[发明专利]一种便携移动式交流窜入故障检测定位装置

说明书

技术领域

本发明属于电力检测技术领域，具体是一种便携移动式交流窜入故障检测定位装置。

背景技术

直流电源系统是给保护提供动力电源的系统，它的稳定性、可靠性如何直接影响保护的工作状况。其中交流窜入直流电源系统是影响直流电源系统稳定性、可靠性的主要故障之一，它可以直接导致保护误动，从而产生严重的系统故障。目前国内有很多针对交流窜入直流电源系统告警与选线的装置、专利以及期刊等相关的技术方案，例如：变电站用交流窜入直流电源报警装置（CN201220534548.0）、一种变电站直流电源系统的交流窜入预警监控装置（201310698981.7）、非注入式直流系统接地故障查找方法及其装置（201310513399.9）等，但目前已存在的产品和技术方案绝大多数的直流电源系统绝缘监测装置是没有具备交流窜入的检测功能的；少数的直流系统绝缘监测装置是具备了交流窜入告警与选线的功能，也可以进行交流波形录波，但只是简单的具有监测交流窜入直流系统故障，并告警与选线功能而已，而选线功能也是只能确定交流窜电故障发生在某一馈线上，没办法确定故障发生在馈线上具体的位置，这会给现场故障排除和处理带来很大的困难。虽然目前也有部分功能类似的便携式接地故障查找设备，但基本都是采用注入信号的方式。

从上述描述中可以看出已有的产品和技术主要存在的缺点有：

第一，目前大部分的产品或技术方案只是具备对交流窜入直流电源系统故障进行监测和选线的功能，都是固定式安装的方式，无办法确定到具体的故障点。

第二，部分便携式接地故障查找设备基本都是采用注入信号的原理，把交流窜入故障当作普通接地故障方式处理。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种便携移动式交流窜入故障检测定位装置，具体技术方案如下：

一种便携移动式交流窜入故障检测定位装置，其特征在于：包括主机信号源、手持探测器；所述主机信号源包括分压取样电路单元、隔离单元、放大电路单元、AD采样单元、MCU处理单元、数据存储单元、输出单元；所述分压取样单元包括交流信号源、电阻R1、电阻R2、电阻R3；所述交流信号源频率为50Hz，用于产生交流信号；所述隔离单元包括电容C、光电隔离电路；所述交流信号经过电阻R1、电阻R2分压后输入到电容C，然后经电阻R3取样后依次输入至光电隔离电路、放大电路单元、AD采样单元、MCU处理单元；所述交流信号经过MCU处理单元处理输出后分为两路信号，一路信号输入到存储单元进行存储，另一路信号输入到输出单元；所述手持探测器包括钳形互感器、放大滤波电路模块、AD采样模块、无线接收模块、主处理器MCU模块、显示模块、告警输出模块；所述钳形互感器检测交流故障点并将所检测到的信号依次输入到放大滤波电路模块、AD采样模块、主处理器MCU模块；所述手持探测器通过无线接收模块接收来自主机信号源输出发送的数据信息并输入到主处理器MCU模块；所述主处理器MCU模块对从无线接收模块输出的数据信息和从AD采样模块输出的信号进行计算和判断是否存在交流窜入故障，并通过显示模块显示该信号的电流波形，同时通过告警输出模块输出是否存在交流窜入故障。

进一步，所述光电隔离电路包括隔离线性光耦；所述隔离线性光耦为8倍放大关系。

进一步，所述放大电路单元包括低通放大器。

进一步，所述AD采样单元采用的是12位AD芯片采样，基准电压为2.5V。

进一步，所述输出单元包括无线输出模块、液晶屏显示模块。

进一步，所述电阻R1、电阻R2的取值参数为500k/1W，电阻R3的取值参数为190欧姆，电容C的取值参数为105/400V，放大电路单元的放大倍数为40倍。

进一步，所述MCU处理单元、主处理器MCU模块选择的是ST公司的STM32系列单片机作为CPU；所述MCU处理单元采用FFT算法对采样到的数字信号序列进行傅里叶变换。

进一步，所述显示模块包括液晶显示屏；所述告警输出模块包括语音提示。

进一步，所述手持探测器通过无线接收模块接收来自主机信号源发送的数据信息，手持探测器与主机信号源只需进行一次通讯，所述通讯的通讯范围是10米之内，查找交流窜电故障点过程中手持探测器与主机信号源的距离不受限制。

进一步，所述MCU处理单元、主处理器MCU模块采用STM32系列单片机作为CPU，系统时钟为72M，单指令周期最小13.9nS；50Hz的交流信号每个周期采集40个数据，每个采样数据间隔0.5mS，可以60mS内记录下窜入的交流信号波形，预警时间小于0.2S。