非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，包括接地信號產(chǎn)生與控制單元、接地信號檢測處理單元、正極連接線夾、負(fù)極連接線夾、大地連接線夾和設(shè)置在直流系統(tǒng)負(fù)荷饋線上的接地信號感應(yīng)單元，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元通過正極連接線夾與直流系統(tǒng)的正母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元通過負(fù)極連接線夾與直流系統(tǒng)的負(fù)母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元通過大地連接線夾與直流系統(tǒng)的接地端連接；所述接地信號感應(yīng)單元與接地信號檢測處理單元連接。本實(shí)用新型能夠快速而準(zhǔn)確查找到直流系統(tǒng)中各種接地故障的具體故障點(diǎn)，可降低直流電源系統(tǒng)接地故障的查找難度和減少維護(hù)人員的工作量。本實(shí)用新型可廣泛應(yīng)用于電力檢測【技術(shù)領(lǐng)域】。
【專利說明】非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力檢測【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其是涉及非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找
>J-U ρ?α裝直。
【背景技術(shù)】
[0002]由蓄電池和充電管理設(shè)備供電的直流系統(tǒng)，廣泛應(yīng)用于電力，通信、鐵路、化工等行業(yè)。為提高供電可靠性，直流系統(tǒng)設(shè)置為不接地系統(tǒng)，即允許一點(diǎn)接地故障短時間運(yùn)行。而為避免兩點(diǎn)接地引起保護(hù)誤動，按有關(guān)規(guī)定要求，當(dāng)出現(xiàn)一點(diǎn)接地故障時，須在24小時內(nèi)處理完，即排除接地故障點(diǎn)，使直流系統(tǒng)恢復(fù)正常。因此，直流接地故障查找是直流系統(tǒng)運(yùn)行維護(hù)人員的一項(xiàng)日常工作。
[0003]但是，目前的接地故障查找一般需要由經(jīng)驗(yàn)豐富的維護(hù)人員來完成，查找速度慢，工作量大且無法準(zhǔn)確查找到接地故障的具體故障點(diǎn)。尤其是若接地故障發(fā)生在查找環(huán)境差、風(fēng)險高的雷雨季節(jié)，會大大加劇故障查找的難度。因此業(yè)內(nèi)亟需一種能快速而準(zhǔn)確地查找出具體故障點(diǎn)、工作量小和查找難度低的接地故障查找裝置。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004] 為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種能快速而準(zhǔn)確地查找出具體故障點(diǎn)、工作量小和查找難度低的非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置。
[0005]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，包括接地信號產(chǎn)生與控制單元、接地信號檢測處理單元、正極連接線夾、負(fù)極連接線夾、大地連接線夾和設(shè)置在直流系統(tǒng)負(fù)荷饋線上的接地信號感應(yīng)單元，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元通過正極連接線夾與直流系統(tǒng)的正母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元通過負(fù)極連接線夾與直流系統(tǒng)的負(fù)母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元通過大地連接線夾與直流系統(tǒng)的接地端連接；所述接地信號感應(yīng)單元與接地信號檢測處理單元連接。
[0006]進(jìn)一步，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元包括主控單元、可變電阻、正極控制開關(guān)、負(fù)極控制開關(guān)、正極接線端子、大地接線端子和負(fù)極接線端子，所述主控單元分別連接有對地電壓測量單元、母線電壓測量單元和可變電阻控制單元，所述可變電阻控制單元與可變電阻連接，所述可變電阻控制單元還連接有顯示單元；所述正極接線端子的一端與正極連接線夾連接，所述正極接線端子的另一端與正極控制開關(guān)的一端連接；所述負(fù)極接線端子的一端與負(fù)極連接線夾連接，所述負(fù)極接線端子的另一端與負(fù)極控制開關(guān)的一端連接；所述大地接線端子的一端與大地連接線夾連接，所述大地接線端子的另一端與可變電阻的一端連接；所述可變電阻的另一端與正極控制開關(guān)的另一端連接，所述可變電阻的另一端還與負(fù)極控制開關(guān)的另一端連接。
[0007]進(jìn)一步，所述接地信號檢測處理單元包括與接地信號感應(yīng)單元連接的接地信號輸入接口，所述輸入接口依次連接有放大電路、微控器和顯示單元。
[0008]進(jìn)一步，所述接地信號感應(yīng)單元為高靈敏度鉗形電流互感器。[0009]本實(shí)用新型的有益效果是:包括接地信號產(chǎn)生與控制單元、接地信號檢測處理單元和設(shè)置在直流系統(tǒng)負(fù)荷饋線上的接地信號感應(yīng)單元，能夠快速、準(zhǔn)確查找直流電源系統(tǒng)中各種接地故障的具體故障點(diǎn)，可大大減少直流電源系統(tǒng)接地故障的運(yùn)行時間，降低直流電源系統(tǒng)接地故障的查找難度和減少維護(hù)人員的工作量，對預(yù)防直流電源系統(tǒng)接地故障所弓I起的保護(hù)誤動和提高電力系統(tǒng)安全運(yùn)行水平，具有顯著作用。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0010]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0011]圖1為本實(shí)用新型非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置的原理框圖；
[0012]圖2為本實(shí)用新型的正負(fù)極絕緣電阻測量電路原理圖；
[0013]圖3為本實(shí)用新型的電壓測量電路原理圖；
[0014]圖4為本實(shí)用新型產(chǎn)生接地信號電流的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0015]參照圖1，非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，包括接地信號產(chǎn)生與控制單元
1、接地信號檢測處理單元2、正極連接線夾4、負(fù)極連接線夾5、大地連接線夾6和設(shè)置在直流系統(tǒng)負(fù)荷饋線上的接地信號感應(yīng)單元3，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元I通過正極連接線夾4與直流系統(tǒng)的正母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元I通過負(fù)極連接線夾5與直流系統(tǒng)的負(fù)母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元I通過大地連接線夾6與直流系統(tǒng)的接地端連接；所述接地信號感應(yīng)單元3與接地信號檢測處理單元2連接。
[0016]參照圖1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元I包括主控單元、可變電阻RW、正極控制開關(guān)K1、負(fù)極控制開關(guān)K2、正極接線端子109、大地接線端子111和負(fù)極接線端子110，所述主控單元分別連接有對地電壓測量單元、母線電壓測量單元和可變電阻控制單元，所述可變電阻控制單元與可變電阻RW連接，所述可變電阻控制單元還連接有顯示單元；所述正極接線端子109的一端與正極連接線夾4連接,所述正極接線端子109的另一端與正極控制開關(guān)Kl的一端連接；所述負(fù)極接線端子110的一端與負(fù)極連接線夾5連接，所述負(fù)極接線端子110的另一端與負(fù)極控制開關(guān)K2的一端連接；所述大地接線端子111的一端與大地連接線夾6連接，所述大地接線端子111的另一端與可變電阻RW的一端連接；所述可變電阻RW的另一端與正極控制開關(guān)Kl的另一端連接，所述可變電阻RW的另一端還與負(fù)極控制開關(guān)K2的另一端連接。
[0017]其中，可變支路(可變電阻所在的支路)、正極控制支路(由正極接線端子與正極控制開關(guān)構(gòu)成的支路)和負(fù)極控制支路(由負(fù)極接線端子與負(fù)極控制開關(guān)構(gòu)成的支路)為并聯(lián)關(guān)系。
[0018]參照圖1，進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述接地信號檢測處理單元2包括與接地信號感應(yīng)單元連接的接地信號輸入接口 204，所述輸入接口 204依次連接有放大電路、微控器和顯示單元。
[0019]進(jìn)一步作為優(yōu)選的實(shí)施方式，所述接地信號感應(yīng)單元2為高靈敏度鉗形電流互感器。
[0020]本實(shí)用新型采用了高靈敏度鉗形電流互感器，可感應(yīng)10微安且頻率低于IHz的接地電流信號，能滿足各種直流接地故障的查找要求。
[0021]下面結(jié)合具體的實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0022]實(shí)施例1
[0023]本實(shí)施例為測量直流系統(tǒng)絕緣電阻的實(shí)施例。
[0024]參照圖2，接地信號產(chǎn)生與控制單元，通過切換開關(guān)Kl和K2來測量直流系統(tǒng)的對地電壓，進(jìn)而根據(jù)測量的對地電壓計算出直流系統(tǒng)正負(fù)極的絕緣電阻R+、R-。
[0025]參照圖3，接地信號產(chǎn)生與控制單元通過電阻分壓，將直流系統(tǒng)母線電壓及對地電壓變換為(T5V低壓，分別輸入到母線電壓測量單元及對地電壓測量單元。對地電壓的測量值用于計算正負(fù)極絕緣電阻。母線電壓的測量值用于判斷直流系統(tǒng)的母線電壓是否符合運(yùn)行要求。
[0026]根據(jù)正負(fù)極絕緣電阻值的大小，可以判斷直流系統(tǒng)是否發(fā)生了接地故障，并判斷接地故障是正極接地故障、負(fù)極接地故障或正負(fù)極同時接地故障。
[0027]實(shí)施例2
[0028]本實(shí)施例為測量直流系統(tǒng)對地電壓中的工頻交流電壓的實(shí)施例。
[0029]參照圖，3，接地信號產(chǎn)生與控制單元通過電容隔直與電阻分壓，對直流系統(tǒng)母線對地電壓中的工頻交流電壓進(jìn)行取樣，并輸入到母線對地交流電壓測量單元。
[0030]根據(jù)對地直流系統(tǒng)對地電壓中的工頻交流電壓值大小，可判斷直流系統(tǒng)是否發(fā)生了交流竄入直流系統(tǒng)接地故障。
[0031]實(shí)施例3
[0032]本實(shí)施例為產(chǎn)生接地信號電流的實(shí)施例。
[0033]參照圖4，接地信號產(chǎn)生與控制單元，通過可變電阻控制單元，對可變電阻RW進(jìn)行控制，從而使直流系統(tǒng)對地電壓V+、V-以正弦波方式發(fā)生變化。
[0034]直流系統(tǒng)對地電壓V+、V-以正弦波方式變化過程中，將在正負(fù)極接地電阻R+、R-產(chǎn)生正弦波接地信號電流IR+、IR-,也將在正負(fù)極對地電容C+、C-產(chǎn)生正弦波接地信號電流 1C+、1C-。
[0035]其中，接地電阻中正弦波接地信號電流的相位與對地電容中正弦波接地信號電流相差90°。本實(shí)用新型利用這一特征，來區(qū)分直流系統(tǒng)饋線支路中的接地信號電流是電阻性電流還是電容性電流，從而避免將存在較大電容性接地電流的支路誤判為接地故障支路，更加準(zhǔn)確和科學(xué)。
[0036]實(shí)施例4
[0037]本實(shí)施例為判斷接地故障的具體故障點(diǎn)實(shí)施例。
[0038]參照圖1，若在圖中“A”點(diǎn)檢測不到接地信號電流，則表明該負(fù)荷饋線沒有接地故障；若在圖中“B”點(diǎn)檢測到有接地信號電流，表明該負(fù)荷饋線有接地故障，則沿該負(fù)荷饋線繼續(xù)查找接地故障，若查找到圖中“C”點(diǎn)時，接地信號電流消失，則說明該負(fù)荷饋線接地故障地點(diǎn)在圖中“B”點(diǎn)與“C”點(diǎn)之間，進(jìn)一步縮短有接地信號與沒有接地信號測試點(diǎn)之間的距離，最終可查找到接地故障的具體位置。
[0039]與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本實(shí)用新型非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，能有效地查找電纜、元件、蓄電池及交流竄入直流系統(tǒng)引起的各種接地故障，且能快速而準(zhǔn)確地查找出接地故障的具體故障點(diǎn)，可減輕維護(hù)人員的勞動強(qiáng)度和提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。[0040]以上是對本實(shí)用新型的較佳實(shí)施進(jìn)行了具體說明，但本實(shí)用新型創(chuàng)造并不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本實(shí)用新型精神的前提下還可做作出種種的等同變形或替換，這些等同的變形或替換均包含在本申請權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，其特征在于，包括接地信號產(chǎn)生與控制單元(I)、接地信號檢測處理單元(2)、正極連接線夾(4)、負(fù)極連接線夾(5)、大地連接線夾(6)和設(shè)置在直流系統(tǒng)負(fù)荷饋線上的接地信號感應(yīng)單元(3)，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元(I)通過正極連接線夾(4)與直流系統(tǒng)的正母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元(I)通過負(fù)極連接線夾(5)與直流系統(tǒng)的負(fù)母線連接，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元(I)通過大地連接線夾(6)與直流系統(tǒng)的接地端連接；所述接地信號感應(yīng)單元(3)與接地信號檢測處理單元(2)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，其特征在于，所述接地信號產(chǎn)生與控制單元(I)包括主控單元、可變電阻(RW)、正極控制開關(guān)(K1)、負(fù)極控制開關(guān)(K2)、正極接線端子(109)、大地接線端子(111)和負(fù)極接線端子(110)，所述主控單元分別連接有對地電壓測量單元、母線電壓測量單元和可變電阻控制單元，所述可變電阻控制單元與可變電阻(RW)連接，所述可變電阻控制單元還連接有顯示單元；所述正極接線端子(109)的一端與正極連接線夾(4)連接，所述正極接線端子(109)的另一端與正極控制開關(guān)(Kl)的一端連接；所述負(fù)極接線端子(110)的一端與負(fù)極連接線夾(5)連接，所述負(fù)極接線端子(110)的另一端與負(fù)極控制開關(guān)(K2)的一端連接；所述大地接線端子(111)的一端與大地連接線夾(6)連接，所述大地接線端子(111)的另一端與可變電阻(RW)的一端連接；所述可變電阻(RW)的另一端與正極控制開關(guān)(Kl)的另一端連接，所述可變電阻(RW)的另一端還與負(fù)極控制開關(guān)(K2)的另一端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，其特征在于，所述接地信號檢測處理單元(2)包括與接地信號感應(yīng)單元連接的接地信號輸入接口(204)，所述輸入接口(204)依次連接有放大電路、微控器和顯示單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述的非注入式直流系統(tǒng)接地故障查找裝置，其特征在于，所述接地信號感應(yīng)單元(2)為高靈敏度鉗形電流互感器。
【文檔編號】G01R31/08GK203535170SQ201320664699
【公開日】2014年4月9日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】任靈, 陳建鵬, 胡榮義, 張霞, 姚斌, 趙紅艷, 張小平, 李春亮, 徐玉鳳 申請人:國家電網(wǎng)公司, 甘肅省電力公司, 甘肅省電力公司金昌供電公司, 廣州市仟順電子設(shè)備有限公司