[发明专利]一种基于电容通交隔直的直流偏磁隔离接地装置

摘要

本发明提供了一种基于电容通交隔直的直流偏磁隔离接地装置，包括直流偏磁隔离系统和故障检测系统，所述直流偏磁隔离系统包括与交流输电的变压器中性点串联的电容器、与电容器并联的高速真空断路器和氧化锌非线性电阻限压保护器组件以及用于控制高速真空断路器运作的智能监控装置；所述故障检测系统与直流偏磁隔离系统连接，用于对直流偏磁隔离系统进行实时故障监测。本发明通过直流偏磁隔离系统实现直流偏磁的功能，并设置相应的故障检测系统，从而能实时监测直流偏磁隔离接地装置中各器件的健康信息，进而在某器件发生故障时能够实时进行处理，安全性能高，造价低。

主权项

一种基于电容通交隔直的直流偏磁隔离接地装置，其特征是，包括直流偏磁隔离系统和故障检测系统，所述直流偏磁隔离系统包括与交流输电的变压器中性点串联的电容器、与电容器并联的高速真空断路器和氧化锌非线性电阻限压保护器组件以及用于控制高速真空断路器运作的智能监控装置；所述故障检测系统与直流偏磁隔离系统连接，用于对直流偏磁隔离系统进行实时故障监测；所述智能监控装置包括交流电流互感器、交直流电流变送器、数字监控装置、与数字监控装置输出端连接的通信终端以及分别与旁路开关控制器、数字监控装置连接的隔离变压器；所述故障检测系统包括数据采集模块、硬件控制模块、故障评估模块、报警显示模块、故障定位模块和故障类型确定模块，所述硬件控制模块与数据采集模块和故障评估模块连接，硬件控制模块控制多个传感器实时监测直流偏磁隔离系统，并将实时监测的数据输送到故障评估模块，所述报警显示模块与故障评估模块、故障类型确定模块连接，显示故障状态、在收到故障评估模块输出的报警信号时进行报警并显示故障类型；所述故障定位模块连接故障评估模块和故障类型确定模块，其通过对故障评估模块发出的信息进行分析处理以定位故障传感器并将定位信息传送给故障类型确定模块；所述故障评估模块包括：(1)残差信号生成单元，用于根据奇异系统方法来设计故障检测观测器并获得需检测系统的残差信号，定义故障检测观测器为：具有故障信息的残差信号的计算公式为：此处，其中，xm表示系统的状态向量，表示状态xm的估计，表示系统输出向量的估计，为辅助状态，Cm表示具有故障信息的残差信号，Zm为系统状态误差，Gm表示故障，Ym为未知外部有界扰动向量，Km为控制输入向量，a2i、a1i、b1i、c1i、c2i为根据系统自定义的合 适维数的矩阵，d2i为根据系统自定义的列满秩的矩阵，Ui、Vi为所述故障检测观测器的设计参数；(2)故障评估单元，用于判断直流偏磁隔离系统是否出现故障，定义故障评估函数为：其中，m0为初始演变时间，n为有限的演变时间区间；若P(Cm)>0，所述故障评估模块输出报警信号，若P(Cm)≤0，所述故障评估模块输出正常信号。