直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀技術方案

本實用新型專利技術涉及一種直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀，該診斷儀包括主要由信號產生器、功率放大器、信號注入器、信號接收器、信號放大器、Ａ／Ｄ轉換模塊、單片機系統和報警器組成的診斷主機和手持式鉗形電流互感器。主回路用交流注入檢測方式檢測總的絕緣狀況，而支路用直流互感器來檢測到底是哪一路出現了絕緣降低。當有多條支路同時接地時，能夠同時檢測出接地的多條支路，診斷精度高。同時用單片機來實現這種檢測方法，與現有技術的平衡電橋法和交流注入法相比，本實用新型專利技術采用微計算機技術，具有集成程度高，判斷速度快，檢測靈敏度高、便于操作、抗干擾能力強、故障定位準確等特點。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本技術涉及電力系統自動化領域，特別涉及一種直測式智能直流系統絕緣及 狀態診斷儀。
技術介紹
變電站內的繼電保護、控制都采用IlOV (或220V)直流供電，即變電站的直流供電 系統控制著整個變電站二次系統的運行，因此，變電站的直流供電系統狀態是否安全直接 影響到變電站運行狀態。變電站直流系統以蓄電池儲存能量，以充電機補充能量，向全站保護、監控、通訊 系統源源不斷的輸送電能，確保其安全、穩定、可靠運行。直流系統是絕緣系統，正常時，正、 負極對地絕緣電阻相等，正、負極對地電壓平衡。發生一點接地時，正、負極對地電壓發生變 化，接地極對地電壓降低，非接地極電壓升高，在接地發生和恢復的瞬間，經遠距離、長電纜 起動中間繼電器跳閘的回路可能因其較大的分布電容造成中間繼電器誤動跳閘。目前用于檢測直流系統絕緣的方法主要有平衡電橋法，交流注入法。直流平衡 電橋法的平衡原理雖然得到廣泛的使用，但存在下列缺點不能檢測直流系統正、負極絕緣 同等下降時的情況；即使報警，也不能直接得到系統對地的絕緣電阻大小；無法直接判斷 是哪條支路發生接地，只有通過拉間才能判斷是哪條支路發生接地，如果有兩條以上的支 路絕緣電阻下降，判斷就更為費時費力；靈敏度很低，檢測系統本身就有一個60k左右的 對地電阻。交流注入法的特征是需向正負母線上發送低頻交流信號。它又分單一低頻探測和 變頻探測(雙頻探測)，采用該原理實現的絕緣檢測系統有以下無法克服的缺點當有多 條支路同時有接地時，不能同時檢測出多條支路。
技術實現思路
本技術要解決的技術問題是提供了一種安全性和可靠性高的直測式智能直 流系統絕緣及狀態診斷儀，該診斷儀克服了上述現有技術中無法克服的技術問題，使得測 量診斷速度快、檢測靈敏度高、抗干擾能力強、故障定位準確。為解決上述技術問題，所述的直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀，包括主要 由信號產生器、功率放大器、信號注入器、信號接收器、信號放大器、A/D轉換模塊、單片機系 統和報警器組成的診斷主機；所述診斷主機的信號產生器輸出端依次經過功率放大器、信 號注入器、電容C與直流電源系統的主回路相連接，直流電源系統的主回路的輸出端經電 容C與診斷主機的信號接收器相連接；信號接收器接收的信號依次經信號放大器、A/D轉換 模塊的處理輸入到單片機系統中；單片機系統連接報警器的繼電器開關；其特征在于還 設有一個主要由電流互感器、功率放大器、整流器和A/D轉換模塊組成的手持式鉗形電流 互感器，所述手持式鉗形電流互感器通過RS232與單片機系統的輸入端相連接；在所述診 斷主機上還設有一個液晶顯示單元，所述單片機系統的輸出端與液晶顯示單元的輸入端相連接。其中，在所述診斷主機的外表面上設有液晶顯示面板、確定鍵、返回鍵、功能鍵、絕 緣指示燈、電壓指示燈、串擾指示燈、交流指示燈和電源指示燈。所述診斷主機采用220V交 流市電和充電電池兩種供電方式。與現有技術相比，本技術具有如下優點本技術以一種新的檢測方法，即 主回路用交流注入檢測方式檢測總的絕緣狀況，而支路用直流互感器來檢測到底是哪一路 出現了絕緣降低。當有多條支路同時接地時，能夠同時檢測出接地的多條支路，診斷精度 高。同時用單片機來實現這種檢測方法，與現有技術的平衡電橋法和交流注入法相比，本 技術采用微計算機技術，具有集成程度高，判斷速度快，檢測靈敏度高、便于操作、抗干 擾能力強、故障定位準確等特點。附圖說明圖1為本技術直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀的結構示意圖。圖2為本技術直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀的結構方框圖。圖中1、診斷主機，2、手持式鉗形電流互感器，3、液晶顯示面板，4、絕緣指示燈，5、 電壓指示燈，6、串擾指示燈，7、交流指示燈，8、電源指示燈，9、功能鍵，10、返回鍵，11、確定鍵。具體實施方式以下結合附圖對本技術作進一步說明如圖1和圖2所示的直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀，包括主要由信號產 生器、功率放大器、信號注入器、信號接收器、信號放大器、A/D轉換模塊、單片機系統和報警 器組成的診斷主機1 ；所述診斷主機1的信號產生器輸出端依次經過功率放大器、信號注入 器、電容C與直流電源系統的主回路相連接，直流電源系統的主回路的輸出端經電容C與診 斷主機1的信號接收器相連接；信號接收器接收的信號依次經信號放大器、A/D轉換模塊的 處理輸入到單片機系統中；單片機系統連接報警器的繼電器開關；還設有一個主要由電流 互感器、功率放大器、整流器和A/D轉換模塊組成的手持式鉗形電流互感器2，所述手持式 鉗形電流互感器2通過RS232與單片機系統的輸入端相連接；在所述診斷主機1上還設有 一個液晶顯示單元，所述單片機系統的輸出端與液晶顯示單元的輸入端相連接。本裝置由由信號產生器、功率放大器、信號注入器組成的信號發射器向直流電源 系統的主回路的正極與負極發射一個幅度較小的低頻信號，其電壓有效值U《1%E，E為母線 電壓，頻率為20. 3Hz，此信號對電源系統不產生影響。一旦絕緣劣化，即正負母線產生漏電 電流時，信號接收器可以檢測到漏電信號，經過放大、數模轉化處理后輸入給單片機系統， 單片機系統控制報警器的繼電器開關，報警器開始報警。當有報警信號時，我們使用手持式鉗形電流互感器2對正、負母線及其分支進行 絕緣檢測，直流互感器將其提取的信號加以處理后通過RS232送至單片機系統，單片機系 統將信號送至顯示裝置加以顯示。使用手持式鉗形電流互感器2能夠方便有效地查找到故 障點，從而能迅速排除絕緣劣化故障。直流絕緣正常時由于正負二根導線內電流相等方向相反合成磁通等于零，當發生正或負發生一點接地時將有電流通過接地點，使得在直流互感器中流進和流出的電流不相 等產生差流，使得CT內產生磁通，本系統可實現DC電流的高精度測量(最小可測1mA)，分辨 率為0. 1mA，系統采用磁性平衡的方式，不會干擾被測試電路、測試精度不受被測線路導線 的位置影響。實現對直流供電系統微小漏電流的測量，為絕緣的薄弱點的查找提供了方便 的測量方法。其中，在所述診斷主機1的外表面上設有液晶顯示面板3、確定鍵11、返回鍵10、功 能鍵9、絕緣指示燈4、電壓指示燈5、串擾指示燈6、交流指示燈7和電源指示燈8。所述診 斷主機1采用220V交流市電和充電電池兩種供電方式。以上顯示和描述了本技術的基本原理和主要特征及其優點。本行業的技術人 士應該了解，本技術不受上述實施條例的限制，上述實施條例和說明書中描述的只是 用于說明本技術的原理，在不脫離本技術原理和范圍的前提下，本技術還可 有各種變化和改進，這些變化和改進都屬于要求保護的本技術范圍內。本技術要求保護范圍同所附的權利要求書及其它等效物界定。權利要求1.一種直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀，包括主要由信號產生器、功率放大器、 信號注入器、信號接收器、信號放大器、A/D轉換模塊、單片機系統和報警器組成的診斷主機 (1);所述診斷主機(1)的信號產生器輸出端依次經過功率放大器、信號注入器、電容C與直 流電源系統的主回路相連接，直流電源系統的主回路的輸出端經電容C與診斷主機(1)的 信號接收器相連接；信號接收器接收的信號依次經信號放大器、A/D轉換本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種直測式智能直流系統絕緣及狀態診斷儀，包括主要由信號產生器、功率放大器、信號注入器、信號接收器、信號放大器、Ａ／Ｄ轉換模塊、單片機系統和報警器組成的診斷主機（１）；所述診斷主機（１）的信號產生器輸出端依次經過功率放大器、信號注入器、電容Ｃ與直流電源系統的主回路相連接，直流電源系統的主回路的輸出端經電容Ｃ與診斷主機（１）的信號接收器相連接；信號接收器接收的信號依次經信號放大器、Ａ／Ｄ轉換模塊的處理輸入到單片機系統中；單片機系統連接報警器的繼電器開關；其特征在于：還設有一個主要由電流互感器、功率放大器、整流器和Ａ／Ｄ轉換模塊組成的手持式鉗形電流互感器（２），所述手持式鉗形電流互感器（２）通過ＲＳ２３２與單片機系統的輸入端相連接；在所述診斷主機（１）上還設有一個液晶顯示單元，所述單片機系統的輸出端與液晶顯示單元的輸入端相連接。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：蘭海濤，汪志剛，
申請(專利權)人：上海天晶電力科技發展有限公司，
類型：實用新型
國別省市：31[中國|上海]