[实用新型]一种检测直流系统绝缘状况的终端设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及对直流系统的绝缘监测，尤其是直流系统发生交流窜入时检测并计算系统绝缘电阻及支路绝缘电阻。

背景技术

直流电源的安全可靠运行对于变电站的安全可靠运行至关重要。但由于直流电源供电设备多，供电线缆长，在实际运行中经常出现直流接地等故障。虽然直流系统浮地运行，单点接地不影响系统的正常运行，但必须尽快查找故障予以消除，否则发生第二点接地时，就会造成继电器或保护装置误动作，引起严重后果。目前，变电站中普遍使用了直流系统绝缘及选线装置，起到了较好的效果。

在实际运行中，有一种特殊的接地故障破坏性更大，这就是交流电窜入直流系统。由于一个屏柜内既有交流电，又有直流电，供电线缆又较长，交直流端子相隔较近，经常会因为误接线或绝缘降低，导致交流电窜入直流系统，引起绝缘监测装置报直流接地故障。这种故障严重时会导致设备损坏，或保护设备误动，给变电站安全运行带来严重影响。交流窜入直流系统基本可以分为两类，一类是交流电直接接入到直流系统，另一类是交流电通过阻性负载接入直流系统。目前变电站现场对“交流窜入直流故障”缺乏有效的监控手段和故障告警措施，更是难以区分到底是发生哪一种情况的交流窜入。本方案通过检测发生交流窜入时的交流电压有效值、直流系统绝缘电阻值及发生交流窜入的支路的绝缘电阻值综合判断区分发生的哪一种情况的交流窜入。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供了一种能够检测直流系统是否发生交流窜入故障、定位交流窜入的支路、并且能够计算交流窜入直流时的系统绝缘电阻及支路绝缘电阻的终端设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案：

本实用新型包括主模块、选线模块和直流漏电流传感器CT；所述主模块的输出端接选线模块的相应输入端；所述直流漏电流传感器CT串接在直流系统的支路上，其输出端接选线模块的相应输入端；

所述主模块包括交流电压测量模块、直流系统绝缘电阻测量电路、信号调理电路XT-1、模数转换器A/D-1、处理器CPU-1和接口电路I/O-1；

所述交流电压测量模块包括两个隔直电容C1～C2和两个交流信号采集电阻R1～R2，所述隔直电容C1和交流信号采集电阻R1串联后接在直流系统的正母线KM+和地之间，所述隔直电容C2和交流信号采集电阻R2串联后接在直流系统的负母线KM-和地之间； 

所述直流系统绝缘电阻测量电路包括采样电阻R3～R4、检测电阻R5～R6和开关K1～K2，所述检测电阻R5和开关K1先串联，然后与采样电阻R3并联后接在直流系统的正母线KM+和地之间，所述检测电阻R6和开关K2先串联，然后与采样电阻R4并联后接在直流系统的负母线KM-和地之间；

所述交流信号采集电阻R1、R2、采样电阻R3、R4的两端分别对应接各个信号调理电路XT-1的输入端，各个所述信号调理电路XT-1的输出端分别接模数转换器A/D-1，各个所述模数转换器A/D-1的输出分别对应接处理器CPU-1的相应输入端，所述接口电路I/O-1与处理器CPU-1的相应端口相连接；

所述选线模块包括信号调理电路XT-2、模数转换器A/D-2、处理器CPU-2和接口电路I/O-2；所述直流漏电流传感器CT的输出端接信号调理电路XT-2的输入端；所述信号调理电路XT-2的输出端接模数转换器A/D-2的输入端，所述模数转换器A/D-2的输出端接处理器CPU-2的相应输入端，所述接口电路I/O-2与处理器CPU-2的相应端口相连接；所述接口电路I/O-2与主模块中的接口电路I/O-1相连接。

所述信号调理电路XT-1包括运算放大器A～B、电阻R7～R10；所述交流信号采集电阻R1、R2、采样电阻R3、R4的两端分别对应接各个信号调理电路XT-1中运算放大器A的同相输入端和电源负极，所述运算放大器A的输出脚接其反相输入端，所述运算放大器A的输出脚经电阻R9接运算放大器B的同相输入端，所述运算放大器B的同相输入端经电阻R10接2.5V，所述运算放大器B的反相输入端经电阻R8接地，所述运算放大器B的输出脚经电阻R7接其反相输入端；各个所述运算放大器B的输出脚接模数转换器A/D-1的输入端，所述模数转换器A/D-1的输出端接处理器CPU-1的相应输入端，所述接口电路I/O-1与处理器CPU-1的相应端口相连接；所述信号调理电路XT-2与信号调理电路XT-1的组成结构相同，所述信号调理电路XT-2中运算放大器A的同相输入端和电源负极接直流漏电流传感器CT的输出端，所述信号调理电路XT-2中运算放大器B的输出脚接模数转换器A/D-2的输入端。