[实用新型]一种分形变换式磁调制直流系统故障检测装置

说明书

技术领域

     本实用新型属于蓄电池供电的直流系统技术领域，具体涉及一种分形变换式磁调制直流系统故障检测装置。

背景技术

随着我国电力系统的快速发展，电网的容量越来越大，电压的等级越来越高，对发电厂、变电站的直流系统的可靠性要求也随之提高。直流系统应该确保为检测装置、自动装置和监控系统提供可靠电源。直流系统发生一点接地是一种频发性故障，如不及时消除可能造成直流两点接地，引起检测装置和自动装置的误动，威胁安全运行，目前，变电站直流系统接地选线装置主要存在两个方面的问题：一是灵敏度不足，造成选线装置和电桥原理的绝缘监察装置灵敏度不配合，由于采用电桥原理的绝缘监察装置灵敏度高于接地选线装置的灵敏度，当绝缘监察装置发出接地报警时，往往接地选线装置拒动，不能选出正确的故障接地线路；二是普遍采用向直流系统注入低频交流的原理，不但灵敏度低而且存在交直流混联的问题形成交直流互相干扰，同时，对直流系统的稳流精度、稳压精度以及纹波系数产生不利的因素，在CN 102411120 A中公开了一种变电站直流系统接地选线装置，包括绝缘监察装置、电流互感器CT、WZDJ 保护装置，该绝缘监察装置安装在直流母线的正极和负极上。交流互感器CT 分别安装在蓄电池出口和直流母线的每条馈线上，各个电流互感器CT 的输出端分别连接到WZDJ 保护装置的输入端，其技术特点是：在直流正极和负极对地分别并接电容电阻回路。本发明提高了接地选线保护的灵敏度，可准确地对接地故障点进行报警并及时加以消除，不会对直流系统的运行工况和技术指标产生任何负面影响，解决了交直流混联形成的相互干扰，可能造成保护误动和断路器跳闸事故，消除了交流电流对稳流精度、稳压精度和纹波系数的不利影响，本检测装置能与绝缘监察装置灵敏度相匹配，然而其采用常用的A/D转换装置，不能完全排除干扰，未能完全抑制了脉冲及各种噪声的干扰，灵敏度依然不是很高，所以需要一种抗干扰能力强，灵敏度高的检测装置。

实用新型内容

    本实用新型的目的在于提供一种安全可靠、操作简便的分形变换式磁调制直流系统故障检测装置。

实现本实用新型的目的所采用的技术方案是：一种分形变换式磁调制直流系统故障检测装置，包括绝缘监察装置、激磁源电路、检测装置，该绝缘监察装置安装在直流母线的正极和负极上，激磁源电路分别安装在蓄电池出口和直流母线的每条馈线上，各个激磁源电路的输出端分别连接到检测装置的输入端，在直流正极和负极对地分别并接电容电阻回路，在发生直流接地时，通过电容器产生的暂态放电电流和暂态充电电流，提高保护装置灵敏度，所述的检测装置由多路模拟开关、预处理单片机、单片机、报警输出模块和显示屏组成，所述多路开关分为二级滤波，过滤掉干扰波，各馈线的磁调制式直流传感器输出信号经多路转换开关，分别送至所述预处理单片机后，并经单片机分析处理，通过报警输出模块将接地状况显示到显示屏上，所述预处理单片机为MCS196单片机，所述单片机为AT89C51单片机。

     本实用新型对电流信号首先进行基于双正交样条小波变换的预处理；然后对电流、电压信号进行基于复值小波的低频分量提取；利用复值小波变换系数，根据幅值比例系数法和线性相位关系，分别计算电压、电流信号低频分量的幅值、相位和支路接地电阻值，判断支路的绝缘情况；基于小波分形技术的检测方案研究；对环网电流信号进行基于多分辨分析的频带划分；编写C语言程序对电流信号的低频概貌系数曲线进行矩形盒维数的计算，根据支路盒维数随绝缘情况的变化趋势及各自支路的检测标准值，判断支路的绝缘情况；装置的输入级采用多路模拟开关，以实现多路巡检。输入滤波电路分为两级，第一级滤波器兼有抑制检测绕组电流过大的作用，绕组的电流过大，降低其灵敏度，不利于检测；第二级滤波器滤掉50 Hz的工频干扰，以保证9Hz的检测电压信号不衰减；采用磁调制式直流传感器作为检测单元，用AT89C51单片机构成中央控制单元。其中磁调制式传感器、平衡电阻提供单极接地故障的漏电流回路；激磁源电路首先产生频率为9Hz、幅值为5 V的三角波电压，并将三角波电压源转换为电流源，作为磁调制直流传感器的交流激磁电源，在装置的软件设计中，加人了固定偏差设计，以提高装置的抗干扰能力。