一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專利技術(shù)公開了一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置，用于解決各個(gè)廠家的直流母線監(jiān)測(cè)設(shè)備改造或更換方式不同，導(dǎo)致更換費(fèi)用高，用時(shí)長(zhǎng)的問題。該裝置包括：交流電壓采樣模塊、CPU控制模塊以及告警模塊依次順序連接，交流電壓采樣模塊包括將隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及AD轉(zhuǎn)換電路依次順序連接，AD轉(zhuǎn)換電路的輸出與CPU控制模塊的輸入相連接，隔直電路包括隔直電容，隔直電容串聯(lián)在待測(cè)直流母線后端，電壓采樣電路包括電壓互感器，電壓互感器串聯(lián)于隔直電路后端，用于對(duì)待測(cè)直流母線中的交流串入電壓進(jìn)行采樣。上述裝置能夠?qū)χ绷髂妇€進(jìn)行交流串入的監(jiān)測(cè)報(bào)警。

Transformer DC bus AC voltage series monitoring device

The utility model discloses a DC bus voltage on AC substation monitoring device, is used to solve the various manufacturers of DC bus monitoring equipment renovation or replacement in different ways, resulting in high cost of replacement, with the length of the problem. The device comprises a voltage sampling module, CPU control module and the alarm module are connected sequentially, AC voltage sampling module includes a DC blocking circuit, voltage sampling circuit, a voltage follower circuit, rectifier circuit, filter circuit and AD conversion circuit is sequentially connected with the output, and CPU control module AD conversion circuit is connected to an input. The DC circuit includes a capacitor, capacitor in series with DC bus voltage sampling circuit is tested, including voltage transformer, voltage transformer series in blocking circuit is for measuring DC bus in AC voltage sampling series. The device can be used for monitoring and monitoring the AC connection of the DC bus.

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及變電站安全檢測(cè)設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置。
技術(shù)介紹
在電力系統(tǒng)中，直流電源作為站內(nèi)二次設(shè)備的保護(hù)、控制、信號(hào)電源，對(duì)設(shè)備的安全正常運(yùn)行起著至關(guān)重要的作用，但是由于直流母線分支和接線頭多，極易發(fā)生交流串入直流系統(tǒng)引起保護(hù)裝置誤動(dòng)或拒動(dòng)，或引起站內(nèi)裝置損壞。其中，直流母線是為變電站內(nèi)繼電保護(hù)、控制、信號(hào)、自動(dòng)裝置及操作等提供可靠的直流電源，一般為直流220伏(V)或直流110V。直流母線可靠與否是變電站安全運(yùn)行的保證。交流串入用于指示交流分量侵入不接地直流電源系統(tǒng)的現(xiàn)象，使直流系統(tǒng)中含有一定幅值的交流分量，交流串入時(shí)極易引起保護(hù)裝置誤動(dòng)、拒動(dòng)，或裝置損壞。交流串入有以下三種形式：正母線(+KM)與負(fù)母線(-KM)之間、正母線(+KM)對(duì)地之間、負(fù)母線(-KM)對(duì)地之間。引起交流串入的交流串入的主要原因有以下幾點(diǎn)：(1)直流二次電纜絕緣損壞，導(dǎo)致交流電壓?jiǎn)蜗嗷騼上啻胫绷飨到y(tǒng)。(2)在變電站新建、技改、大修等工作中，現(xiàn)場(chǎng)施工工作人員誤將交直流混接。(3)一些老舊變電站，戶外端子箱交直流共用端子排，雨天端子箱進(jìn)水導(dǎo)致交流間短路。(4)二次電纜溝內(nèi)交直流電纜并排放置，當(dāng)交流二次電纜長(zhǎng)度較長(zhǎng)，且交直流電纜屏蔽層均未接地，導(dǎo)致對(duì)地電容過大，交流電壓串至直流電纜。2012年9月國(guó)家電網(wǎng)公司制定了《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中，其中，5.1.1.18條指出“嚴(yán)防交流串入直流故障出現(xiàn)”，15.7.20指條出“在運(yùn)行和檢修中應(yīng)加強(qiáng)對(duì)直流系統(tǒng)的管理，嚴(yán)格執(zhí)行有關(guān)規(guī)程、規(guī)定及反措，防止直流系統(tǒng)故障，特別要防止交流電壓、電流串入直流回路，造成電網(wǎng)事故。”現(xiàn)有變電站對(duì)直流母線的監(jiān)測(cè)設(shè)備為直流絕緣監(jiān)測(cè)裝置，2012年9月《十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》制定之前的裝置均無交流串入的監(jiān)測(cè)功能，幾乎都要進(jìn)行改造或更換新設(shè)備才能具有交流串入監(jiān)測(cè)功能，但變電站使用的直流絕緣監(jiān)測(cè)設(shè)備廠家多，各個(gè)廠家的直流監(jiān)測(cè)設(shè)備加入交流串入功能的方式不同，更換的費(fèi)用高、短期內(nèi)無法改造完成，會(huì)導(dǎo)致設(shè)備故障造成更大的損失。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本技術(shù)實(shí)施例提供一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置，用以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在直流母線監(jiān)測(cè)設(shè)備需要改造或更換設(shè)備才可以具有交流串入的監(jiān)測(cè)功能，但由于各個(gè)廠家的直流母線監(jiān)測(cè)設(shè)備改造或更換方式不同，導(dǎo)致更換費(fèi)用高，用時(shí)長(zhǎng)的問題。本技術(shù)實(shí)施例提供一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括：交流電壓采樣模塊、中央處理器CPU控制模塊以及告警模塊；其中，交流電壓采樣模塊、CPU控制模塊以及告警模塊依次順序連接，交流電壓采樣模塊包括隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及模數(shù)AD轉(zhuǎn)換電路，隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及AD轉(zhuǎn)換電路依次順序連接，AD轉(zhuǎn)換電路的輸出與CPU控制模塊的輸入相連接，隔直電路包括隔直電容，隔直電容串聯(lián)在待測(cè)直流母線后端，電壓采樣電路包括電壓互感器，電壓互感器串聯(lián)于隔直電路后端，用于對(duì)待測(cè)直流母線中的交流串入電壓進(jìn)行采樣。較佳的，告警模塊包括：發(fā)光二極管LED報(bào)警模塊、遙信報(bào)警模塊以及蜂鳴器報(bào)警模塊；其中，LED報(bào)警模塊通過光電耦合器使得遙信報(bào)警模塊前端的三極管導(dǎo)通。較佳的，該裝置還包括：命令輸入模塊，其輸出端與CPU控制模塊相連接，用于向CPU控制模塊發(fā)送指令信息；顯示模塊，其輸入端與CPU控制模塊相連接，用于顯示待測(cè)直流母線中交流串入情況的監(jiān)測(cè)信息；電源模塊，其輸出端連接交流電壓采樣模塊，顯示模塊以及告警模塊。本技術(shù)有益效果包括：實(shí)現(xiàn)了對(duì)變電站直流系統(tǒng)交流電壓串入的監(jiān)測(cè)報(bào)警功能，大大提高了直流系統(tǒng)的運(yùn)行可靠性，且各功能部分均為模塊化設(shè)計(jì)，更換方便，且元器件耐壓較高，滿足安全穩(wěn)定運(yùn)行的要求。該裝置采用站內(nèi)直流系統(tǒng)供電，工作性能穩(wěn)定，且裝置具有自檢故障告警功能，不會(huì)對(duì)站內(nèi)其他運(yùn)行設(shè)備造成影響。附圖說明圖1為本技術(shù)實(shí)施例中的變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本技術(shù)實(shí)施例中的交流電壓采樣模塊的電路圖；圖3為本技術(shù)實(shí)施例中的報(bào)警模塊中LED報(bào)警模塊和遙信報(bào)警模塊的電路圖；圖4為本技術(shù)實(shí)施例中的蜂鳴器報(bào)警模塊的電路圖。具體實(shí)施方式為了給出一種專用的交流串入監(jiān)測(cè)裝置，價(jià)格低廉，兼容所有廠家的直流監(jiān)測(cè)裝置，短期內(nèi)即可安裝到各個(gè)變電站，對(duì)直流母線中交流串入進(jìn)行準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)并及時(shí)報(bào)警，防止保護(hù)的誤動(dòng)或拒動(dòng)，大大提高變電站二次設(shè)備運(yùn)行的可靠性的實(shí)現(xiàn)方案，本技術(shù)實(shí)施例提供了一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置，以下結(jié)合說明書附圖對(duì)本技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例進(jìn)行說明。參閱圖1所示，本技術(shù)實(shí)施例提供一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置，該裝置包括：交流電壓采樣模塊、中央處理器CPU控制模塊以及告警模塊；其中，交流電壓采樣模塊、CPU控制模塊以及告警模塊依次順序連接，交流電壓采樣模塊包括隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及模數(shù)AD轉(zhuǎn)換電路，隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及AD轉(zhuǎn)換電路依次順序連接，AD轉(zhuǎn)換電路的輸出與CPU控制模塊的輸入相連接，隔直電路包括隔直電容，隔直電容串聯(lián)在待測(cè)直流母線后端，電壓采樣電路包括電壓互感器，電壓互感器串聯(lián)于隔直電路后端，用于對(duì)待測(cè)直流母線中的交流串入電壓進(jìn)行采樣。具體的，參閱圖2所示，交流電壓采樣模塊是對(duì)串入待測(cè)直流母線的交流電壓進(jìn)行采樣，之后整流成直流分量。為防止直流母線的直流電壓進(jìn)入交流電壓采樣模塊，在交流電壓采樣模塊的第一個(gè)模塊，隔直電路最前端串聯(lián)隔直電容C0和C1，電壓采樣電路中，采用了雙電壓互感器構(gòu)成差分電路，同時(shí)監(jiān)視正母線與負(fù)母線，采用額定輸出電流為毫安(mA)級(jí)的高精度電壓互感器進(jìn)行電壓采樣，將毫安級(jí)電流變換為電壓，由高精度運(yùn)算放大器進(jìn)行電壓跟隨，運(yùn)算放大器輸出后經(jīng)過整流器變?yōu)橹绷麟妷海绷麟妷狠敵龊蠼?jīng)過濾波電路輸出至AD轉(zhuǎn)換電路。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)，采用電壓互感器，電壓跟隨的方式，在向直流系統(tǒng)中輸入一定的交流電壓，通過示波器觀察輸出端波形，波形顯示交流電壓的跟隨效果好，無高次諧波，整流器輸出后的直流分量無50赫茲(Hz)的交流分量，且該交流電壓采樣模塊的輸出電壓與理論值相差較小，與輸入電壓之間基本成正比例關(guān)系，最大誤差僅為百分之4.65，采樣精度高，直流輸出交流分量本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置包括：交流電壓采樣模塊、中央處理器CPU控制模塊以及告警模塊；其中，交流電壓采樣模塊、CPU控制模塊以及告警模塊依次順序連接，交流電壓采樣模塊包括隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及模數(shù)AD轉(zhuǎn)換電路，隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及AD轉(zhuǎn)換電路依次順序連接，AD轉(zhuǎn)換電路的輸出與CPU控制模塊的輸入相連接，隔直電路包括隔直電容，隔直電容串聯(lián)在待測(cè)直流母線后端，電壓采樣電路包括電壓互感器，電壓互感器串聯(lián)于隔直電路后端，用于對(duì)待測(cè)直流母線中的交流串入電壓進(jìn)行采樣。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種變電站直流母線交流電壓串入監(jiān)測(cè)裝置，其特征在于，所述裝置
包括：交流電壓采樣模塊、中央處理器CPU控制模塊以及告警模塊；其中，
交流電壓采樣模塊、CPU控制模塊以及告警模塊依次順序連接，交流電壓采樣
模塊包括隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾波電路以及
模數(shù)AD轉(zhuǎn)換電路，隔直電路、電壓采樣電路、電壓跟隨電路、整流電路、濾
波電路以及AD轉(zhuǎn)換電路依次順序連接，AD轉(zhuǎn)換電路的輸出與CPU控制模塊
的輸入相連接，隔直電路包括隔直電容，隔直電容串聯(lián)在待測(cè)直流母線后端，
電壓采樣電路包括電壓互感器，電壓互感器串聯(lián)于隔直電路后端，...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李志遠(yuǎn)，郭軍慷，李超，田濤，馬佩瑤，王丹，張思皓，紀(jì)文濤，吳一凡，張文靜，王振鋒，唐茂林，耿怡輝，邵李斌，詹睿，龍青，石鑫，趙冠楠，呂琨璐，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：國(guó)網(wǎng)寧夏電力公司寧東供電公司，
類型：新型
國(guó)別省市：寧夏;64