直流在线绝缘监测装置的制作方法

本实用新型涉及电力系统领域，具体涉及直流在线绝缘监测装置。

背景技术：

直流电源系统在发电厂、变电站担任不间断电源的角色，主要是给保护装置、照明等提供电源；而每一个直流系统都有实时监测其绝缘电阻的设备，即直流系统绝缘在线监测装置，为了保证设备各项功能动作的准确性和查找接地的正确性，需要对绝缘监测装置进行一些功能性的自检与校验；中国专利CN201410749223提出了一种直流绝缘监测装置，实现了故障的模拟和装置的自检；该方案通过受控电流源来模拟不平衡故障，但其模拟的故障状态单一，且其电路拓扑及对应的控制单元程序比较复杂，交流窜电故障模拟效果差；为了解决以上问题，有必要设计一种新的直流在线绝缘监测装置。

技术实现要素：

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种能够提供不同故障程度模拟以进行校验的直流在线绝缘监测装置。

为实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案：

直流在线绝缘监测装置，包含CPU控制模块以及分别与CPU控制模块对应相连的绝缘监测模块、校验模块、告警输出模块、通信模块与触摸显示屏模块；所述的绝缘监测模块包含平衡桥电路；所述的校验模块包含电阻模块、电容模块、交流窜电模块与控制开关模块；控制开关模块包含若干控制开关；所述的电阻模块包含若干不同阻值的高精度大功率电阻，经过串联后整体并接在直流母线的正极与负极两端，各不同阻值的大功率电阻均并联有控制开关；所述的电容模块包含若干不同电容值的高精度大功率的电容，各高精度大功率的电容分别串联控制开关后对应并联在直流母线的正极与负极两端；所述的交流窜电模块包含与平衡桥电路其中一个平衡桥电阻并联的交流源。

进一步的，所述的交流源包含依次连接的光电隔离模块、电机驱动模块及直流电机，还包含变压线圈且直流电机置于变压线圈内部；光电隔离模块的输入与CPU控制模块的输出相连；变压线圈的两端与平衡桥电路的其中一个平衡桥电阻并联。

进一步的，还包含数据存储模块，用以存储校验过程中产生的数据及对被校验装置各功能项的判断结果。

进一步的，所述的控制开关为继电器，且控制开关模块包含有继电器驱动单元。

进一步的，所述的控制开关模块还包含CPLD，用于实现CPU控制模块接口的扩展。

进一步的，电阻模块包含阻值为0.1K、0.2K、0.4K、0.8K、1K、2K、4K、8K、16K、32K、64K、128K、256K、512K的大功率电阻，且各大功率电阻的精度在5‰以上。

进一步的，电容模块包含电容值为1uF、2uF、4uF、10uF、20uF、40uF、120uF的大功率电容。

当CPU控制模块接收来自通信模块或触摸显示屏的指令时，CPU控制模块发出信号至控制开关模块，使得对应的控制开关完成开关闭合动作；对于电阻模块及电容来说，通过不同的控制开关闭合能够得到不同的电阻值、电容值大小，从而模拟出直流系统中不同程度的接地故障与不同程度分布电容的大小；对与交流窜电模块，经过CPU发出指令，通过电机驱动直流电机转动，变压线圈感应的电压成为交流源施加到所并联的平衡桥电阻上，从而真实的模拟了交流窜电的状态。

相比于现有技术，本实用新型具有如下有益效果：

包含了多种类型的故障模拟功能，且能够调整模拟的故障程度，从而对直流在线绝缘监测装置的状态进行全面有效的校验。

附图说明

图1为实施例原理框图。

图2为实施例中电阻模块的结构拓扑示意图。

图3为实施例中电容模块的结构拓扑示意图。

图4为实施例中交流窜电模块的原理逻辑示意图。

图5为实施例中交流源的控制逻辑框图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本实用新型中的技术方案进一步说明。

一种直流在线绝缘监测装置，如图1所示，包含CPU控制模块以及分别与CPU控制模块对应相连的绝缘监测模块、校验模块、告警输出模块、通信模块与触摸显示屏模块；所述的绝缘监测模块包含平衡桥电路；所述的校验模块包含电阻模块、电容模块、交流窜电模块与控制开关模块；控制开关模块包含若干控制开关；如图2所示，所述的电阻模块包含若干不同阻值的高精度大功率电阻，经过串联后整体并接在直流母线的正极与负极两端，各不同阻值的大功率电阻均并联有控制开关，电阻模块包含阻值为0.1K、0.2K、0.4K、0.8K、1K、2K、4K、8K、16K、32K、64K、128K、256K、512K的大功率电阻，且各大功率电阻的精度在5‰以上，为了保证精度，如图2所示，各对应阻值的大功率电阻还串接有可调电阻进行调配；所述的电容模块包含若干不同电容值的高精度大功率的电容，如图3所示，各高精度大功率的电容分别串联控制开关后对应并联在直流母线的正极与负极两端，电容模块包含电容值为1uF、2uF、4uF、10uF、20uF、40uF、120uF的大功率电容；所述的交流窜电模块包含与平衡桥电路其中一个平衡桥电阻并联的交流源。

所述的交流源包含依次连接的光电隔离模块、电机驱动模块及直流电机，还包含变压线圈且直流电机置于变压线圈内部；如图4、图5所示，光电隔离模块的输入与CPU控制模块的输出相连，CPU控制模块输出PWM波形，经光电隔离模块、电机驱动模块后驱动直流电机；在直流电机启动过程中，产生的电磁感应由变压线圈LAC感应；变压线圈LAC的两端与平衡桥电路的其中一个平衡桥电阻R正或R负并联，其中，r为与变压线圈LAC串接的小电阻。

还包含数据存储模块，用以存储校验过程中产生的数据及对被校验装置各功能项的判断结果。

所述的控制开关为继电器，且控制开关模块包含有继电器驱动单元。

所述的控制开关模块还包含CPLD，用于实现CPU控制模块接口的扩展。

当CPU控制模块接收来自通信模块或触摸显示屏的指令时，CPU控制模块发出信号至控制开关模块，使得对应的控制开关完成开关闭合动作；对于电阻模块及电容来说，通过不同的控制开关闭合能够得到不同的电阻值、电容值大小，从而模拟出直流系统中不同程度的接地故障与不同程度分布电容的大小；对与交流窜电模块，经过CPU发出指令，通过电机驱动直流电机转动，变压线圈感应的电压成为交流源施加到所并联的平衡桥电阻上，从而真实的模拟了交流窜电的状态。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。