一种交流窜入直流系统告警及录波装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种交流窜入直流系统告警及录波装置，包括壳体，在壳体的前面板上设有电源开关、若干个控制按钮、显示屏、直流电压输入端口、通信端口和告警接点输出端口，特征是：在壳体内安装有电路板，在电路板上设有若干个完全相同的分压取样电路、若干个完全相同的光电隔离电路、若干个完全相同的信号放大电路、一个模数变换电路、一个中央处理电路、一个告警报文输出电路、一个告警接点输出电路和一个电源电路。在直流中的交流成分达到告警值后告警接点输出电路的继电器接点接通，并向告警报文输出电路输出告警报文。本实用新型具有能使直流系统在出现交流窜电时立即发出告警信息、并对故障时的波形进行记录、以便迅速排除故障、从而保证直流系统和继电保护装置的安全运行、避免恶性电网事故的发生的优点。
【专利说明】一种交流窜入直流系统告警及录波装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及变电站直流电源设备，尤其是涉及一种交流窜入直流系统告警及录波装置。
【背景技术】
[0002]变电站直流电源是给继电保护装置提供动力的系统，它的稳定性、可靠性直接影响着变电站继电保护装置的工作状况。交流窜入直流系统是影响直流电源系统稳定性、可靠性的一个重要因素，有可能直接导致继电保护装置出现大面积误动，造成严重的电网事故。2012年初，陕西某变电站因雨水渗入户外端子箱内的端子排，导致交流窜入直流系统，造成多套继电保护装置误动跳闸，跳开多条220kV线路，多个变电站全站失压，就是惨痛的教训。国家电网公司《十八项重大反事故措施(修订版)》“防止继电保护事故”第5.1.1.18.3条已明确提出绝缘监察装置应具备交流窜入直流系统告警功能。
[0003]交流窜入直流系统，除误碰外，多为绝缘不良导致，而绝缘不良往往有一个发展过程，从直流系统运行工况来说，会先出现直流接地告警，绝缘不良恶化到一定程度才出现跳闸。若交流窜入直流系统导致的绝缘不良能及早发现并及时处理，则可避免恶性电网事故的发生。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种交流窜入直流系统告警及录波装置，它能使直流系统在出现交流窜电时立即发出告警信息，并对故障时的波形进行记录，以便迅速排除故障，从而保证直流系统和继电保护装置的安全运行，避免恶性电网事故的发生。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:
[0006]一种交流窜入直流系统告警及录波装置，包括壳体，在壳体的前面板上设有触摸功能的显不屏，在后面板上设有一个电源开关、一个直流电压输入端口、一个告警报文输出端口和一个告警接点输出端口，特征是:在壳体内安装有电路板，在电路板上设有若干个完全相同的分压取样电路、若干个完全相同的光电隔离电路、若干个完全相同的信号放大电路、一个模数变换电路、一个中央处理电路、一个告警报文输出电路、一个告警接点输出电路和一个电源电路，分压取样电路、光电隔离电路、信号放大电路的数量相同，每个分压取样电路的输出端接相应的光电隔离电路的输入端，光电隔离电路的输出端接相应的信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接模数变换电路的输入端，模数变换电路的输出端接中央处理电路的输入端，中央处理电路的两个输出端分别接告警报文输出电路的输入端和告警接点输出电路的输入端，在告警报文输出端口电路中设有用于远程通信的485通信接口，电源电路为各个电路提供电源。
[0007]本实用新型由壳体、分压取样电路、光电隔离电路、信号放大电路、模数变换电路、中央处理电路、告警报文输出电路、告警接点输出电路和电源电路组成，分压取样电路、光电隔离电路、信号放大电路的数量相同。
[0008]分压取样电路用于提取直流系统中窜入的交流信号，分压取样电路采用两个电阻串联进行分压，考虑到直流成分的影响，在两个电阻之间串联进一个电容，从而使得取样的信号里不存在直流成分。光电隔离电路用于将强电的输入部分与弱电的采样部分进行隔离，提高直流系统的安全性。信号放大电路用于将采集到的交流信号进行放大，该放大电路为低通放大器，使得直流系统在硬件上提高了对于高次谐波的抗干扰能力。12位的高速模数变换电路是将直接进入、放大后的信号转换成数字信号，再输送给中央处理电路进行计算。中央处理电路(CPU)具备同时处理最多8组正负直流母线监测功能，在直流母线的交流电压达到设定值时发出告警信息，两对报警接点在任意一段直流母线出现交流窜入时均会导通，具体是哪段直流报警通过液晶显示屏显示，同时通过告警报文输出端口电路(485通信接口)向远端送出。告警接点输出端口电路在直流中的交流成分达到告警值后输出告警接点。中央处理电路(CPU)可将出现交流窜入时的输入电压的波形进行记录、存储以便查阅。
[0009]直流电压输入端口用于接入所监视的直流电压，同时作为工作电源的输入端口，告警接点输出端口包括两对输出接点，在直流系统发生交流窜入时导通，两对输出接点无电气联系，可供不同的监视系统使用，发出告警信号。本实用新型可接至少I组直流电压输入并对其进行监视，对其中的交流成分进行分析，在交流窜入直流系统后告警，输出相应告警接点及告警信息，也可通过485通信接口输出告警报文，并可对所监视的直流电压进行录波，并将录得的电压波形进行存储备查。
[0010]因此，本实用新型具有能使直流系统在出现交流窜电时立即发出告警信息、并对故障时的波形进行记录以便迅速排除故障，从而保证直流系统和继电保护装置的安全运行、避免恶性电网事故的发生的优点。
[0011]【专利附图】
【附图说明】:
[0012]图1为本实用新型实施例1的结构图；
[0013]图2为本实用新型实施例2的结构图；
[0014]图3为实施例1和实施例2前面板的结构示意图；
[0015]图4为实施例1和实施例2后面板的结构示意图。
【具体实施方式】
[0016]下面结合实施例并对照附图对本实用新型作进一步详细说明。
[0017]实施例1:
[0018]一种交流窜入直流系统告警及录波装置，包括壳体1，在壳体I的前面板2上设有触摸功能的显不屏3,在后面板4上设有一个电源开关5、一个直流电压输入端口 6、一个告警报文输出端口 7和一个告警接点输出端口 8，在壳体I内安装有电路板，在电路板上设有两个完全相同的分压取样电路、两个完全相同的光电隔离电路、两个完全相同的信号放大电路、一个模数变换电路、一个中央处理电路、一个告警报文输出电路、一个告警接点输出电路和一个电源电路，第I个分压取样电路由第I电阻Rl1、第2电阻R21、第I电容Cl组成，第I电阻Rll的一端接直流正极控制母线+KM，第I电阻Rll的另一端依次与第I电容Cl、第2电阻R21串联后接地，第I电容Cl和第2电阻R21之间的公共端接第I光电隔离电路的输入端，第I光电隔离电路的输出端接第I信号放大电路的输入端，第I信号放大电路的输出端接模数变换电路的第I输入端；第2个分压取样电路由第3电阻R12、第4电阻R22、第2电容C2组成，第3电阻R12的一端接直流负极控制母线-KM，第3电阻R12的另一端依次与第2电容C2、第4电阻R22串联后接地，第2电容C2和第4电阻R22之间的公共端接第2光电隔离电路的输入端，第2光电隔离电路的输出端接第2信号放大电路的输入端，第2信号放大电路的输出端接模数变换电路的第2输入端，模数变换电路的输出端接中央处理电路的输入端，中央处理电路的两个输出端分别接告警报文输出电路的输入端和告警接点输出电路的输入端，在告警报文输出端口电路中设有用于远程通信的485通信接口，电源电路为各个电路提供电源。
[0019]实施例2:
[0020]一种交流窜入直流系统告警及录波装置，包括壳体1，在壳体I的前面板2上设有触摸功能的显不屏3,在后面板4上设有一个电源开关5、一个直流电压输入端口 6、一个告警报文输出端口 7和一个告警接点输出端口 8，在在壳体内安装有电路板，在电路板上设有两个完全相同的分压取样电路、两个完全相同的光电隔离电路、两个完全相同的信号放大电路、一个模数变换电路、一个中央处理电路、一个告警报文输出电路、一个告警接点输出电路和一个电源电路，第I个分压取样电路由第I电阻Rl1、第2电阻R21、第I电容Cl组成，第I电阻Rll的一端接直流正极控制母线(+KM)，第I电阻Rll的另一端依次与第I电容Cl、第2电阻R21串联后接地，第I电容Cl和第2电阻R21之间的公共端接第I光电隔离电路的输入端，第I光电隔离电路的输出端接第I信号放大电路的输入端，第I信号放大电路的输出端接模数变换电路的第I输入端；第2个分压取样电路由第3电阻R12、第4电阻R22、第2电容C2组成，第3电阻R12的一端接直流负极控制母线(-KM)，第3电阻R12的另一端依次与第2电容C2、第4电阻R22串联后接地，第2电容C2和第4电阻R22之间的公共端接第2光电隔离电路的输入端，第2光电隔离电路的输出端接第2信号放大电路的输入端，第2信号放大电路的输出端接模数变换电路的第2输入端；第η个分压取样电路由第2η-1电阻Rln、第2n电阻R2n、第η电容Cn组成，第2η_1电阻Rln的一端接直流正极控制母线(+ΚΜ)，第2η-1电阻Rln的另一端依次与第η电容Cn、第2n电阻R2n串联后接地，第η电容Cn和第2η电阻R2n之间的公共端接第η光电隔离电路的输入端，第η光电隔离电路的输出端接第η信号放大电路的输入端，第η信号放大电路的输出端接模数变换电路的第η输入端；模数变换电路的输出端接中央处理电路的输入端，中央处理电路的两个输出端分别接告警报文输出电路的输入端和告警接点输出电路的输入端，在告警报文输出电路中设有用于远程通信的485通信接口，电源电路为各个电路提供电源。
【权利要求】
1.一种交流窜入直流系统告警及录波装置，包括壳体，在壳体的前面板上设有触摸功能的显不屏，在后面板上设有一个电源开关、一个直流电压输入端口、一个告警报文输出端口和一个告警接点输出端口，其特征在于:在壳体内安装有电路板，在电路板上设有若干个完全相同的分压取样电路、若干个完全相同的光电隔离电路、若干个完全相同的信号放大电路、一个模数变换电路、一个中央处理电路、一个告警报文输出电路、一个告警接点输出电路和一个电源电路，分压取样电路、光电隔离电路、信号放大电路的数量相同，每个分压取样电路的输出端接相应的光电隔离电路的输入端，光电隔离电路的输出端接相应的信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端接模数变换电路的输入端，模数变换电路的输出端接中央处理电路的输入端，中央处理电路的两个输出端分别接告警报文输出电路的输入端和告警接点输出电路的输入端，电源电路为各个电路提供电源。
【文档编号】G01R31/40GK204008891SQ201420367820
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年7月4日 优先权日:2014年7月4日
【发明者】彭淑明, 毛鹏, 黄玮, 蔡明 , 吴珂, 余向阳, 邱军, 陈武恝, 陈裕云, 邓清, 程文星 申请人:国家电网公司, 国网江西省电力公司检修分公司