[实用新型]电脑控制绝缘监测装置

说明书

本实用新型属于电力设备的制造，涉及一种用于变电站、发电厂等直流供电系统中监视和监测直流母线对地绝缘状况的装置。

变供电和发电厂(站)为了安全，通常要对直流供电的母线进行对地绝缘监视，而长期以来，使用的绝缘监测装置是采用电桥平衡原理来判断正负直流馈线对地绝缘的阻值，用以判断直流母线对地绝缘状况。其缺点是：由于采用桥式电路，桥路的一边是固定电阻，桥路的另一边是直流母线的正、负端对地电阻，当母线的一端出现绝缘不良时，桥失去平衡，其值达到一定程度时，继电器动作报警。由此可见，当桥路两端绝缘电阻均下降时，桥路达成另一种平衡，此时，就不能报警，也容易产生误报。同时，现有的绝缘监测装置只能是一种定性的监测，并无定量的显示，依靠高灵敏度的继电器整定动作值很难精确，误差大。使用过程中，常会出现误报或不报的情况，严重影响了设备安全运行，国内有一些改进的直流监测装置：它是采用光电二极管检流，即从流过光电二极管的电流来判别绝缘电阻的大小，用电路设定报警值解决了过去用高灵敏度继电器的缺陷。但其缺点是，仍然没有绝缘电阻量值的显示，二是光电二极管受温度影响大。

本实用型的目的是：提供一种高灵敏分别显示正、负母线对地绝缘电阻的电脑控制绝缘监测装置，且是一种由数字设定报警值的绝缘监测装置。

本实用新型的目的是这样实现的：一种电脑控制直流绝缘监测装置，包括漏电流采集电路(1)、A/D变换电路(2)、微处理器控制电路(3)、键盘、显示电路(4)组成，其特征是漏电流采集电路(1)的构成如下：从正负母线端分别串接电阻(R₁、R₂)和继电器接点连接至采样电阻(R₃)，设有运算放大器(A1)，其二输入端分别跨接在采样电阻的两端，另设有运算放大器(A2)，其二输入端正端和负端分别相反跨接在采样电阻的两端，二个运算放大器的输出端经过光电隔离电路，输入A/D变换电路(2)、微处理器控制电路(3)，微处理器控制电路(3)的输出端控制继电器接点。

以下结合附图并通过实施例对本实用新型作进一步说明：

图1为本实用新型原理示意图

图2为本实用新型电流采集电路图

图3为本实用新型A/D变换电路、微处理器控制电路、显示电路图

如图所示，图1、2中，假设直流母线对地绝缘电阻为R₊和R_-。当母线绝缘电阻较大时，流过电流取样电阻R₃的电流极小，当正母线对地绝缘不良时，R_-变小，此时电压就会有漏电流I_漏经R₊、R₃、R₂流过并在R₃上产生压降U_R3＝I_漏×R₃，由于漏电流和R₃的数据都很小，所以要经过高精密的运算放大器A₁或A₂放大后，由A/D转换电路转成数据量，由微处理器读取并计算出R₊的大小，反之负线绝缘不良时亦如此。图中A₁的正端与A₂的负端相连接，A₁的负端与A₂的正端并联，且并联跨接在取样电阻上。当正负母线绝缘不良时，其漏电流的大小反比于绝缘电阻的大小。本隔离电路为线性光电耦合隔离电路。

为了在测量计算时减少测量误差，减少电阻R₁和R₂对测量精度的影响，在测量正母线绝缘电阻时，跳开常闭接点J_1b，以减少电阻R₁对R₊并联产生的影响。由于电阻R₁R₂远远大于R₃，故R₃忽略不计。反之在测量负母线绝缘电阻时跳开常闭接点J_2b以减少电阻R₂对R_-并联产生的影响。

由于正负母线绝缘电阻一旦确定，基本无变化，故正常时粗测绝缘电阻。只有在精测时，才跳常闭接点，这样大大延长了装置的使用寿命，由于正、负母线是分别油量的，故分别显示正负母线的绝缘电阻(因为实际情况正负母线对地电阻不可能相同)。

在图3电路图中，键盘用于设定绝缘电阻报警数值的大小，由于是数字测试和数字比较，就不受温度等原因的影响。电脑控制部分由微处理器97C2051、看门狗电路25045(含EEPRAM)、A/D转换芯片TLC0832和通讯芯片MAX202E和MAX485E组成，微处理器97C2051与看门狗电路25045(含EEPRAM)、A/D转换芯片TLC0832的控制端、地址端和数据端互相连接，在图3中接口可以与上位计算机进行通讯。从图2的输出的测量信号至图3的A/D转换芯片TLC0832的输入端，再连接微处理器97C2051，由微处理器进行数据处理并通过通讯芯片MAX202E和MAX485E与上位机(PC机)联接，通过RS232或RS485方式进行通讯。微处理器97C2051的输出端另通过放大器2003驱动继电器J₁J₂动作。J₃J₄分别为正负母线绝缘不良的报警输出继电器。