4電阻R22串聯(lián)后接地，第2電容C2和第4電阻R22之間的公共端接第2光電隔離電路的輸入端，第2光電隔離電路的輸出端接第2信號放大電路的輸入端，第2信號放大電路的輸出端接模數(shù)變換電路的第2輸入端；第η個分壓取樣電路由第2η-1電阻Rln、第2n電阻R2n、第η電容Cn組成，第2η_1電阻Rln的一端接直流正極控制母線(+ΚΜ)，第2η-1電阻Rln的另一端依次與第η電容Cn、第2n電阻R2n串聯(lián)后接地，第η電容Cn和第2η電阻R2n之間的公共端接第η光電隔離電路的輸入端，第η光電隔離電路的輸出端接第η信號放大電路的輸入端，第η信號放大電路的輸出端接模數(shù)變換電路的第η輸入端；模數(shù)變換電路的輸出端接中央處理電路的輸入端，中央處理電路的兩個輸出端分別接告警報文輸出電路的輸入端和告警接點輸出電路的輸入端，在告警報文輸出電路中設有用于遠程通信的485通信接口，電源電路為各個電路提供電源。
【權利要求】
1.一種交流竄入直流系統(tǒng)告警及錄波裝置，包括殼體，在殼體的前面板上設有觸摸功能的顯不屏，在后面板上設有一個電源開關、一個直流電壓輸入端口、一個告警報文輸出端口和一個告警接點輸出端口，其特征在于:在殼體內安裝有電路板，在電路板上設有若干個完全相同的分壓取樣電路、若干個完全相同的光電隔離電路、若干個完全相同的信號放大電路、一個模數(shù)變換電路、一個中央處理電路、一個告警報文輸出電路、一個告警接點輸出電路和一個電源電路，分壓取樣電路、光電隔離電路、信號放大電路的數(shù)量相同，每個分壓取樣電路的輸出端接相應的光電隔離電路的輸入端，光電隔離電路的輸出端接相應的信號放大電路的輸入端，信號放大電路的輸出端接模數(shù)變換電路的輸入端，模數(shù)變換電路的輸出端接中央處理電路的輸入端，中央處理電路的兩個輸出端分別接告警報文輸出電路的輸入端和告警接點輸出電路的輸入端，電源電路為各個電路提供電源。
【文檔編號】G01R31/40GK204008891SQ201420367820
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權日:2014年7月4日
【發(fā)明者】彭淑明, 毛鵬, 黃瑋, 蔡明 , 吳珂, 余向陽, 邱軍, 陳武恝, 陳裕云, 鄧清, 程文星 申請人:國家電網(wǎng)公司, 國網(wǎng)江西省電力公司檢修分公司