交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，其特點(diǎn)是：所述直流系統(tǒng)正極母線(+KM)通過(guò)第一隔直電容(C1)接交流信號(hào)變送器的一個(gè)輸入端，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)通過(guò)第二隔直電容(C2)接交流信號(hào)變送器的另一個(gè)輸入端，該交流信號(hào)變送器的輸出端接微處理器，該微處理器的兩個(gè)端口分別接第一光耦(OP1)的控制端和第二光耦(OP2)的控制端，而該第一光耦(OP1)的輸出端與第一接觸器(S1)的線圈串聯(lián)在一起，而該第二光耦(OP2)的輸出端則與第二接觸器(S2)的線圈串聯(lián)在一起。本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了交流竄直流故障的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，同時(shí)能迫跳交流竄入回路上的交流或直流開關(guān)，隔離故障支路。
【專利說(shuō)明】交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]在變電站中直流系統(tǒng)為控制、信號(hào)、繼電保護(hù)、自動(dòng)裝置及事故照明等提供直流用電，直流電源的穩(wěn)定可靠運(yùn)行對(duì)電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定起著十分重要的作用。然而由于直流系統(tǒng)覆蓋面廣、環(huán)境復(fù)雜，交流竄入直流系統(tǒng)故障時(shí)有發(fā)生，可引起直流系統(tǒng)金屬性接地、監(jiān)控裝置誤告警、繼電保護(hù)裝置誤動(dòng)等嚴(yán)重事故，危害極大。根據(jù)《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》〔2012〕規(guī)定:“5.1.1.18.3新建或改造的變電所，直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，應(yīng)具備交流竄直流故障的測(cè)記和報(bào)警功能。原有的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，應(yīng)逐步進(jìn)行改造，使其具備交流竄直流故障的測(cè)記和報(bào)警功能”，因此，對(duì)交流竄直流故障進(jìn)行監(jiān)測(cè)和治理十分必要。
[0003]當(dāng)前，也出現(xiàn)了一些針對(duì)于交流竄入直流系統(tǒng)故障的檢測(cè)方法和設(shè)備，可測(cè)試出竄電交流的幅值和具體故障回路，但都存在功能單一，只能檢測(cè)不能治理的缺點(diǎn)。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]本實(shí)用新型的目的是提供一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，能夠在線檢測(cè)直流系統(tǒng)絕緣狀態(tài)同時(shí)能在必要時(shí)迫跳斷開交流竄入故障支路的裝置。
[0005]一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，包括直流系統(tǒng)正極母線和直流系統(tǒng)負(fù)極母線，其特別之處在于:所述直流系統(tǒng)正極母線通過(guò)第一隔直電容接交流信號(hào)變送器的一個(gè)輸入端，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線通過(guò)第二隔直電容接交流信號(hào)變送器的另一個(gè)輸入端，該交流信號(hào)變送器的輸出端接微處理器，該微處理器的兩個(gè)端口分別接第一光耦的控制端和第二光耦的控制端，而該第一光耦的輸出端與第一接觸器的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電，而該第二光耦的輸出端則與第二接觸器的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電；所述直流系統(tǒng)正極母線通過(guò)該第一接觸器的常開觸點(diǎn)接地，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線則通過(guò)該第二接觸器的常開觸點(diǎn)接地。
[0006]其中微處理器還分別與按鍵單元和顯示單元連接。
[0007]其中在第一接觸器的常開觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)正極母線之間還串聯(lián)有第一限流電阻和第一二極管，而在第二接觸器的常開觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)負(fù)極母線之間還串聯(lián)有第二限流電阻和第二二極管。
[0008]一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，包括直流系統(tǒng)正極母線和直流系統(tǒng)負(fù)極母線，其特別之處在于:所述直流系統(tǒng)正極母線通過(guò)第一隔直電容接交流信號(hào)變送器的一個(gè)輸入端，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線通過(guò)第二隔直電容接交流信號(hào)變送器的另一個(gè)輸入端，該交流信號(hào)變送器的輸出端接電壓比較器的輸入端，該電壓比較器的輸出端分別接第一光耦和第二光耦的控制端，而該第一光耦的輸出端與第一接觸器的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電，該第二光耦的輸出端則與第二接觸器的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電；所述直流系統(tǒng)正極母線通過(guò)該第一接觸器的常開觸點(diǎn)接地，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線則通過(guò)該第二接觸器的常開觸點(diǎn)接地。
[0009]其中在第一接觸器的觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)正極母線之間還串聯(lián)有第一限流電阻和第一二極管，而在第二接觸器的觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)負(fù)極母線之間還串聯(lián)有第二限流電阻和第二二極管。
[0010]本實(shí)用新型的有益效果是:1、實(shí)現(xiàn)了交流竄直流故障的在線實(shí)時(shí)檢測(cè)，同時(shí)能迫跳交流竄入回路上的交流或直流開關(guān)，隔離故障支路，增強(qiáng)了直流電源及電力系統(tǒng)運(yùn)行的安全性。2、實(shí)現(xiàn)了交直流串電的自動(dòng)防治，無(wú)需人工現(xiàn)場(chǎng)操作消除缺陷，避免了往返現(xiàn)場(chǎng)勞頓，節(jié)約了大量人力和物力，提高了工作效率。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]附圖1為本實(shí)用新型的電路原理圖。

【具體實(shí)施方式】
[0012]本實(shí)用新型是一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，如圖1所示，右邊兩個(gè)虛線框是直流系統(tǒng)正、負(fù)極串交流等效電路圖，左邊一個(gè)虛線框是本裝置的構(gòu)成和原理框圖。
[0013]如圖1所示，第一隔直電容Cl和第二隔直電容C2的一端分別連接直流系統(tǒng)正極母線+KM和直流系統(tǒng)負(fù)極母線-KM，第一隔直電容Cl和第二隔直電容C2另一端及地分別連接交流電壓變送器(信號(hào)調(diào)理調(diào)理電路)的輸入端，其輸出端連接微處理器的A/D接口，構(gòu)成裝置的竄電交流采樣回路。
[0014]按鍵單元及顯示單元分別連接微處理器的鍵盤和顯示接口，實(shí)現(xiàn)裝置的輸入和顯示功能，當(dāng)然也可均不連接。微處理器的兩個(gè)I/o 口分別經(jīng)第三限流電阻R3、第四限流電阻R4連接第一光藕OPl和第二光耦0P2的2腳，第一光藕OPl和第二光耦0P2的I腳接+5電源，第一光藕OPl和第二光稱OP2的4腳接電源24+,第一光藕OPl和第二光稱OP2的3腳分別連接第一接觸器SI和第二接觸器S2的線圈一端，線圈的另一端接電源24-，構(gòu)成裝置迫跳控制回路。
[0015]第一二極管Dl和第二二極管D2的一端分別連接直流母線+KM和-KM，而第一二極管Dl和第二二極管D2的另一端分別連接第一限流電阻Rl和第二限流電阻R2的一端，第一限流電阻Rl和第二限流電阻R2的另一端則各連接第一接觸器SI和第二接觸器S2主(常開)觸點(diǎn)的一端，第一接觸器SI和第二接觸器S2主觸點(diǎn)的另一端連接到一起并接地，構(gòu)成裝置迫跳主回路，用于短路竄電交流，迫跳故障支路上交流或直流開關(guān)。其中第一二極管Dl和第二二極管D2用于保證流過(guò)直流開關(guān)電流方向的正向性，以避免短路反向電流燒毀直流開關(guān)，第一限流電阻Rl和第二限流電阻R2用于限制短路電流在一定范圍之內(nèi)，以免短路電流太大擊穿二極管。
[0016]很明顯，上述微處理器可以用電壓比較器來(lái)替換，例如該交流信號(hào)變送器的輸出端接一電壓比較器的輸入端(該電壓比較器的另一輸入端接參考電壓)，該電壓比較器的輸出端分別接第一光耦和第二光耦的控制端。當(dāng)檢測(cè)到的交流分量大于參考電壓時(shí)，則輸出高電平信號(hào)，使第一光耦和第二光耦導(dǎo)通用于短路竄電交流。
[0017]本實(shí)用新型的交流電竄入直流系統(tǒng)檢測(cè)及迫跳裝置工作過(guò)程如下:
[0018]微處理器通過(guò)兩個(gè)隔直電容、交流電壓變送器在線檢測(cè)直流系統(tǒng)交流分量。正常情況下，直流開關(guān)和交流開關(guān)都處于閉合狀態(tài)，交、直流饋線支路絕緣狀態(tài)良好，不存在交直流竄電，交直流電源系統(tǒng)都處于正常的工作狀態(tài)，微處理通過(guò)I/o 口經(jīng)由兩個(gè)光藕控制兩個(gè)接觸器的常開觸點(diǎn)處于斷開狀態(tài)。當(dāng)發(fā)生交直流支路絕緣降低或人工誤接線等故障時(shí)，就可導(dǎo)致交流火線穿過(guò)交、直流開關(guān)竄入直流正極或負(fù)極，引起交直流串電，這時(shí)竄電交流信號(hào)就穿過(guò)隔直電容進(jìn)入交流電壓變送器，尤其進(jìn)行信號(hào)隔離轉(zhuǎn)換，以滿足微處理器A/D轉(zhuǎn)換器量程，調(diào)理后的信號(hào)進(jìn)入微處理器進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換和數(shù)字處理，得出交流信號(hào)幅值和串入極性，如果交流幅值超過(guò)預(yù)設(shè)定值，微處理器就根據(jù)串電極性通過(guò)I/O 口經(jīng)由相應(yīng)光藕隔離驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)接觸器的線圈，使接觸器的主觸點(diǎn)閉合100ms，使竄入直流系統(tǒng)的交流電接地，瞬間產(chǎn)生較大的短路電流，迫使串電支路上的交流或直流開關(guān)因短路速斷而脫扣，從而及時(shí)自動(dòng)消除交流竄直流故障。
[0019]很明顯，當(dāng)采用電壓比較器替換微處理器時(shí)原理基本相同。
[0020]本實(shí)用新型提供了一種交流電竄入直流系統(tǒng)檢測(cè)及迫跳裝置，正常情況下，微處理器通過(guò)隔直電容、交流電壓變送器在線檢測(cè)直流系統(tǒng)交流分量，一旦有交流電竄入直流系統(tǒng)，微處理器立即檢測(cè)出交流信號(hào)幅值和串入極性，如果交流幅值超過(guò)設(shè)定值，微處理器根據(jù)串電極性通過(guò)相應(yīng)光藕驅(qū)動(dòng)對(duì)應(yīng)接觸器閉合100ms，短接竄入直流系統(tǒng)的交流電，產(chǎn)生較大短路電流，迫使串電支路上的交流或直流開關(guān)脫扣，從而及時(shí)自動(dòng)消除交流竄直流故障。
【權(quán)利要求】
1.一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，包括直流系統(tǒng)正極母線(+KM)和直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)，其特征在于:所述直流系統(tǒng)正極母線(+KM)通過(guò)第一隔直電容(Cl)接交流信號(hào)變送器的一個(gè)輸入端，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)通過(guò)第二隔直電容(C2)接交流信號(hào)變送器的另一個(gè)輸入端，該交流信號(hào)變送器的輸出端接微處理器，該微處理器的兩個(gè)端口分別接第一光稱(OPl)的控制端和第二光稱(0P2)的控制端，而該第一光率禹(OPl)的輸出端與第一接觸器(SI)的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電，而該第二光耦(0P2)的輸出端則與第二接觸器(S2)的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電；所述直流系統(tǒng)正極母線(+KM)通過(guò)該第一接觸器(SI)的常開觸點(diǎn)接地，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)則通過(guò)該第二接觸器(S2)的常開觸點(diǎn)接地。
2.如權(quán)利要求1所述的交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，其特征在于:其中微處理器還分別與按鍵單元和顯示單元連接。
3.如權(quán)利要求1或2所述的交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，其特征在于:其中在第一接觸器(SI)的常開觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)正極母線(+KM)之間還串聯(lián)有第一限流電阻(Rl)和第一二極管(Dl)，而在第二接觸器(S2)的常開觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)之間還串聯(lián)有第二限流電阻(R2)和第二二極管(D2)。
4.一種交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，包括直流系統(tǒng)正極母線(+KM)和直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)，其特征在于:所述直流系統(tǒng)正極母線(+KM)通過(guò)第一隔直電容(Cl)接交流信號(hào)變送器的一個(gè)輸入端，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)通過(guò)第二隔直電容(C2)接交流信號(hào)變送器的另一個(gè)輸入端，該交流信號(hào)變送器的輸出端接電壓比較器的輸入端，該電壓比較器的輸出端分別接第一光I禹(OPl)和第二光I禹(0P2)的控制端,而該第一光率禹(OPl)的輸出端與第一接觸器(SI)的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電，該第二光耦(0P2)的輸出端則與第二接觸器(S2)的線圈串聯(lián)在一起從而能控制該線圈通、斷電；所述直流系統(tǒng)正極母線(+KM)通過(guò)該第一接觸器(SI)的常開觸點(diǎn)接地，而所述直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)則通過(guò)該第二接觸器(S2)的常開觸點(diǎn)接地。
5.如權(quán)利要求4所述的交流電竄入直流系統(tǒng)的檢測(cè)及迫跳裝置，其特征在于:其中在第一接觸器(SI)的觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)正極母線(+KM)之間還串聯(lián)有第一限流電阻(Rl)和第一二極管(Dl)，而在第二接觸器(S2)的觸點(diǎn)與直流系統(tǒng)負(fù)極母線(-KM)之間還串聯(lián)有第二限流電阻(R2)和第二二極管(D2)。
【文檔編號(hào)】G05B19/042GK204008808SQ201420388030
【公開日】2014年12月10日 申請(qǐng)日期:2014年7月15日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月15日
【發(fā)明者】吳良方, 韓力, 羅強(qiáng), 馬建輝, 王浩彬, 秦慶章, 王明, 韓濤, 張丹杰, 拓守輝, 馬永奎, 毛志剛, 李永增, 蘇國(guó)瀧, 馬守林, 鄧拓 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司中衛(wèi)供電公司, 河北創(chuàng)科電子科技有限公司