變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測(cè)裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型公開(kāi)了變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測(cè)裝置，它包括變電站直流母線、工作電源模塊（15）、交流電壓取樣電路（3）、帶通濾波電路（4）、直流電壓取樣電路（8）、濾波電路（9）、紋波電壓取樣電路（12）等，CPU模塊（6）分別連接電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（5）、直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路（10）、紋波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊（13）、告警上傳通訊接口（16）、顯示屏（7）、人機(jī)對(duì)話鍵盤(pán)（11）、報(bào)警輸出電路（14），本實(shí)用新型快速檢測(cè)是否有交流電源竄入直流電源的裝置，檢測(cè)到異常及時(shí)報(bào)警；同時(shí)能夠在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)充電裝置的紋波情況，可大大提高直流電源的可靠性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行。
【專(zhuān)利說(shuō)明】變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測(cè)裝
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:
[0002]本實(shí)用新型涉及變電站用交流電源竄入直流電源及直流電源紋波檢測(cè)裝置，屬于電力系統(tǒng)變電檢修【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0003]【背景技術(shù)】:
[0004]1、變電站用直流系統(tǒng)為非直接接地系統(tǒng)，當(dāng)直流電源混入交流電源將造成直流系統(tǒng)接地，可導(dǎo)致保護(hù)拒動(dòng)或誤動(dòng)，從而誘發(fā)嚴(yán)重事故。國(guó)網(wǎng)公司《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》(修訂版)“5.1.1.18.3明確規(guī)定: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。而目前使用的直流絕緣監(jiān)察裝置均不具備交流竄直流故障的測(cè)記和報(bào)警功能，若要更換具有此功能的裝置，需要停電進(jìn)行，嚴(yán)重影響供電可靠性，影響社會(huì)和居民的正常生活秩序；若結(jié)合直流系統(tǒng)更換或全站改造進(jìn)行，將是一項(xiàng)時(shí)間非常長(zhǎng)的工作。所以需要開(kāi)發(fā)一種獨(dú)立的檢測(cè)裝置，具有檢測(cè)交流電源混入直流系統(tǒng)的功能，當(dāng)檢測(cè)到交流電源混入時(shí)，裝置報(bào)警，并可通過(guò)通訊節(jié)點(diǎn)上傳至監(jiān)控單元，通知檢修人員及時(shí)處理。
[0005]2、國(guó)網(wǎng)公司《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》(修訂版)“5.1.1.13要求新建或改造的變電站選用充電、浮充電裝置，應(yīng)滿足穩(wěn)壓精度優(yōu)于0.5%、穩(wěn)流精度優(yōu)于1%、輸出電壓紋波系數(shù)不大于0.5%的技術(shù)要求。已有的充電、浮充電裝置不滿足上述要求，對(duì)直流電源充電裝置的紋波系數(shù)進(jìn)行檢測(cè)時(shí)需要帶電進(jìn)行的工作，危險(xiǎn)性大，工作繁瑣。因此需要可對(duì)直流電源充電裝置的紋波系數(shù)進(jìn)行在線檢測(cè)，超過(guò)規(guī)程要求可報(bào)警、上傳的裝置。
[0006]實(shí)用新型內(nèi)容:
[0007]本實(shí)用新型的目的在于克服已有技術(shù)的不足而提供一種快速檢測(cè)是否有交流電源竄入直流電源的裝置，檢測(cè)到異常及時(shí)報(bào)警；同時(shí)能夠在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)充電裝置的紋波情況，可大大提高直流電源的可靠性和電網(wǎng)的安全運(yùn)行的變電站用交流電源竄入直流電源及直流電源紋波檢測(cè)裝置。
[0008]本實(shí)用新型的目的可以通過(guò)如下措施來(lái)達(dá)到:變電站用交流電源竄入直流電源及直流電源紋波檢測(cè)裝置，它包括變電站直流電源的正母線、變電站直流電源的負(fù)母線，工作電源模塊分別與變電站直流電源的正母線、變電站直流電源的負(fù)母線相連，其特征在于交流電壓取樣電路、直流電壓取樣電路、紋波電壓取樣電路分別接入直流電源的正母線及變電站直流電源的負(fù)母線，交流電壓取樣電路分別連接帶通濾波電路、直流電壓取樣電路，直流電壓取樣電路分別連接濾波電路、紋波電壓取樣電路，帶通濾波電路連接電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，濾波電路連接直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，紋波電壓取樣電路連接紋波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊，電源模塊連接告警上傳通訊接口，CPU模塊分別連接電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路、紋波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、告警上傳通訊接口、顯示屏、人機(jī)對(duì)話鍵盤(pán)、報(bào)警輸出電路。
[0009]本實(shí)用新型同已有技術(shù)相比可產(chǎn)生如下積極效果:本實(shí)用新型不改變?cè)兄绷飨到y(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置的功能及直流系統(tǒng)的接線情況，在不影響變電站直流系統(tǒng)安全運(yùn)行的情況下，集兩大功能于一身，一是交流電源竄入直流電源的監(jiān)測(cè)與報(bào)警，二是直流系統(tǒng)充電裝置紋波的監(jiān)測(cè)與報(bào)警。
[0010]一、交流電源竄直流電源監(jiān)測(cè)與報(bào)警:
[0011]當(dāng)交流電源混入直流后，通過(guò)電容隔離直流、差分運(yùn)放、快速整
[0012]流、濾波、高速AD，實(shí)時(shí)檢測(cè)母線上的交流信號(hào)，并反饋至主芯片，若檢測(cè)外部竄入到直流電源的交流電壓大于所設(shè)定的信號(hào)保護(hù)門(mén)限值，啟動(dòng)報(bào)警，通過(guò)聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警相關(guān)信息，并能記錄保存本次報(bào)警相關(guān)信息。
[0013]二、直流系統(tǒng)充電裝置的紋波監(jiān)測(cè)與報(bào)警:
[0014]采用電路耦合、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)。采用了高性能、全范圍測(cè)量法進(jìn)行有效、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確對(duì)直流電源紋波含量即紋波電壓值進(jìn)行檢測(cè)，計(jì)算直流中的紋波系數(shù)，若超過(guò)
0.5%時(shí)啟動(dòng)報(bào)警，通過(guò)聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警相關(guān)信息，并能記錄保存本次報(bào)警相關(guān)信息。
[0015]【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】:
[0016]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
[0017]【具體實(shí)施方式】:下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的最佳實(shí)施方式做詳細(xì)說(shuō)明:
[0018]實(shí)施例:變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測(cè)裝置(參見(jiàn)圖1)，它包括變電站直流電源的正母線1、變電站直流電源的負(fù)母線2，工作電源模塊15分別與變電站直流電源的正母線1、變電站直流電源的負(fù)母線2相連。交流電壓取樣電路3、直流電壓取樣電路8、紋波電壓取樣電路12分別接入直流電源的正母線I及變電站直流電源的負(fù)母線2，交流電壓取樣電路3分別連接頻率為50 H Z的帶通濾波電路4、直流電壓取樣電路8，直流電壓取樣電路8分別連接濾波電路9、紋波電壓取樣電路12，帶通濾波電路4連接5 O H Z的電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5，濾波電路9連接直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10，紋波電壓取樣電路12連接模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊13，電源模塊15連接告警上傳通訊接口 16，CPU模塊6分別連接電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5、直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10、紋波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊13、告警上傳通訊接口 16、顯示屏7、人機(jī)對(duì)話鍵盤(pán)11、報(bào)警輸出電路14。
[0019]本實(shí)用新型的工作電源經(jīng)電源模塊15取自變電站直流母線，交流電壓取樣電路
3、直流電壓取樣電路8、紋波電壓取樣電路12分別接入直流電源的正母線I及變電站直流電源的負(fù)母線2。直流母線正常工作時(shí)，交流取樣電路3檢測(cè)在線監(jiān)測(cè)直流母線的交流分量，檢測(cè)到的交流分量經(jīng)50HZ帶通濾波電路4濾掉大于50HZ的交流成分，低于50HZ的交流分量，由50HZ電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路5進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，再經(jīng)過(guò)裝置的CPU模塊6處理后在顯示屏7上顯示交流分量的數(shù)值；直流電壓取樣電路8在母線取得直流電壓后，經(jīng)濾波電路9再次濾波(濾掉交流成分)，得到更加穩(wěn)定的直流電，由直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路10進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換，由裝置CPU模塊6處理后在顯示屏7上顯示直流母線電壓；紋波(50HZ-20MHZ)電壓取樣電路12檢測(cè)直流母線中是否存在頻率大于50HZ的紋波電壓，檢測(cè)到的紋波電壓經(jīng)紋波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊13處理后在顯示屏7上顯示。若檢測(cè)到的交流分量或紋波成分超過(guò)預(yù)設(shè)值，則裝置告警。告警信號(hào)可通過(guò)告警上傳通訊接口 16或RS485通訊上傳，以便通知檢修人員及時(shí)處理，保證直流系統(tǒng)的安全運(yùn)行。本檢測(cè)裝置可根據(jù)要求對(duì)相關(guān)的參數(shù)通過(guò)人機(jī)對(duì)話鍵盤(pán)11進(jìn)行設(shè)定或修改。
【權(quán)利要求】
1.變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測(cè)裝置，它包括變電站直流電源的正母線(I )、變電站直流電源的負(fù)母線(2 )，工作電源模塊(15 )分別與變電站直流電源的正母線(I)、變電站直流電源的負(fù)母線(2)相連，其特征在于交流電壓取樣電路(3)、直流電壓取樣電路(8)、紋波電壓取樣電路(12)分別接入直流電源的正母線(I)及變電站直流電源的負(fù)母線(2)，交流電壓取樣電路(3)分別連接帶通濾波電路(4)、直流電壓取樣電路(8 )，直流電壓取樣電路(8 )分別連接濾波電路(9 )、紋波電壓取樣電路(12 )，帶通濾波電路(4)連接電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(5)，濾波電路(9)連接直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(10)，紋波電壓取樣電路(12)連接紋波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(13)，電源模塊(15)連接告警上傳通訊接口(16)，CPU模塊(6)分別連接電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(5)、直流電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換電路(10)、紋波電壓模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊(13)、告警上傳通訊接口(16)、顯示屏(7)、人機(jī)對(duì)話鍵盤(pán)(11)、報(bào)警輸出電路(14 )。
【文檔編號(hào)】H02J11/00GK203434743SQ201320556255
【公開(kāi)日】2014年2月12日 申請(qǐng)日期:2013年9月9日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月9日
【發(fā)明者】遲旭東, 孫曉晨, 呂志遠(yuǎn), 辛向君, 蓋德亮, 陳學(xué)海, 劉慶, 劉亭亭 申請(qǐng)人:國(guó)家電網(wǎng)公司, 國(guó)網(wǎng)山東省電力公司煙臺(tái)供電公司