[发明专利]一种电缆分布电容风险预警控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及电缆分布电容监控领域，尤其是涉及一种电缆分布电容风险预警控制系统。

背景技术

当直流系统接地或交流窜入直流时，会通过电缆的分布电容构成回路，产生电容电流，导致一些动作值低、灵敏度高的继电器误动。误动的主要因素为继电器的动作值(电压和功率)、电缆对地的分布电容值。《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》从设计角度对继电器动作功率和动作电压做出相应要求，但在发生直流接地或交流串入时，若控制电缆的分布电容超过临界值，出口继电器还是会误动。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种高安全性、高可靠性、全面监控、精确测量、简单易用、灵活经济的电缆分布电容风险预警控制系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种电缆分布电容风险预警控制系统，用以对电缆分布电容进行监控，防止继电器误动，该系统包括分别与直流母线正极和负极连接的低频信号源和电压均衡模块以及设置在至少一条直流母线支路上的微小交直流检测装置。

所述的微小交直流检测装置包括单片机以及分别与单片机连接的直流检测回路和交流检测回路，所述的直流检测回路上设有直流电流传感器和第一开关，所述的交流检测回路上设有交流电流传感器和第二开关。

所述的第一开关和第二开关的通断相互连锁。

所述的直流电流传感器为磁饱和电流传感器，所述的交流电流传感器为磁通感应电流传感器。

该系统还包括分别与直流母线正极和负极连接的微机绝缘检测仪。

所述的微机绝缘检测仪型号为ATCWZJ5。

所述的低频信号源为便携式绝缘检测仪BXJY-A。

每条直流母线支路上的微小交直流检测装置均设有一保护装置。

所述的直流电流传感器的量程为±30mA，精度为0.01mA，所述的交流电流传感器的量程为±15mA，精度为0.01mA。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

一、高安全性、高可靠性

微小交直流CT体积小，提升了直流屏柜内作业在空间上的安全裕度；电压均衡模块参与了母线电压的平衡控制，降低了电压偏移程度。利用高可靠性的便携式检测仪作为低频信号发生源，确保了直流系统的长期可靠运行。

二、全面监控、精确测量

除了具有直流绝缘监测、接地选线、母线过电压/欠电压监控功能外，还具有交流窜入直流支路故障监控、母线电压均衡控制和分布电容在线测量功能。微小交直流CT能耐受大电流冲击，能够长期精确测量。

三、简单易用、灵活经济

主要组件采用分布式设计，接口简单，易于组合安装，系统接线简洁，方便维护与管理；基于原有设备进行的扩展，经济实惠，操作人员无需重新培训即可使用。

附图说明

图1为带长电缆的跳闸回路图。

图2为直流系统等效电路图。

图3为正极接地等效图。

图4为继电器正电源接地等效图。

图5为在线监测分布电容系统图。

图6为交直流微小电流检测框图。

图7为电压均衡模块设计图，其中，图(7a)为主视图，图(7b)为左视图，图(7c)为俯视图。

图8为电压均衡模块结构及控制效果图，其中，图(8a)为电压均衡模块电路结构图，图(8b)为输出波形图。

图9为直流绝缘监测系统连接图。

其中，1、低频信号源，2、电压均衡模块，3、微小交直流检测装置，4、微机绝缘检测仪，5、保护装置，31、单片机，32、直流电流传感器，33、交流电流传感器。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

实施例：

操作箱的手跳、三跳继电器及失灵保护启动开入光耦的一端一般都与电源负极相连，另一端与控制电缆相连，如图1所示，其等效电路见图2。图1中：T为保护动作接点；TBJ为保护动作继电器；DL为开关辅助接点；TQ为跳闸线圈。图2中E为等效电源；R1和R2分别为正极、负极的平衡电桥电阻；R+和R-分别为正极、负极的绝缘电阻；C₊和C-分别为正极、负极的分布电容；R为继电器电阻；C为继电器正极对地分布电容。引至开关端子箱的长电缆，在其芯线和屏蔽层之间有较大的分布电容，当直流系统发生一点接地时，可能导致基于低频信号注入法的便携式接地电阻测试仪的误选，甚至造成动作功率较小的继电器或光耦开入误动。

一点接地分布电容临界值分析