專利名稱：可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于電子技術(shù)領(lǐng)域，更具體地說，本發(fā)明涉及一種可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在不接地系統(tǒng)(IT系統(tǒng))的高壓直流回路中，高壓直流總線對地(例如機(jī)殼)的絕緣特性降低會(huì)導(dǎo)致人員觸電、設(shè)備損害等事故，嚴(yán)重時(shí)還會(huì)造成重大生命財(cái)產(chǎn)損失，因此必須對高壓直流系統(tǒng)的絕緣狀況進(jìn)行定時(shí)檢測和有效監(jiān)控，以避免事故的發(fā)生。使用多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備對高壓直流系統(tǒng)的絕緣狀況進(jìn)行檢測(即采用冗余設(shè)計(jì)方式)，能夠降低單臺(tái)絕緣檢測設(shè)備由于故障不能正常工作的情況下給整個(gè)高壓直流系統(tǒng)帶 來的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高整個(gè)高壓直流系統(tǒng)的安全性和可靠性。如圖I所示，是現(xiàn)有技術(shù)中兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備同時(shí)工作時(shí)的電阻等效電路。V+是高壓直流輸出的正極，V-是高壓直流輸出的負(fù)極。GND為參考地，其代表大地或機(jī)殼地。電阻R_H是高壓直流輸出的正極對GND的等效絕緣電阻，電阻R_L是高壓直流輸出的負(fù)極對GND的等效絕緣電阻。電阻R3、電阻R4為絕緣檢測設(shè)備I并入被測高壓直流系統(tǒng)的等效電阻，電阻R5、電阻R6為絕緣檢測設(shè)備2并入被測高壓直流系統(tǒng)的等效電阻。當(dāng)電阻R3、電阻R4的阻值和電阻R5、電阻R6的阻值小于甚至遠(yuǎn)小于電阻R_H、電阻R_L時(shí)，被測高壓直流系統(tǒng)絕緣等級(jí)受到的影響比單臺(tái)絕緣檢測設(shè)備并入高壓直流系統(tǒng)時(shí)要嚴(yán)重得多。當(dāng)絕緣檢測設(shè)備I未得知絕緣檢測設(shè)備2的存在時(shí)，測得的絕緣阻值將不再是電阻R_H、電阻R_L，而分別是電阻R_H與電阻R5的并聯(lián)阻值、電阻R_L與電阻R6的并聯(lián)阻值，此值不能準(zhǔn)確地評(píng)判被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣等級(jí)，同理絕緣檢測設(shè)備2的檢測結(jié)果也是一樣?，F(xiàn)有的絕緣檢測設(shè)備在對高壓直流系統(tǒng)進(jìn)行絕緣檢測的過程中，會(huì)向被測高壓直流系統(tǒng)引入阻性負(fù)載，并降低高壓直流系統(tǒng)的絕緣等級(jí)，導(dǎo)致現(xiàn)有的絕緣檢測設(shè)備普遍存在不能冗余配備的問題，使得用于提高整個(gè)高壓直流系統(tǒng)的安全性和可靠性的冗余設(shè)計(jì)方式受到了阻礙。在這種情況下，系統(tǒng)絕緣檢測功能的可靠性僅僅依賴于單臺(tái)絕緣檢測設(shè)備，使得整個(gè)高壓直流系統(tǒng)達(dá)不到高可靠性和高安全等級(jí)的要求，存在安全隱患。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的發(fā)明目的在于提供一種可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，能夠降低絕緣檢測設(shè)備在測試過程對被測高壓直流系統(tǒng)絕緣等級(jí)的影響，允許多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備在同一被測高壓直流系統(tǒng)中冗余配備，并支持多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備之間的在線互檢，提高整個(gè)高壓直流系統(tǒng)的安全性和可靠性。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了一種可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其包括N臺(tái)接入被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備，N是大于I的整數(shù)；絕緣檢測設(shè)備包括電阻可控絕緣檢測電路、微處理器和通信模塊；電阻可控絕緣檢測電路包括電阻網(wǎng)絡(luò)和采樣電路；電阻網(wǎng)絡(luò)由可控電阻組成，且接入被測高壓直流系統(tǒng)的高壓直流總線和參考地之間，用于高壓衰減；采樣電路用于對高壓衰減后的電勢差信號(hào)進(jìn)行檢測；微處理器用于控制調(diào)整電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值，并對采樣電路檢測到的電勢差信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，獲得高壓直流總線對參考地的絕緣電阻值；N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的通信模塊通過公共的通信總線連接，以相互傳輸絕緣檢測結(jié)果及控制彳目號(hào)。 作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述絕緣檢測設(shè)備包括第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端連接所述高壓直流輸出的正極，第二輸入端連接所述高壓直流輸出的負(fù)極；第一輸入端對參考地的等效電阻為第一等效電阻，第二輸入端對參考地的等效電阻為第二等效電阻；所述高壓直流輸出的正極對參考地的等效絕緣電阻為電阻R_H，所述高壓直流輸出的負(fù)極對參考地的等效絕緣電阻為電阻R_L ；在檢測過程中，控制調(diào)整N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的電阻網(wǎng)絡(luò)中的可控電阻的電阻值，使N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的第一等效電阻的并聯(lián)值大于電阻R_H的阻值，使N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的第二等效電阻的并聯(lián)值大于電阻R_L的阻值。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述絕緣檢測設(shè)備通過通信模塊接收相鄰絕緣檢測設(shè)備的通知消息，獲得接入同一被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備的配置信息；所述絕緣檢測設(shè)備的微處理器根據(jù)所述絕緣檢測設(shè)備的配置信息構(gòu)建絕緣阻值計(jì)算模型，將所述采樣電路檢測到的電勢差信號(hào)代入所述絕緣阻值計(jì)算模型中，計(jì)算獲得所述高壓直流總線對參考地的絕緣電阻值。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述絕緣檢測設(shè)備通過通信模塊與相鄰絕緣檢測設(shè)備進(jìn)行通信，獲得相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果；所述絕緣檢測設(shè)備的微處理器還用于核對所述相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果，判斷所述相鄰絕緣檢測設(shè)備是否發(fā)生故障。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述電阻網(wǎng)絡(luò)包括第一可控電阻、第二可控電阻和采樣電阻，采樣電路包括可控電壓源和電壓跟隨器電路；所述第一可控電阻的第一端連接高壓直流輸出的正極，所述第一可控電阻的第二端連接所述第二可控電阻的第一端，所述第二可控電阻的第二端連接高壓直流輸出的負(fù)極；所述可控電壓源的負(fù)極連接參考地，所述可控電壓源的正極連接所述采樣電阻的第一端，所述采樣電阻的第二端連接所述第一可控電阻的第二端；所述采樣電阻兩端的電勢差信號(hào)傳輸至所述電壓跟隨器電路的電壓輸入端。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述采樣電阻為可控電阻。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述電壓跟隨器電路包括運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器的同相輸入端連接所述采樣電阻的第二端，運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述采樣電路還包括濾波調(diào)理電路，濾波調(diào)理電路的輸入端連接所述運(yùn)算放大器的輸出端。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述微處理器內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述濾波調(diào)理電路的輸出端連接所述微處理器。作為本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一種改進(jìn)，所述采樣電路還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述濾波調(diào)理電路的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的模擬信號(hào)輸入端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接所述 微處理器。相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)包括多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備，絕緣檢測設(shè)備采用動(dòng)態(tài)可控電阻構(gòu)建接入高壓直流總線和參考地之間的電阻網(wǎng)絡(luò)，通過動(dòng)態(tài)控制和調(diào)配電阻網(wǎng)絡(luò)中各電阻的阻值，能夠降低絕緣檢測設(shè)備在測試過程對被測高壓直流系統(tǒng)絕緣等級(jí)的影響，允許多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備在同一被測高壓直流系統(tǒng)中冗余配備。此外，接入同一被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備通過通信總線互聯(lián)，支持多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備之間的在線互檢，提高了整個(gè)高壓直流系統(tǒng)的安全性和可靠性。
以下結(jié)合附圖
和具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)詳細(xì)說明，其中圖I是現(xiàn)有技術(shù)中兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備同時(shí)工作時(shí)的電阻等效電路。圖2是本發(fā)明提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本發(fā)明提供的絕緣檢測設(shè)備的電阻可控絕緣檢測電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。圖4是本發(fā)明提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)中兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的電阻等效電路。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和有益技術(shù)效果更加清晰明白，以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步清楚、完整的說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中描述的具體實(shí)施方式
僅僅是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明。如圖2所示，是本發(fā)明提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。V+是高壓直流輸出的正極，V-是高壓直流輸出的負(fù)極。GND為參考地，其代表大地或機(jī)殼地。電阻R_H是高壓直流輸出的正極對GND的等效絕緣電阻，電阻R_L是高壓直流輸出的負(fù)極對GND的等效絕緣電阻。本實(shí)施例提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)包括N臺(tái)接入被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備，N是大于I的整數(shù)。例如，如圖2所示，可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)包括絕緣檢測設(shè)備I和絕緣檢測設(shè)備2，兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備接入同一被測高壓直流系統(tǒng)中，用于檢測高壓直流系統(tǒng)的絕緣狀況。其中，絕緣檢測設(shè)備包括電阻可控絕緣檢測電路、微處理器和通信模塊。具體的，電阻可控絕緣檢測電路包括電阻網(wǎng)絡(luò)和采樣電路。電阻網(wǎng)絡(luò)由可控電阻組成，且接入被測高壓直流系統(tǒng)的高壓直流總線和參考地GND之間，用于高壓衰減；采樣電路用于對高壓衰減后的電勢差信號(hào)進(jìn)行檢測。在具體實(shí)施當(dāng)中，電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值的調(diào)節(jié)，可通過帶開關(guān)的電阻陣列等方式來實(shí)現(xiàn)。微處理器用于控制調(diào)整電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值，并對采樣電路檢測到的電勢差信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，獲得高壓直流總線對參考地的絕緣電阻值。N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的通信模塊通過公共的通信總線連接，以相互傳輸絕緣檢測結(jié)果及控制彳目號(hào)。其中，絕緣檢測設(shè)備包括第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端連接高壓直流輸出的正極，第二輸入端連接高壓直流輸出的負(fù)極；第一輸入端對參考地的等效電阻為第一等效電阻，第二輸入端對參考地的等效電阻為第二等效電阻； 高壓直流輸出的正極對參考地的等效絕緣電阻為電阻R_H，高壓直流輸出的負(fù)極對參考地的等效絕緣電阻為電阻R_L ；在檢測過程中，控制調(diào)整N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值，使N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的第一等效電阻的并聯(lián)值大于電阻R_H的阻值，使N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的第二等效電阻的并聯(lián)值大于電阻R_L的阻值。進(jìn)一步的，絕緣檢測設(shè)備通過通信模塊接收相鄰絕緣檢測設(shè)備的通知消息，獲得接入同一被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備的配置信息。絕緣檢測設(shè)備的微處理器根據(jù)絕緣檢測設(shè)備的配置信息構(gòu)建絕緣阻值計(jì)算模型，將采樣電路檢測到的電勢差信號(hào)代入絕緣阻值計(jì)算模型中，計(jì)算獲得高壓直流總線對參考地的絕緣電阻值。此外，絕緣檢測設(shè)備還通過通信模塊與相鄰絕緣檢測設(shè)備進(jìn)行通信，獲得相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果。絕緣檢測設(shè)備的微處理器還用于核對相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果，判斷相鄰絕緣檢測設(shè)備是否發(fā)生故障。如圖3所示，是本發(fā)明提供的絕緣檢測設(shè)備的電阻可控絕緣檢測電路的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明實(shí)施例提供的電阻可控絕緣檢測電路包括電阻網(wǎng)絡(luò)和采樣電路，具體如下電阻網(wǎng)絡(luò)包括第一可控電阻R1、第二可控電阻R2和采樣電阻Rs ;采樣電路包括可控電壓源Us和電壓跟隨器電路。優(yōu)選的，采樣電阻Rs為可控電阻。其中，第一可控電阻Rl的第一端連接高壓直流輸出的正極V+，第一可控電阻Rl的第二端連接第二可控電阻R2的第一端，第二可控電阻R2的第二端連接高壓直流輸出的負(fù)極V-?？煽仉妷涸碪s的負(fù)極連接參考地GND，可控電壓源Us的正極連接采樣電阻Rs的第一端，采樣電阻Rs的第二端連接第一可控電阻Rl的第二端；采樣電阻Rs兩端的電勢差信號(hào)傳輸至電壓跟隨器電路的電壓輸入端。更為具體的，電壓跟隨器電路包括運(yùn)算放大器Al。如圖3所示，運(yùn)算放大器Al的同相輸入端3連接采樣電阻Rs的第二端，運(yùn)算放大器Al的反相輸入端2與運(yùn)算放大器Al的輸出端3連接。即運(yùn)算放大器Al被配置成電壓跟隨器方式，其輸入電壓是采樣電阻Rs兩端的電勢差信號(hào)，其輸出電壓Vout是被采樣的電勢差信號(hào)。在本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施方式中，采樣電路還包括濾波調(diào)理電路；濾波調(diào)理電路的輸入端連接運(yùn)算放大器Al的輸出端，濾波調(diào)理電路的輸出端連接微處理器。其中，微處理器內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器。在本實(shí)施例中，采樣電阻Rs兩端的電勢差信號(hào)依次通過電壓跟隨器、濾波調(diào)理電路后，傳輸至微處理器。當(dāng)然，本發(fā)明還可以省略濾波調(diào)理電路，直接將電壓跟隨器輸出的電勢差信號(hào)傳輸?shù)侥?shù)轉(zhuǎn)換單元。在本發(fā)明的另一個(gè)可選實(shí)施方式中，采樣電路還包括濾波調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路；濾波調(diào)理電路的輸入端連接運(yùn)算放大器Al的輸出端，濾波調(diào)理電路的輸出端連接模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的模擬信號(hào)輸入端，模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接微處理器。其中，微處理器可以采用一般的未集成模數(shù)轉(zhuǎn)換器的微處理器芯片。在本實(shí)施例中，采樣電阻Rs兩端的電勢差信號(hào)依次通過電壓跟隨器、濾波調(diào)理電路和模數(shù)轉(zhuǎn)換電路后，傳輸至微處理器。需要說明的是，圖3所示的電阻可控絕緣檢測電路僅僅是本發(fā)明的一個(gè)可選實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
下面結(jié)合圖2和圖4，僅以配置有兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)為例，對本發(fā)明提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)的工作原理進(jìn)行詳細(xì)說明。如圖4所示，是本發(fā)明提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)中兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的電阻等效電路。其中，V+是高壓直流輸出的正極，V-是高壓直流輸出的負(fù)極。GND為參考地，其代表大地或機(jī)殼地。電阻R_H是高壓直流輸出的正極對GND的等效絕緣電阻，電阻R_L是高壓直流輸出的負(fù)極對GND的等效絕緣電阻。本實(shí)施例提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)包括絕緣檢測設(shè)備I和絕緣檢測設(shè)備2，兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備接入同一被測高壓直流系統(tǒng)中，用于檢測該高壓直流系統(tǒng)的絕緣狀況。絕緣檢測設(shè)備I的第一輸入端連接高壓直流輸出的正極V+，絕緣檢測設(shè)備I的第二輸入端連接高壓直流輸出的負(fù)極V-。絕緣檢測設(shè)備I的第一輸入端對參考地GND的等效電阻為第一等效電阻R11，絕緣檢測設(shè)備I的第二輸入端對參考地的等效電阻為第二等效電阻R12。第一等效電阻Rll和第二等效電阻R12是絕緣檢測設(shè)備I并入被測高壓直流系統(tǒng)中的等效電阻。絕緣檢測設(shè)備2的第一輸入端連接高壓直流輸出的正極V+，絕緣檢測設(shè)備2的第二輸入端連接高壓直流輸出的負(fù)極V-。絕緣檢測設(shè)備2的第一輸入端對參考地GND的等效電阻為第一等效電阻R21，絕緣檢測設(shè)備2的第二輸入端對參考地的等效電阻為第二等效電阻R22。第一等效電阻R21和第二等效電阻R22是絕緣檢測設(shè)備2并入被測高壓直流系統(tǒng)中的等效電阻。絕緣檢測設(shè)備I和絕緣檢測設(shè)備2通過通信總線連接，絕緣檢測設(shè)備I通過接收絕緣檢測設(shè)備2的通知消息，可得知其他的絕緣檢測設(shè)備的存在及其電路元件的配置情況，以此構(gòu)建優(yōu)化的絕緣阻值計(jì)算模型。需要說明的是，在電路結(jié)構(gòu)確定的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠根據(jù)具體的電路結(jié)構(gòu)來構(gòu)建絕緣阻值計(jì)算模型，在此不對絕緣阻值計(jì)算模型進(jìn)行詳細(xì)說明。在檢測過程中，當(dāng)一臺(tái)絕緣檢測設(shè)備工作時(shí)，例如只有絕緣檢測設(shè)備I正常工作時(shí)，通過調(diào)整絕緣檢測設(shè)備I的電阻網(wǎng)絡(luò)中的可控電阻的阻值，使第一等效電阻Rll大于電阻R_H的阻值，使第二等效電阻R12的阻值大于電阻R_L的阻值。當(dāng)兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備同時(shí)工作時(shí)，動(dòng)態(tài)控制調(diào)整兩臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的電阻網(wǎng)絡(luò)中的可控電阻的阻值，使絕緣檢測設(shè)備I的第一等效電阻Rll和絕緣檢測設(shè)備2的第一等效電阻R21的并聯(lián)值大于電阻R_H的阻值，使絕緣檢測設(shè)備I的第二等效電阻R12和絕緣檢測設(shè)備2的第二等效電阻R22的并聯(lián)值大于電阻R_L的阻值。通過動(dòng)態(tài)調(diào)配電阻網(wǎng)絡(luò)的阻值，將測得的電勢差信號(hào)代入絕緣阻值計(jì)算模型中，從而計(jì)算出等效絕緣電阻R_H的阻值和等效絕緣電阻R_L的阻值。而且，本絕緣檢測設(shè)備在檢測高壓直流系統(tǒng)的絕緣電阻的同時(shí)，還能檢測出高壓直流電壓值，實(shí)現(xiàn)了絕緣檢測功能與電壓檢測功能的一體化，大大降低了物料成本。此外，接入同一被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備通過通信總線互聯(lián)，任一絕緣檢測設(shè)備通過通信模塊與相鄰絕緣檢測設(shè)備進(jìn)行通信，能夠獲得相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果；通過核對所述相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果，能夠判斷所述相鄰絕緣檢測設(shè)備是否發(fā)生故障，從而定位出故障點(diǎn)。例如，當(dāng)絕緣檢測設(shè)備I的絕緣檢測結(jié)果與絕緣檢測設(shè)備2的絕緣檢測結(jié)果不一致時(shí)，且絕緣檢測設(shè)備I的絕緣檢測結(jié)果被確認(rèn)無誤時(shí)，那么可以確定絕緣檢測設(shè)備2發(fā)生故障。
相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明實(shí)施例提供的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)包括多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備，絕緣檢測設(shè)備采用動(dòng)態(tài)可控電阻構(gòu)建接入高壓直流總線和參考地之間的電阻網(wǎng)絡(luò)，通過動(dòng)態(tài)控制和調(diào)配電阻網(wǎng)絡(luò)中各電阻的阻值，能夠降低絕緣檢測設(shè)備在測試過程對被測高壓直流系統(tǒng)絕緣等級(jí)的影響，允許多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備在同一被測高壓直流系統(tǒng)中冗余配備。此外，接入同一被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備通過通信總線互聯(lián)，支持多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備之間的在線互檢，從而降低了單臺(tái)絕緣檢測設(shè)備由于故障不能正常工作的情況下給整個(gè)高壓直流系統(tǒng)帶來的風(fēng)險(xiǎn)，提高了整個(gè)系統(tǒng)的可靠性和安全性。根據(jù)上述說明書的揭示和教導(dǎo)，本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員還可以對上述實(shí)施方式進(jìn)行適當(dāng)?shù)淖兏托薷摹Ｒ虼?，本發(fā)明并不局限于上面揭示和描述的具體實(shí)施方式
，對本發(fā)明的一些修改和變更也應(yīng)當(dāng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。此外，盡管本說明書中使用了一些特定的術(shù)語，但這些術(shù)語只是為了方便說明，并不對本發(fā)明構(gòu)成任何限制。
權(quán)利要求
1.一種可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，包括N臺(tái)接入被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備，N是大于I的整數(shù)； 所述絕緣檢測設(shè)備包括電阻可控絕緣檢測電路、微處理器和通信模塊； 所述電阻可控絕緣檢測電路包括電阻網(wǎng)絡(luò)和采樣電路；電阻網(wǎng)絡(luò)由可控電阻組成，且接入被測高壓直流系統(tǒng)的高壓直流總線和參考地之間，用于高壓衰減；采樣電路用于對高壓衰減后的電勢差信號(hào)進(jìn)行檢測； 所述微處理器用于控制調(diào)整所述電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值，并對所述采樣電路檢測到的電勢差信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，獲得所述高壓直流總線對參考地的絕緣電阻值； 所述N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的通信模塊通過公共的通信總線連接，以相互傳輸絕緣檢測結(jié)果及控制彳目號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣檢測設(shè)備包括第一輸入端和第二輸入端，第一輸入端連接所述高壓直流輸出的正極，第二輸入端連接所述高壓直流輸出的負(fù)極； 第一輸入端對參考地的等效電阻為第一等效電阻，第二輸入端對參考地的等效電阻為第二等效電阻； 所述高壓直流輸出的正極對參考地的等效絕緣電阻為電阻R_H，所述高壓直流輸出的負(fù)極對參考地的等效絕緣電阻為電阻R_L ； 在檢測過程中，控制調(diào)整所述N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的電阻網(wǎng)絡(luò)中的可控電阻的電阻值，使所述N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的第一等效電阻的并聯(lián)值大于所述電阻R_H的阻值，使所述N臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的第二等效電阻的并聯(lián)值大于所述電阻R_L的阻值。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣檢測設(shè)備通過通信模塊接收相鄰絕緣檢測設(shè)備的通知消息，獲得接入同一被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備的配置信息； 所述絕緣檢測設(shè)備的微處理器根據(jù)所述絕緣檢測設(shè)備的配置信息構(gòu)建絕緣阻值計(jì)算模型，將所述采樣電路檢測到的電勢差信號(hào)代入所述絕緣阻值計(jì)算模型中，計(jì)算獲得所述高壓直流總線對參考地的絕緣電阻值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述絕緣檢測設(shè)備通過通信模塊與相鄰絕緣檢測設(shè)備進(jìn)行通信，獲得相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果； 所述絕緣檢測設(shè)備的微處理器還用于核對所述相鄰絕緣檢測設(shè)備的絕緣檢測結(jié)果，判斷所述相鄰絕緣檢測設(shè)備是否發(fā)生故障。
5.根據(jù)權(quán)利要求I至4中任一項(xiàng)所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電阻網(wǎng)絡(luò)包括第一可控電阻、第二可控電阻和采樣電阻，采樣電路包括可控電壓源和電壓跟隨器電路； 所述第一可控電阻的第一端連接高壓直流輸出的正極，所述第一可控電阻的第二端連接所述第二可控電阻的第一端，所述第二可控電阻的第二端連接高壓直流輸出的負(fù)極； 所述可控電壓源的負(fù)極連接參考地，所述可控電壓源的正極連接所述采樣電阻的第一端，所述采樣電阻的第二端連接所述第一可控電阻的第二端； 所述采樣電阻兩端的電勢差信號(hào)傳輸至所述電壓跟隨器電路的電壓輸入端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣電阻為可控電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述電壓跟隨器電路包括運(yùn)算放大器，運(yùn)算放大器的同相輸入端連接所述采樣電阻的第二端，運(yùn)算放大器的反相輸入端與所述運(yùn)算放大器的輸出端連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣電路還包括濾波調(diào)理電路，濾波調(diào)理電路的輸入端連接所述運(yùn)算放大器的輸出端。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述微處理器內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換器，所述濾波調(diào)理電路的輸出端連接所述微處理器。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述采樣電路還包括模數(shù)轉(zhuǎn)換電路，所述濾波調(diào)理電路的輸出端連接所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的模擬信號(hào)輸入端，所述模數(shù)轉(zhuǎn)換電路的數(shù)字信號(hào)輸出端連接所述微處理器。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種可冗余配備的絕緣檢測系統(tǒng)，其包括多臺(tái)接入被測高壓直流系統(tǒng)的絕緣檢測設(shè)備；絕緣檢測設(shè)備包括電阻可控絕緣檢測電路、微處理器和通信模塊；電阻可控絕緣檢測電路包括電阻網(wǎng)絡(luò)和采樣電路；電阻網(wǎng)絡(luò)由可控電阻組成，且接入被測高壓直流系統(tǒng)的高壓直流總線和參考地之間；采樣電路用于對高壓衰減后的電勢差信號(hào)進(jìn)行檢測；微處理器用于控制調(diào)整電阻網(wǎng)絡(luò)的電阻值，并對采樣電路檢測到的電勢差信號(hào)進(jìn)行計(jì)算處理，以獲得高壓直流總線對參考地的絕緣電阻值；多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備的通信模塊通過公共的通信總線連接。本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)絕緣檢測設(shè)備在同一被測高壓直流系統(tǒng)中冗余配備，提高整個(gè)高壓直流系統(tǒng)的安全性和可靠性。
文檔編號(hào)G01R31/12GK102798807SQ20121028537
公開日2012年11月28日 申請日期2012年8月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月10日
發(fā)明者敖翔, 成勇 申請人:寧德新能源科技有限公司