專利名稱：電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置。
背景技術(shù)：
在發(fā)電廠、變電站、工礦企業(yè)電氣設(shè)備運行中，交流電源(380V/220V)和直流電源(220V、110V、48V、24V)設(shè)備繁多、電纜數(shù)量多且分布復(fù)雜。現(xiàn)場設(shè)備運行過程中，因電纜損壞(損傷、絕緣不良、水侵等)、設(shè)備在漏雨或絕緣老化、檢修過程誤接線均會造成直流系統(tǒng)串入交流有效成分。多年以來，交直流電源二次電源回路相互串電的現(xiàn)象時有發(fā)生，輕微的會造成設(shè)備損壞，嚴(yán)重的會導(dǎo)致繼電保護誤動、發(fā)電機事故停機、變電站高壓斷路器跳閘等嚴(yán)重的大面積停電的事故，如某500KV變電站2條線路高壓斷路器跳閘；某4\300麗火電廠發(fā)生機組停機和線路高壓斷路器跳閘；某大型火電廠4臺600MW機組停機和2主變斷路器跳閘；某電廠600MW機組因直流系統(tǒng)中串入交流造成勵磁系統(tǒng)滅磁開關(guān)誤跳和機組事故停運。目前，對于交直流電源串電這一嚴(yán)重問題，國內(nèi)外尚無能夠?qū)崟r監(jiān)測串電發(fā)生、判別串電性質(zhì)、串電所處類別、并適用五種接地方式及多種電壓等級直流電源的微機保護產(chǎn)品，因此，這就存在著一定的不足之處。

實用新型內(nèi)容本實用新型提供一種適用不同交直流電源系統(tǒng)，可實時監(jiān)測串電狀態(tài)及檢測絕緣狀況，防止電氣設(shè)備損壞、繼電保護誤動、發(fā)電機停機、高壓斷路器跳閘等嚴(yán)重的大面積停電事故的發(fā)生的電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置。本實用新型所采用的技術(shù)方案是本實用新型包括主控CPU、與所述主控CPU電連接的A/D轉(zhuǎn)換單元、存儲單元、上位通信單元以及與所述A/D轉(zhuǎn)換單元相連接的信號調(diào)制單元、與所述信號調(diào)制單元相連接的信號采集單元，所述信號采集單元采集的信號通過所述信號調(diào)制單元和所述所述A/D轉(zhuǎn)換單元后傳動到所述主控CPU，所述主控CPU對采集到的信號進行計算后判別串電性質(zhì)、串電所處類別、串電方位，并以數(shù)據(jù)庫方式存入所述存儲單元以及發(fā)出警報信息。所述電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置還包括與所述主控CPU電連接的繼電器單元、顯示單元、鍵盤操作單元、蜂鳴器。本實用新型的有益效果是由于本實用新型包括主控CPU、與所述主控CPU電連接的A/D轉(zhuǎn)換單元、存儲單元、上位通信單元以及與所述A/D轉(zhuǎn)換單元相連接的信號調(diào)制單元、與所述信號調(diào)制單元相連接的信號采集單元，所述信號采集單元采集的信號通過所述信號調(diào)制單元和所述所述A/D轉(zhuǎn)換單元后傳動到所述主控CPU，所述主控CPU對采集到的信號進行計算后判別串電性質(zhì)、串電所處類別、串電方位，并以數(shù)據(jù)庫方式存入所述存儲單元以及發(fā)出警報信息，所以，當(dāng)出現(xiàn)交直流系統(tǒng)間串電時，判別串電性質(zhì)、串電所處類別、串電方位，檢測兩系統(tǒng)間絕緣狀況，實時發(fā)出事故信號并通知使用單位迅速查處串電點，防止電氣設(shè)備損壞、繼電保護誤動、發(fā)電機停機、高壓斷路器跳閘等嚴(yán)重的大面積停電事故的發(fā)生。

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型主控CPU的模塊框圖圖3是本實用新型電氣連接原理框圖；圖4是本實用新型的端子接線圖。
具體實施方式
如圖1、圖2、圖3、圖4所示， 本實用新型述電カ交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置包括主控CPU1、A/D轉(zhuǎn)換單元2、存儲單元3、上位通信單元4、繼電器單元5、信號調(diào)制單元
6、信號采集單元7、顯示單元9、鍵盤操作単元10、蜂鳴器11，所述A/D轉(zhuǎn)換單元2、所述存儲單元3、上位通信單元4、繼電器單元5、所述顯示單元9、所述鍵盤操作單元10、所述蜂鳴器11均與所述主控CPUl電連接，所述信號調(diào)制單元6與所述A/D轉(zhuǎn)換單元2相連接，所述信號采集單元7采集的信號通過所述信號調(diào)制單元6的調(diào)制后，經(jīng)所述A/D轉(zhuǎn)換單元2的數(shù)模轉(zhuǎn)換后上傳到所述主控CPUl，所述CPUl包括信號采樣計算模塊104，用于接收所述信號采集單元7采集到的信號進行交流采樣計算、直流采樣計算、中性點直接接地方式計算、中性點不接地方式計算、中性點經(jīng)消弧線圈接地方式計算、中性點經(jīng)小電阻接地方式計算、中性點經(jīng)大電阻接地方式計算；判斷與分析模塊105，用于對從所述信號采樣計算模塊計算出的數(shù)據(jù)進行判別串電性質(zhì)、串電所處類別、串電方位，其具體包括直串判據(jù)、漏串判據(jù)、正母線串電判據(jù)、控制母線串電判據(jù)、負母線串電判據(jù)、諧波分析、異常判據(jù)，并以數(shù)據(jù)庫方式存入所述存儲単元以及發(fā)出警報信息；通信處理模塊101，用于所述電カ交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置通過網(wǎng)絡(luò)方式與后臺主機建立通訊聯(lián)接；功能管理與配置模塊102，用于配置所述電カ交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置，將通信及監(jiān)測對象等參數(shù)進行配置；密碼驗證模塊103，用于針對使用所述電カ交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置的用戶授予不同管理權(quán)限，所述主控CPUl還包括數(shù)據(jù)存儲模塊106、繼電器控制模塊107、實時數(shù)據(jù)的在線校驗(KX+B)模塊108、日期及時間管理模塊109、調(diào)試模塊110、定值設(shè)定模塊111。接線端子包括Jl端子、J2端子、J3端子、J4端子；其中Jl 端子J卜1:大地Jト2 :空J卜3:合母+J1-4:空J1-5:控母+J1-6 :空J1-7:負母J2 端子J2-1 :中性點不接地N線；J2-2 :中性點接地N線；J2-3 :中性點經(jīng)消弧線圈接地N線J2-4 :中性點經(jīng)大電阻接地N線；J2-5 :中性點經(jīng)小電阻接地N線J3 端子J3-1 J3-2 串電報警干接點輸出I (接點容量AC220V/5A)J3-3 J3-4 串電報警干接點輸出2 (接點容量AC220V/5A)[0024]J3-5 J3-6 :未啟用繼電器干接點輸出(接點容量AC220V/5A)J3-7 J3-8 :未啟用繼電器干接點輸出(接點容量AC220V/5A)J4 端子J4-1 :編程； J4-2 :編程地 J4-3 :未啟用；J4-4 :通信地J4-5 RS232-TXD J4-6 :RS232_RXD J4-7 422YJ4-8 422ΖJ4-9 422Β/485Β0 J4-10 422Α/485Α0 J4-11 485Β1 J4-12 485Α2其工作原理為根據(jù)出廠設(shè)定的中性點接地方式及交直流系統(tǒng)的電壓等級，運行其相對應(yīng)的應(yīng)用程序，實時高速采集交直流系統(tǒng)的運行狀態(tài)及微信號有效成份，計算分析交直流系統(tǒng)的運行狀況，當(dāng)出現(xiàn)交直流系統(tǒng)間串電時，判別串電性質(zhì)、串電所處類別、串電方位，檢測兩系統(tǒng)間絕緣狀況，實時發(fā)出事故信號(OIXD、LED、繼電器、遠方通信)，通知使用單位迅速查處串電點，防止電氣設(shè)備損壞、繼電保護誤動、發(fā)電機停機、高壓斷路器跳閘等嚴(yán)重的大面積停電事故的發(fā)生。適用范圍本實用新型交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置，適用五種不同交流變壓器中性點接地方式的交流電源系統(tǒng)與不同電壓等級的直流電源(220V、110V、48V、24V)的一切場合。實現(xiàn)的目標(biāo)可實時監(jiān)測串電發(fā)生、判別串電性質(zhì)、串電所處類別、串電方位，檢測兩系統(tǒng)間絕緣狀況，實時發(fā)出事故信號，通知使用單位迅速查處串電點，防止電氣設(shè)備損壞、繼電保護誤動、發(fā)電機事故停機、高壓斷路器跳閘等嚴(yán)重的大面積停電事故的發(fā)生。提出并引入了本概念串電性質(zhì)、金屬性串電、非金屬串電、直串、漏串、正(+ )母線串電、負(_)母線串電 、正串、負串、串電微機監(jiān)測保護裝置。串電性質(zhì)指交直流電源間的串電連接形式，分為金屬性連接和非金屬性連接。金屬性串電指交直流電源間的電阻接近為零O. 01 Ω)，相當(dāng)于兩套電源系統(tǒng)金屬性連接，交流電源系統(tǒng)的電壓全額疊加到直流電源系統(tǒng)上，這種狀況下的串電方式稱作為金屬性串電。非金屬串電指交直流電源間的電阻不為零(>0. 01 Ω )，相當(dāng)于兩套電源系統(tǒng)經(jīng)一定值的電阻連接，交流電源系統(tǒng)的電壓除去連接電阻上的壓降后全額疊加到直流電源系統(tǒng)上，這種狀況下的串電方式稱作為非金屬性串電。直串是指金屬性串電的簡稱。漏串是指非金屬性串電的簡稱。正(+ )母線串電指交流電源系統(tǒng)的電壓串入直流電源系統(tǒng)的正(+ )母線?？刂?KM)母線串電指交流電源系統(tǒng)的電壓串入直流電源系統(tǒng)的控制(KM)母線。負(_)母線串電指交流電源系統(tǒng)的電壓串入直流電源系統(tǒng)的負(_)母線。正串指正(+ )母線串電的簡稱?？卮钢缚刂?KM)母線串電的簡稱。負串指負(_)母線串電的簡稱。串電微機監(jiān)測保護裝置指實施監(jiān)測交直流電源系統(tǒng)運行狀態(tài)是否串電的微機監(jiān)控系統(tǒng)。使用條件海拔不超過3500m ;使用環(huán)境溫度_25°C 45°C ;環(huán)境濕度< 90% ;使用環(huán)境要求室內(nèi)且通風(fēng)良好；使用環(huán)境無導(dǎo)電或爆炸性塵埃且無腐蝕性氣體；安裝地基無劇烈振動和沖擊。技術(shù)指標(biāo) 測量精度0. 1% 測量方式實時交流采樣、實時直流采樣 頻率測量范圍1 65Hz 工作電源DC220V±30% ;DC110V±30% ;DC48V±30% ;DC24V±30%[0041] 工作功耗小于3W 時間整定40ms IOs 裝置絕緣電阻大于100兆歐 裝置介質(zhì)強度3KV，Imin EMC靜電放電抗擾度8kV 10次 EMC高頻電磁場抗擾度80 100MHz ; 10V/m EMC電快速瞬變脈沖群4Kv 60s EMC 快速瞬變抗擾度1. 2/50 U s ；4KV
權(quán)利要求1.一種電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置，其特征在于所述電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置包括主控CPU (I)、與所述主控CPU (I)電連接的A/D轉(zhuǎn)換單元(2)、存儲單元(3)、上位通信單元(4)以及與所述A/D轉(zhuǎn)換單元(2)相連接的信號調(diào)制單元(6)、與所述信號調(diào)制單元(6 )相連接的信號采集單元(7 )，所述信號采集單元(7 )采集的信號通過所述信號調(diào)制單元(6 )和所述所述A/D轉(zhuǎn)換單元(2 )后傳動到所述主控CPU (I)，所述主控CPU (I)對采集到的信號進行計算后判別串電性質(zhì)、串電所處類別、串電方位，并以數(shù)據(jù)庫方式存入所述存儲單元(3)以及發(fā)出警報信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置，其特征在于所述電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置還包括與所述主控CPU (I)電連接的繼電器單元(5)、顯示單元(9)、鍵盤操作單元(10)、蜂鳴器(11)。
專利摘要本實用新型公開并提供了一種適用不同交直流電源系統(tǒng)，可實時監(jiān)測串電狀態(tài)及檢測絕緣狀況，防止電氣設(shè)備損壞、繼電保護誤動、發(fā)電機停機、高壓斷路器跳閘等嚴(yán)重的大面積停電事故的發(fā)生的電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置。該電力交直流電源串電微機監(jiān)測保護裝置包括主控CPU、與所述主控CPU電連接的A/D轉(zhuǎn)換單元、存儲單元、上位通信單元、繼電器單元以及與所述A/D轉(zhuǎn)換單元相連接的信號調(diào)制單元、與所述信號調(diào)制單元相連接的信號采集單元，所述信號采集單元采集的信號通過所述信號調(diào)制單元和所述所述A/D轉(zhuǎn)換單元后傳動到所述主控CPU。
文檔編號G01R31/12GK202870201SQ201220497239
公開日2013年4月10日 申請日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者孫長影, 張海軍 申請人:珠海瑞特電氣設(shè)備有限公司