[发明专利]N600多点接地故障检测装置

摘要

本发明公开N600多点接地故障检测装置，它由恒流信号发生器（A）、信号采样器（B）、信号分析器（C）依电回路方式连接构成；恒流信号发生器（A）产生5mA、20mA、100mA、200mA方波信号，注到N600小母线上；信号采集器（B）接收恒流信号发生器（A）产生的5mA、20mA、100mA、200mA方波信号，信号采集器（B）采样到恒流信号发生器（A）所产生的不同电流的方波电流信号送到信号分析器（C）进行判断，分析是否发多点接地故障。本发明采用同步信号电流测量，利用两个电流的判断来确定N600接地回路接地的正确性，有效测量在进行中的变电站N600回路接地有效性和正确性，防止各种干扰信号，判断十分准确，无误报现象，有利于排除接地故障。

主权项

N600多点接地故障检测装置，其特征是：它由恒流信号发生器（A）、信号采样器（B）、信号分析器（C）依电回路方式连接构成；恒流信号发生器（A）产生5mA、20mA、100mA、200mA方波信号，注到N600小母线上；信号采样器（B）接收恒流信号发生器（A）产生的5mA、20mA、100mA、200mA方波信号，信号采样器（B）采样到恒流信号发生器（A）所产生的不同电流的方波信号送到信号分析器（C）进行判断，分析是否发多点接地故障；恒流信号发生器（A）产生的恒流电源信号馈送到N600小母线上，信号采样器（B）采样恒流信号发生器（A）注入到N600小母线上，信号分析器（C）分析判断信号采样器（B）的恒流信号发生器的电流I1是否与信号采样的电流I2一致，如果一致，表示没有分支回路和寄生回路，判断为单点接地；恒流信号发生器送到N600小母线上的电流信号I1与采集器采样的电流信号I2不一致，判断为多点接地；恒流信号发生器电流I1等于0，信号采样电流I2也等于0，表示N600没有接地，或接地回路出现开路故障；恒流信号发生器与N600回路相接，与信号采样器（B）构成判定是否发生多点接地故障；所述的恒流信号发生器（A）包括了：低频信号源（1）、信号调制单元（2）、信号放大单元（3）、信号输出单元（4）、同步信号发送单元（5）；恒流信号发生器中的低频信号源（1）与信号调制单元（2）相接、信号调制单元（2）与信号放大单元（3）相接、信号放大单元（3）与信号输出单元（4）相接、低频调制单元（2）与同步信号发送单元（5）相接；低频信号源主要是采用R.C振荡电路，通过对R.C的充放电形成了一个5HZ的方波，这里的R的电阻取值为10K，电容C取值为1μF，基准源采用LM336/5V；恒流信号发生器内的低频信号源（1）产生方波，频率为5HZ的方波，恒流信号源（1）所产生的电源信号经过信号调制单元（2），信号调制成5mA、20mA、100mA、200mA四个不同档位的电流方波信号，送到信号放大单元（3），信号放大单元（3）进行功率放大，保证接地回路低电阻时的电流稳定性；信号放大单元（3）信号送到信号输出单元（4），注入N600小母线，使N600小母线与大地之间有一个5mA、20mA、100mA、200mA不同顺序电流恒流电源；信号调制单元（2）调制出另一个信号送到同步信号发送单元（5）进行无线方波信号发送作为信号恒流电源的同步信号，该信号通过无线发送单元（5）发送，保证接收到的信号可以同步处理，去除其他信号干扰；信号调制单元（2）主要是将低频信号源送过来的电流信号分成5mA、20mA、100mA、200mA的不同档位方波电流，调制单元自动在这四个不同规格的电流档上各输出5秒钟，使这四个不同档位的电流中进行切换；信号放大单元（3）将信号调制单元（2）送过来的信号进行恒波放大保证输出功率，使带负载能力达到0‑1KΩ；信号输出单元（4）是采用推换式信号输出，这个信号输出回路主要是采用10只IN4007二极管串联，反向接到N600回路上，保证回路电流如果出现大于7V的电压时，不会对恒流信号发送源发送损坏现象；同步信号发送单元（5）主要是采用433MHZ的标准频率信号发送，这个信号和电视机、小孩玩具的频率一致，是通用的一种信号，广泛应用于各行业和场合，这里主要是为低频信号源的信号产生一个基本源信号，为信号分析器提供一个参考信号来判定信号分析器处理的信号是否准确；其特征是：所述的信号分析器（C）包括了：电流信号放大单元(6)、同步信号接收单元(7)、信号合成处理单元(8)、A/D转换器(9)、CPU(10)、显示器(11)；其电路连接为：信号采样器(B)输出和电流信号放大单元(6)相接；信号放大单元(6)与信号合成处理单元（8）相接，信号同步接收单元（7）与信号合成处理单元（8）相接；信号合成处理单元（8）输出与A/D转换器（9）相接，A/D转换器（9）与CPU（10）相接；CPU（10）与显示器（11）相接；信号分析器（C）将信号采样器（B）感应采样到的电流信号，经电流信号放大单元（6）的放大处理，信号放大后是同步信号接收单元（7）接收回路的同步信号也送到信号合成处理单元（8），进行信号合成处理；将不同频率、不同相位的信号在同步信号的作用下，去除其他成分的电流，有效的5HZ和同相位、同角度方波的电流信号进行合成，其他异频和不同相位的全部去除，保证了信号采样的准确性和唯一性，信号经过信号合成处理单元（8）的合成处理后送到A/D转换器（9）进行A/D转换，再送到单片机CPU（10）进行计算处理，计算处理接地正确性，CPU（10）将处理结果通过显示器（11）进行显示；信号采样器（B）采用电流钳感应N600接地回路的电流，由于采样器所采样回来的电流是5mA、20mA、100mA、200mA四档各是5秒钟，其电流钳的信号必须进行放大，放大到A/D转换器所对应的0‑2V电压；同步信号接收单元（7）接收恒流信号发生器中的同步信号发送单元（5）所发送过来的测量信号，信号采样器（B）采集不同档位和不同时间的电流值，并由这个电流值判定不同时间段、不同相位、不同频率的方波是否一致；信号合成处理单元（8）根据信号放大单元（6）和同步信号接收单元（7）所接收到的信号进行合成，如果是一致的，就确认为有效，如果不一致就会被信号合成处理单元拒绝，这样就有效确定了判定了其准确性；信号采样器（B）中的电流传感器采用由浙江科畅电子有限公司生产的WHX001电流传感器，测量范围为0‑500mA，输出电压0‑1V；信号放大单元选择运算放大器LM358为主件组成的运算放大电路，电路的放大倍数0‑100倍可调；无线信号接收采用同步信号接收单元，深圳鑫达科技公司生产的TDX模块，数据传输格式为8N1/8E1/801，外置天线方式，型号为TDX1145‑25522，功率为20mW；A/D转换单元采用MC14433，是12位A/D转换器；CPU芯片采用美国生产的常用的AT89C89单片机，显示器为320/240点阵液晶屏；将所有电路都安装在一个壳体内，构成了信号分析器（C）。