[发明专利]一种直流电源系统中直流母线窜入交流的检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及直流系统监控领域，更具体地说，涉及一种直流电源系统中直流母线窜入交流的检测装置。

背景技术

在电力系统中，直流电源作为主要的控制保护回路电源，由于电缆分支和接线出口较多，经常会出现因为误接线、误碰、装置性能下降等引起的交流窜入直流回路的故障。交流窜入直流回路时，极易引起保护继电器的误动作，近些年已有较多发电厂、变电站报出这种故障现象。

在电厂和变电站中，由于交流电一般直接或通过消弧线圈接大地，故直流电源系统中交流窜入直流回路的途径，主要有两种。一种是从直流正母线和地之间窜入，另一种是从直流负母线和地之间窜入。而在大多数系统中，直流母线又分为合闸母线HM和控制母线KM，两者通过硅链联系。如图1所示，合闸母线正HM+和控制母线正KM+经正母线接地电阻R1接地，而合闸母线负HM-和控制母线负KM-经负母线接地电阻R2接地。因此交流窜入的方式便分为从HM+与大地之间窜入、从KM+与大地之间窜入、从HM-/KM-与大地之间窜入，分别如图2、图3、图4所示。

中国专利CN201120537379.1公开了一种监测交流电串入直流系统的装置，所述装置包括交流电量采集电路、采样信号调理电路、AD转换器和处理器，具备了基本的交流窜入检测和告警功能。其交流电量采集电路包括电阻R1-R4、电容C1，其中电阻R1和R2串联在KM+和KM-之间、电阻R3、R4和电容C1串联在KM-和地之间。因此，该监测交流电串入直流系统的装置不但电路设计复杂，且仅能对KM+和KM-对地之间窜入交流进行检测，检测范围不能全面涵盖电力系统中经常出现的直流回路HM+、KM+、HM-/KM-与大地之间窜入交流。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的直流电源系统中直流母线窜入交流的检测装置，检测范围不能全面涵盖电力系统中经常出现的直流回路HM+、KM+、HM-/KM-与大地之间窜入交流的缺陷，提供一种结构简单，且能够覆盖电力系统中经常出现的直流回路HM+、KM+、HM-/KM-与大地之间窜入交流的直流电源系统中直流母线窜入交流的检测装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直流电源系统中直流母线窜入交流的检测装置，包括：

分压采样模块，所述分压采样模块的第一端连接合闸母线正或控制母线正，所述分压采样模块的第二端连接合闸母线负和/或控制母线负，所述分压采样模块的第三端接大地，所述分压采样模块的采样输出端输出包含交流成分的采样信号，其中所述分压采样模块包括第一平衡桥电阻和第二平衡桥电阻，所述第一平衡桥电阻和第二平衡桥电阻的连接点为所述分压采样模块的第三端；所述第一平衡桥电阻为第一平衡电阻，所述第二平衡桥电阻由第二平衡电阻和第三平衡电阻组成；

交流提取放大模块，用于提取所述采样信号中的交流成分以生成交流采样信号并放大所述交流采样信号；

ADC转换模块，用于将所述放大的交流采样信号转换成数字信号；

所述分压采样模块的输出为所述第三平衡电阻的两端的电压输出；

所述第一平衡电阻的第一端连接所述控制母线正和硅链的阴极，所述硅链的阳极连接所述合闸母线正；所述第一平衡电阻的第二端连接大地和第二平衡电阻的第一端；所述第二平衡电阻的第二端经所述第三平衡电阻连接所述合闸母线负和所述控制母线负。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种直流电源系统中直流母线窜入交流的检测装置，包括：

分压采样模块，所述分压采样模块的第一端连接合闸母线正或控制母线正，所述分压采样模块的第二端连接合闸母线负和/或控制母线负，所述分压采样模块的第三端接大地，所述分压采样模块的采样输出端输出包含交流成分的采样信号，其中所述分压采样模块包括第一平衡桥电阻和第二平衡桥电阻，所述第一平衡桥电阻和第二平衡桥电阻的连接点为所述分压采样模块的第三端；所述第一平衡桥电阻为第一平衡电阻，所述第二平衡桥电阻由第二平衡电阻和第三平衡电阻组成；

交流提取放大模块，用于提取所述采样信号中的交流成分以生成交流采样信号并放大所述交流采样信号；

ADC转换模块，用于将所述放大的交流采样信号转换成数字信号；

所述分压采样模块的输出为所述第三平衡电阻的两端的电压输出；

所述第一平衡电阻的第一端连接所述合闸母线负和所述控制母线负，所述第一平衡电阻的第二端连接大地和所述第二平衡电阻的第一端；所述第二平衡电阻的第二端经所述第三平衡电阻连接所述合闸母线正和硅链的阳极，所述硅链的阴极连接所述控制母线正。