專利名稱：一種采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電測量領(lǐng)域，尤其涉及一種用于變配電系統(tǒng)中直流供電系統(tǒng)電故障的
檢測方法。
背景技術(shù)：
發(fā)電廠、變電站的直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中非常重要的工作電源，它為電氣、熱工、 自動裝置、電保護(hù)、事故照明、通訊等二次設(shè)備提供電源；這些二次設(shè)備的正常工作對于保 障發(fā)電廠、變電站的安全運(yùn)行十分重要，直流電源在額定參數(shù)下穩(wěn)定運(yùn)行和其回路的完好， 是保證變電站正常操作和保護(hù)裝置正確動作的必要條件；因此要求直流系統(tǒng)及其網(wǎng)絡(luò)具有 高度的可靠性。 上述的直流系統(tǒng)均采用"對地絕緣"的運(yùn)行方式。 當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)"接地"故障時，對整個直流系統(tǒng)的運(yùn)行并不會引起任何危 害，但必須及時處理，否則當(dāng)整個直流系統(tǒng)再發(fā)生另一點(diǎn)的"接地"故障時，有可能會使繼電 保護(hù)裝置或繼電保護(hù)繼電器發(fā)生"誤動作"或"拒動作";或者，有可能造成直流電源短路，引 起熔斷器熔斷，或快分電源開關(guān)斷開，使設(shè)備失去操作電源，引發(fā)電力系統(tǒng)嚴(yán)重故障乃至事 故。因此，不允許直流系統(tǒng)在一點(diǎn)"接地"情況下長時間運(yùn)行，必須加強(qiáng)在線監(jiān)領(lǐng)"迅速查找 并排除接地故障，杜絕因直流系統(tǒng)接地而引起的電力系統(tǒng)故障。 在實(shí)際運(yùn)行實(shí)踐中還發(fā)現(xiàn)，直流系統(tǒng)發(fā)生"接地"故障，還會造成采用直流系統(tǒng)供 電/控制的設(shè)備產(chǎn)生"誤動"或"拒動"，以至設(shè)備損壞，造成大面積停電、最終有可能導(dǎo)致電 力供電系統(tǒng)瓦解，產(chǎn)生極其嚴(yán)重的后果。 因此直流系統(tǒng)的"接地"問題不能僅從一個變電站、一個發(fā)電廠的角度去看問題，
而應(yīng)從整個電網(wǎng)去考慮如何查找和防范。 現(xiàn)有直流系統(tǒng)絕緣檢測的方法和存在的問題 1、利用平衡電橋原理進(jìn)行檢測 對于變電站和發(fā)電廠而言，經(jīng)過多年運(yùn)行以后，電纜絕緣普遍下降，各種端子箱和 機(jī)構(gòu)箱等生銹損壞，密封性能下降，遇雨、雪、霧天氣，易發(fā)生"接地"故障；而且多為非金屬 性接地(對地阻值高)，多點(diǎn)接地、正負(fù)極絕緣電阻之差較小形成對稱性"接地"故障。而目 前各種直流系統(tǒng)接地的裝置報警均采用電橋平衡原理，對上述高阻對稱性接地?zé)o法有效監(jiān) 因受電橋平衡原理的限制，此類裝置只能判斷整個系統(tǒng)的絕緣狀況，不能直接確 定具體的"接地"點(diǎn)，必須再分別利用"拉路法"逐一對各路直流負(fù)載進(jìn)行"斷電"檢查，才 能確定發(fā)生"接地"故障的點(diǎn)/回路。所謂"拉回路"，就是停掉該回路的直流電源(停電 時間應(yīng)小于三秒)，一般先從信號回路，照明回路檢查起，再對操作回路，保護(hù)回路等等進(jìn)行 檢查。由于二次系統(tǒng)越來越復(fù)雜，大部分的廠站由于施工或擴(kuò)建中遺留的種種問題，使信號 回路與控制回路和保護(hù)回路沒有一個嚴(yán)格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回 路，在這種情況下使用該種方法，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。由于回路接線存
4在不確定性，往往令在"拉回路"的過程中，常常發(fā)生人為的"跳閘"事故，再加上微機(jī)保護(hù) 的大量應(yīng)用，微機(jī)保護(hù)由于計算機(jī)的運(yùn)行特性也不允許隨意斷電。 故，此方法的最大缺點(diǎn)就是要切斷所供回路的操作或信號電源，造成斷電回路在
短時間內(nèi)不能對主回路開關(guān)進(jìn)行分/合閘操作，一旦主供電回路正好發(fā)生故障時，會危及
系統(tǒng)的正常運(yùn)行。 2、交流注入式檢測法 現(xiàn)國內(nèi)廣泛使用向系統(tǒng)注入交流信號方式的微機(jī)型支路選線裝置，主要采用的是 "低頻"探測法和"變頻"探測法兩種方式。即在直流故障母線和地之間注入一低頻或變頻 的交流信號，用鉗形電流探頭逐點(diǎn)檢測，找到"接地"支路并根據(jù)"接地"點(diǎn)前后低頻電流出 現(xiàn)明顯的差別來確定"接地"點(diǎn)。 隨著微機(jī)保護(hù)大量抗干擾電容的安裝使用，直流系統(tǒng)開環(huán)輻射供電運(yùn)行方式的采 用使直流系統(tǒng)的對地電容電流增大。當(dāng)電容電流大于檢測裝置對絕緣電阻泄漏電流的整定 值時，將造成誤發(fā)信號，影響裝置的正確判斷。同時由于要向被測直流系統(tǒng)注入交流信號， 盡管其幅值與直流母線電壓相比很小，但對安全性要求很高的電力系統(tǒng)來說，注入的交流 信號也會給系統(tǒng)帶來不安全因素。 3、霍爾磁式平衡法 霍爾磁式平衡原理的基本原理如圖l所示。觀察直流系統(tǒng)任一支路，從電源正端 流出的電流L，流經(jīng)支路全部負(fù)載后，返回電源負(fù)端的支路電流為L—，當(dāng)該支路沒有接地 電流時，L = L—，穿過傳感器的電流大小相等，傳感器無輸出。 而當(dāng)發(fā)生接地故障時，假設(shè)接在正極母線上的支路經(jīng)電阻R接地，接地電流為IK， 則L = ^+lK，流經(jīng)傳感器的電流大小不等，傳感器輸出一個反應(yīng)該差值^大小和方向的 信號，據(jù)此判斷出接地電阻的大小和接地支路的極性。 此種方法雖然克服了系統(tǒng)分布電容的影響，但其仍然存在不足之處，主要問題出 在有源傳感上；采用磁平衡原理，做成有源傳感器，當(dāng)一次側(cè)有電流變化或有電流沖擊時， 易發(fā)生剩磁變化，尤其當(dāng)傳感無源時，受電流沖擊后，剩磁變化更大。這種剩磁變化會嚴(yán)重 造成電流、電壓放大器及A/D轉(zhuǎn)換器的直流偏移，致使用以上方法做成的選線裝置零點(diǎn)不 斷漂移，需及時調(diào)節(jié)裝置的零點(diǎn)及傳感器特性，才能保證選線裝置的精度及穩(wěn)定，不僅給現(xiàn) 場帶來極大的不便和麻煩，而且造成選線裝置的不準(zhǔn)。 綜上可見，目前各類絕緣檢測裝置所采用的技術(shù)原理，與現(xiàn)場的實(shí)際情況存在一 定的差距，對于直流接地查找不能做到及時、準(zhǔn)確的判斷，造成裝置功能難于完全滿足現(xiàn)場 的實(shí)際需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障
的方法，其通過測量直流系統(tǒng)"接地"時產(chǎn)生的差電流所引起的有源振蕩器的振蕩頻率變
化，來監(jiān)測直流系統(tǒng)"接地"故障的發(fā)生；它既克服了利用平衡電橋法時對各回路進(jìn)行逐一
斷電查找時所帶來的危害，又無需向系統(tǒng)中注入交流信號，且與直流系統(tǒng)的分布電容無關(guān)，
與被測系統(tǒng)沒有任何電氣聯(lián)系，可以實(shí)現(xiàn)分布式安裝，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)測。 本發(fā)明的技術(shù)方案是提供一種采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，包括在直流系統(tǒng)各輸出回路上設(shè)置傳感器來測量流經(jīng)傳感器的回路差電流，其特征是
A、設(shè)置一有源LC振蕩器，所述傳感器的次級作為有源LC振蕩器的電感線圈；
B、直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時，通過一脈沖計數(shù)器采集此時有源LC振蕩器的固有振蕩頻率f，并送入微處理器電路，初始化為基準(zhǔn)頻率f。；
C、微處理器電路記錄并存儲基準(zhǔn)頻率f。； D、脈沖計數(shù)器繼續(xù)采集有源LC振蕩器的振蕩頻率4，并送入微處理器電路； E、微處理器電路對有源LC振蕩器的振蕩頻率^和基準(zhǔn)頻率f。進(jìn)行比較/分析； F、若df/dt的計算值大于第一設(shè)定值Dp執(zhí)行第H步，否則，返回第E步； G、若有源LC振蕩器的振蕩頻率^和基準(zhǔn)頻率f。之差大于第二設(shè)定值D2，且持續(xù)
時間大于第三設(shè)定值D3時，執(zhí)行第H步，否則，返回第E步； H、微處理器電路輸出觸發(fā)信號到觸發(fā)器； 1、觸發(fā)器輸出信號，啟動報警裝置，輸出報警信號； J、現(xiàn)場工作人員根據(jù)告警燈/蜂鳴器的指示發(fā)現(xiàn)接地回路的位置。 進(jìn)一步的，所述的微處理器電路在每次斷電重啟后，均通過脈沖計數(shù)器采集此時
有源LC振蕩器的固有振蕩頻率f，初始化為基準(zhǔn)頻率f。，。 具體的，所述的第一設(shè)定值D工為f >1^&";所述的第二設(shè)定值02為4-&>200Hz ;所述的第三設(shè)定值D3為T > 100ms。 當(dāng)所述的直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時，流經(jīng)所述傳感器的回路差電流A I = I+-I— = 0，此時有源LC振蕩器的固有振蕩頻率f被微處理器電路初始化為基準(zhǔn)頻率f。，并存儲在微處理器電路的寄存器中。 當(dāng)流經(jīng)所述傳感器的回路差電流AI = I+-I—= iK^0時，若f >1&他"，且Af
欲
=frf。 > 200Hz并持續(xù)100ms以上時，則所述的微處理器電路判定該傳感器所在的直流回路出現(xiàn)接地故障，所述的微處理器電路輸出觸發(fā)信號，導(dǎo)致觸發(fā)器電路翻轉(zhuǎn)，輸出報警信號。 在所述直流系統(tǒng)的多個輸出回路上分別對應(yīng)設(shè)置一個傳感器，每個傳感器對應(yīng)一個有源LC振蕩器，各傳感器的次級分別作為對應(yīng)有源LC振蕩器的電感線圈；對應(yīng)于每個有源LC振蕩器，分別對應(yīng)設(shè)置一個脈沖計數(shù)器、微處理器電路、觸發(fā)器和報警裝置。
更進(jìn)一步地，所述的脈沖計數(shù)器按下列方式對有源LC振蕩器振蕩頻率的測量結(jié)果進(jìn)行計算 所測結(jié)果=測量頻率X標(biāo)度+偏置設(shè)定 其中，標(biāo)度為Hz或10KHz，偏執(zhí)頻率設(shè)定為lOKHz。 所述的脈沖計數(shù)器采集有源LC振蕩器的振蕩頻率fp微處理器電路對有源LC振蕩器的振蕩頻率^和基準(zhǔn)頻率f。進(jìn)行比較/分析和微處理器電路輸出觸發(fā)信號到觸發(fā)器是實(shí)時進(jìn)行的。 與現(xiàn)有技術(shù)比較，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是 1.通過測量直流系統(tǒng)"接地"時產(chǎn)生的差電流所引起的有源振蕩器的振蕩頻率變化，來監(jiān)測直流系統(tǒng)"接地"故障的發(fā)生，直接發(fā)出報警信號，避免了逐一拉開回路斷電檢查時所帶來的危害； 2.本方法無需向系統(tǒng)中注入交流信號，可以避免交流注入法檢測時對直流系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的影響； 3.由于傳感器測的是直流接地電流差值k的大小，因此與直流系統(tǒng)的分布電容無關(guān)； 4.所測的頻率來源于傳感器的二次線圈，與被測系統(tǒng)沒有任何電氣聯(lián)系，可以更好的保證原有系統(tǒng)的正常運(yùn)行； 5.若將整個監(jiān)測裝置集成化/小型化，分別設(shè)置在直流系統(tǒng)各輸出回路與負(fù)載連接的端子排處，即可以實(shí)現(xiàn)分布式安裝，能更加系統(tǒng)的檢測到直流系統(tǒng)的每個輸出回路，并可十分方便地實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)測。


圖1是現(xiàn)有霍爾磁式平衡原理的檢測原理 圖2是本發(fā)明檢測方法示意圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。 圖1中，直流系統(tǒng)的正、負(fù)母線(電源端)為U+、U—，某一路負(fù)載L的兩端分別依次與U+和U—對應(yīng)連接，則流經(jīng)負(fù)載L兩端的電流分別用L和來表示，在負(fù)載L兩端與電源正/負(fù)端的連接回路上，套裝設(shè)置了一個傳感器(實(shí)際為一電流互感器)CT，此CT的原邊線圈由負(fù)載L兩端與電源正/負(fù)端的連接回路充當(dāng)，其副邊線圈的輸出端與信號處理(通常包括濾波、整形、放大和/或門檻電路)和微機(jī)判斷電路連接。 觀察直流系統(tǒng)任一支路，從電源正端U+流出的電流Iw，流經(jīng)該支路全部負(fù)載后，返回電源負(fù)端U-的支路電流為L—，當(dāng)該支路沒有接地電流時，L = 穿過傳感器CT的電流大小相等，傳感器無輸出。 而當(dāng)發(fā)生接地故障時，假設(shè)接在正極母線上的支路經(jīng)電阻R接地，接地電流為IK，則L = V+lK，流經(jīng)傳感器的電流大小不再相等，傳感器輸出一個反應(yīng)該差值^大小和方向的信號，據(jù)此判斷出接地電阻的大小和接地支路的極性。
圖2中，本發(fā)明的基本檢測方法是 1、在直流系統(tǒng)輸出回路上設(shè)置傳感器來測量流經(jīng)傳感器的回路差電流； 2、設(shè)置一有源LC振蕩器，傳感器的次級作為有源LC振蕩器的電感線圈； 3、直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時，通過一脈沖計數(shù)器采集此時有源LC振蕩器的固有振蕩
頻率f，并送入微處理器電路，初始化為基準(zhǔn)頻率f。； 4、微處理器電路記錄并存儲基準(zhǔn)頻率f。； 5、脈沖計數(shù)器繼續(xù)采集有源LC振蕩器的振蕩頻率4，并送入微處理器電路；
6、微處理器電路對有源LC振蕩器的振蕩頻率^和基準(zhǔn)頻率f。進(jìn)行比較/分析；
7、若df/dt > lkHz/s，執(zhí)行第9步，否則，返回第6步； 8、若有源LC振蕩器的振蕩頻率^和基準(zhǔn)頻率f。之差大于200Hz，且持續(xù)時間大于100ms時，執(zhí)行第9步，否則，返回第6步；
7
9、微處理器電路輸出觸發(fā)信號到觸發(fā)器； 10、觸發(fā)器翻轉(zhuǎn)，輸出報警啟動信號，啟動報警裝置，輸出報警信號。 本方法是通過測量有源LC振蕩器的振蕩頻率，來實(shí)現(xiàn)直流系統(tǒng)接地故障檢測功
能的，其主要由磁靈敏元件制成的傳感器來測量流經(jīng)傳感器的系統(tǒng)差電流，傳感器的次
級作為有源LC振蕩器的電感線圈，由于電磁平衡原理可知，當(dāng)流經(jīng)傳感器的電流發(fā)生變
化時，磁環(huán)的磁通勢必發(fā)生變化，進(jìn)一步引起二次線圈電感值L的變化，由振蕩器的頻率
,-:T"W可知，當(dāng)L值發(fā)生變化時，其頻率f勢必發(fā)生變化，當(dāng)頻率的變化達(dá)到門檻值時，
即發(fā)出告警信號。 換句話說，當(dāng)直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時，流經(jīng)直流檢測端子的差流A I = I+-I— = 0，此時有源LC振蕩器的固有頻率被初始化為基準(zhǔn)頻率f。，此數(shù)值會被保存在微處理器電路的寄存器中。 由于不同的直流負(fù)載可能產(chǎn)生的f。有所不同，故脈沖計數(shù)器及微處理器電路會對每次斷電重啟后的基準(zhǔn)頻率進(jìn)行檢測，從而保證該回路有源LC振蕩器的基準(zhǔn)頻率的正確性和實(shí)時性。 當(dāng)所檢測線路發(fā)生接地時，勢必引起流過檢測端子產(chǎn)生差電流，A I = I+-I— = IK，當(dāng)lK達(dá)到門檻值時，就對振蕩器的固有頻率引起足夠大的變化。 通過脈沖計數(shù)器的檢測，可以檢測到正常運(yùn)有源LC振蕩器行的固有頻率f。和接地時的故障頻率fK兩個不同的頻率，并發(fā)送至微處理器。 微處理器對兩個頻率進(jìn)行分析，由4 > 1^fe/s時，且A f > 100Hz并持續(xù)100ms以
說
上時，即輸出觸發(fā)信號到觸發(fā)器。
當(dāng)觸發(fā)器得到觸發(fā)信號時，即可觸發(fā)啟動報警輸出。 更具體的，采用本方法，可以在直流系統(tǒng)的多個輸出回路上分別對應(yīng)設(shè)置一個傳感器，每個傳感器對應(yīng)一個有源LC振蕩器，各傳感器的次級分別作為對應(yīng)有源LC振蕩器的電感線圈；對應(yīng)于每個有源LC振蕩器，分別對應(yīng)設(shè)置一個脈沖計數(shù)器、微處理器電路、觸發(fā)器和報警裝置。 更進(jìn)一步地，所述的脈沖計數(shù)器按下列方式對有源LC振蕩器振蕩頻率的測量結(jié)果進(jìn)行計算 所測結(jié)果=測量頻率X標(biāo)度+偏置頻率設(shè)定
其中，標(biāo)度為Hz或lOKHz，偏執(zhí)頻率設(shè)定為lOKHz。 上述脈沖計數(shù)器采集有源LC振蕩器的振蕩頻率4、微處理器電路對有源LC振蕩器的振蕩頻率^和基準(zhǔn)頻率f。進(jìn)行比較/分析和微處理器電路輸出觸發(fā)信號到觸發(fā)器是實(shí)時進(jìn)行的。 采用集成化技術(shù)和貼片元件，完全可以將上述電路集成在一個較小的殼體中，制成與接線端子排大小相似的集成式接線端子，在該集成式接線端子的上、下端，分別與直流系統(tǒng)的輸出回路、負(fù)載的輸入回路進(jìn)行連接，即可構(gòu)成帶有正常運(yùn)行/接地故障指示的智能集成化且?guī)в斜O(jiān)測功能的接線端子排。 利用上述方式制成的監(jiān)測端子，可以分布式地安裝于直流系統(tǒng)的各個末端回路，現(xiàn)場工作人員只需檢查各個端子的告警燈的指示，即可迅速發(fā)現(xiàn)接地回路的位置。
更具體的，在上述技術(shù)方案中，脈沖計數(shù)器可采用通用的頻率計數(shù)器即可。
頻率是單位時間內(nèi)信號發(fā)生周期變化的次數(shù)。如果我們能在給定的時間內(nèi)對信號 波形計數(shù)，并將計數(shù)結(jié)果顯示出來，就能讀取被測信號的頻率。 頻率計數(shù)器首先獲得相對穩(wěn)定與準(zhǔn)確的時間，同時將被測信號轉(zhuǎn)換成幅度與波形 均能被數(shù)字電路識別的脈沖信號，然后通過計數(shù)器計算這一段時間間隔內(nèi)的脈沖個數(shù)，將 所得數(shù)據(jù)記錄并輸出。 所測結(jié)果=測量頻率X標(biāo)度+偏置設(shè)定 其中，標(biāo)度為Hz或10KHz，偏執(zhí)頻率設(shè)定為10KHz。 觸發(fā)器可采用集成JK觸發(fā)器，為與門輸入模式，在觸發(fā)器接收到輸入信號全為1 時，觸發(fā)器輸出為高電平，使告警燈亮。 由于傳感器(實(shí)際上就是一個微型電流互感器)、有源LC振蕩器電路、脈沖計數(shù) 器電路、通過脈沖計數(shù)來測量被測對象的頻率以及微處理器電路和觸發(fā)器電路均為現(xiàn)有技 術(shù)，其具體工作原理、元件選擇以及連接方式在此不再敘述。 本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在掌握了本發(fā)明解決問題的思路和方法之后，完全可以 不經(jīng)過創(chuàng)造性的勞動，再現(xiàn)本發(fā)明的技術(shù)方案、技術(shù)效果和發(fā)明目的。 由于本發(fā)明通過測量直流系統(tǒng)"接地"時產(chǎn)生的差電流所引起的有源振蕩器的振 蕩頻率變化，來監(jiān)測直流系統(tǒng)"接地"故障的發(fā)生，直接發(fā)出報警信號，無需向系統(tǒng)中注入交 流信號，避免了逐一拉開回路斷電檢查時所帶來的危害，亦可避免交流注入法檢測時對直 流系統(tǒng)運(yùn)行所產(chǎn)生的影響；此外，由于傳感器測的是直流接地電流差值IR的大小，因此與 直流系統(tǒng)的分布電容無關(guān)；加上所測的頻率來源于傳感器的二次線圈，與被測系統(tǒng)沒有任 何電氣聯(lián)系，可以更好的保證原有系統(tǒng)的正常運(yùn)行，另外，整個方案可以實(shí)現(xiàn)分布式安裝， 能更加系統(tǒng)的檢測到直流系統(tǒng)的每個輸出回路，并可十分方便地實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)測。
本發(fā)明可廣泛用于電力系統(tǒng)/變配電系統(tǒng)的直流系統(tǒng)監(jiān)測/保護(hù)領(lǐng)域。
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權(quán)利要求
一種采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，包括在直流系統(tǒng)輸出回路上設(shè)置傳感器來測量流經(jīng)傳感器的回路差電流，其特征是A、設(shè)置一有源LC振蕩器，所述傳感器的次級作為有源LC振蕩器的電感線圈；B、直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時，通過一脈沖計數(shù)器采集此時有源LC振蕩器的固有振蕩頻率f，并送入微處理器電路，初始化為基準(zhǔn)頻率f0；C、微處理器電路記錄并存儲基準(zhǔn)頻率f0；D、脈沖計數(shù)器繼續(xù)采集有源LC振蕩器的振蕩頻率f1，并送入微處理器電路；E、微處理器電路對有源LC振蕩器的振蕩頻率f1和基準(zhǔn)頻率f0進(jìn)行比較/分析；F、若df/dt的計算值大于第一設(shè)定值D1，執(zhí)行第H步，否則，返回第E步；G、若有源LC振蕩器的振蕩頻率f1和基準(zhǔn)頻率f0之差大于第二設(shè)定值D2，且持續(xù)時間大于第三設(shè)定值D3時，執(zhí)行第H步，否則，返回第E步；H、微處理器電路輸出觸發(fā)信號到觸發(fā)器；I、觸發(fā)器輸出信號，啟動報警裝置，輸出報警信號；J、現(xiàn)場工作人員根據(jù)告警燈/蜂鳴器的指示發(fā)現(xiàn)接地回路的位置。
2. 按照權(quán)利要求1所述的采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，其特征是所 述的微處理器電路在每次斷電重啟后，均通過脈沖計數(shù)器采集此時有源LC振蕩器的固有 振蕩頻率f，初始化為基準(zhǔn)頻率f。，。
3. 按照權(quán)利要求1所述的采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，其特征是所述的第一設(shè)定值D工為#>1^^";所述的第二設(shè)定值02為f「f。 > 200Hz ;所述的第三設(shè)定欲{|D3為T > 100ms。
4. 按照權(quán)利要求1所述的采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，其特征是當(dāng) 所述的直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時，流經(jīng)所述傳感器的回路差電流AI = I+-I— = O，此時有源LC振 蕩器的固有振蕩頻率f被微處理器電路初始化為基準(zhǔn)頻率f。，并存儲在微處理器電路的寄 存器中。
5. 按照權(quán)利要求1所述的采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，其特征是當(dāng)流經(jīng)所述傳感器的回路差電流AI = I+-I—=0時，若f >1&論"，且A = f「f。>200Hz并持續(xù)100ms以上時，則所述的微處理器電路判定該傳感器所在的直流回路出現(xiàn)接 地故障，所述的微處理器電路輸出觸發(fā)信號，導(dǎo)致觸發(fā)器電路翻轉(zhuǎn)，輸出報警信號。
6. 按照權(quán)利要求1所述的采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，其特征是在 所述直流系統(tǒng)的多個電源輸出回路上分別對應(yīng)設(shè)置一個傳感器，每個傳感器對應(yīng)一個有源 LC振蕩器，各傳感器的次級分別作為對應(yīng)有源LC振蕩器的電感線圈；對應(yīng)于每個有源LC 振蕩器，分別對應(yīng)設(shè)置一個脈沖計數(shù)器、微處理器電路、觸發(fā)器和報警裝置。
7. 按照權(quán)利要求1所述的采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，其特征是所 述的脈沖計數(shù)器按下列方式對有源LC振蕩器振蕩頻率的測量結(jié)果進(jìn)行計算所測結(jié)果=測量頻率X標(biāo)度+偏置頻率設(shè)定 其中，標(biāo)度為Hz或10KHz，偏執(zhí)頻率設(shè)定為lOKHz。
8. 按照權(quán)利要求1所述的采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，其特征是所述的脈沖計數(shù)器采集有源LC振蕩器的振蕩頻率fp微處理器電路對有源LC振蕩器的振蕩 頻率^和基準(zhǔn)頻率f。進(jìn)行比較/分析和微處理器電路輸出觸發(fā)信號到觸發(fā)器是實(shí)時進(jìn)行 的。
全文摘要
一種采用頻率偏移法檢測直流系統(tǒng)接地故障的方法，屬電測量領(lǐng)域。包括在直流系統(tǒng)輸出回路設(shè)置傳感器來測量流經(jīng)傳感器的回路差電流，傳感器次級作為有源振蕩器的電感線圈，用脈沖計數(shù)器采集有源振蕩器的振蕩頻率，微處理器電路對有源振蕩器的振蕩頻率和基準(zhǔn)頻率進(jìn)行比較；若有源振蕩器的頻率變化大于設(shè)定值，輸出觸發(fā)信號，啟動報警裝置輸出報警信號；現(xiàn)場人員根據(jù)告警燈指示即可迅速發(fā)現(xiàn)接地回路的位置。其既克服了利用平衡電橋法時對各回路進(jìn)行逐一斷電查找時所帶來的危害，又無需向系統(tǒng)中注入交流信號，且與直流系統(tǒng)的分布電容無關(guān)，與被測系統(tǒng)沒有任何電氣聯(lián)系，可以實(shí)現(xiàn)分布式安裝，并可實(shí)現(xiàn)實(shí)時在線監(jiān)測?？蓮V泛用于直流系統(tǒng)監(jiān)測領(lǐng)域。
文檔編號G01R31/08GK101776723SQ20091020083
公開日2010年7月14日 申請日期2009年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月25日
發(fā)明者馮煜珵, 吳劍敏, 戴春怡, 楊晞明, 熊超英, 魯煒 申請人:上海希明電氣技術(shù)有限公司;上海市電力公司超高壓輸變電公司