专利名称：高压电网绝缘监测器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种保护电路装置。
目前电力系统中性点绝缘的电网，采用的绝缘监察装置一般都是三绕组的三相五柱式或三个单相电压互感器和三个测相对地的电压表及接于电压互感器二次为开口三角形的电压继电器。当电网一相发生接地时，开口三角形有较大的零序电压加于电压继电器，使其动作发生报警信号，而接地相的相电压表指示为零，显示出接地相，但不知电网的哪一个支路接地。此法不能显示非严重的绝缘电阻下降(非接地)，也不能显示三相对称绝缘电阻下降，当然绝缘电阻的具体数值更不能显示。
危险场所(如煤矿)的供电系统，目前利用零序电流或零序电流方向原理实现有选择性的漏电保护，实质是选择性的接地保护。这种保护的特点是能识别接地故障发生在哪一支路上。
上述绝缘监察装置和选择性漏电保护装置都是接地监察和保护，是在已发生接地故障之后报警或保护，接地故障对电网电气设备以及危险场所造成的危害都已发生，对电气设备和环境安全水平及供电连续可靠性都已造成影响。因此，对中性点绝缘的6(10)KV或35(60)KV电网进行连续监测其绝缘电阻是提高电气设备安全水平和用户供电可靠性的有效方法。因为它可以早期发现电气设备绝缘电阻下降的情况，从而有计划地采取相应的措施，防止许多事故的发生，也保护电气设备安全运行。
本实用新型的任务是为中性点绝缘的电网提供一种能连续监测电网的绝缘水平，时时显示电网绝缘电阻值，并能在电网绝缘水平(阻值)低于安全要求水平时发出报警的高压电网绝缘监测器，以提高危险环境的安全及电网电气设备的安全水平和向用户供电的可靠性。
本实用新型所设计的高压电网绝缘监测器由监测器主机和主机与被监测电网耦合的耦合器两部分组成耦合器由高压整流元件(D)、限流电阻(RX)和取样电阻(RW)及电压互感器(YH)等器件组成，耦合器一般与电压互感器一起装于电压互感器柜中；监测器主机由电压互感器(YH)取电网电压，经隔离、整流、滤波变换后采样为UZ的信号单元；电子集成器件组成的运算单元(YS)和绝缘电阻值(r∑)数字显示器MΩ；运算系数(UY)和常数项(UK)取值及其变换单元；从电网耦合器输入的反映电网绝缘电阻r∑的信号，经隔离、滤波取样为UX的单元；报警或选择性漏电保护定值调节与起动及闭锁解除单元QD和检查试验按钮(SA)，复位按钮(FA)等组成。
用本高压电网绝缘监测器能连续监测电网的绝缘水平，时时显示电网的绝缘电阻值，在电网绝缘水平低于运行安全要求水平时发出报警，这样在可能发展为接地故障的时期就可以发现绝缘隐患，可预先有计划地采取措施，预防接地事故的发生，消除事故隐患，提高危险环境和电气设备的安全水平及向用户供电的可靠性。此外，用本绝缘监测器闭锁高灵敏的选择性漏电保护装置，可提高选择性漏电保护装置的动作灵敏度，使选择性漏电保护变为名符其实的选择性漏电保护，而不是选择性接地保护。
以下结合
本实用新型的具体实施方案。
图1是中点绝缘的高压电网绝缘监测器与电网连接图。图中1－耦合器；2－监测器；3－电源；4－电网。耦合器1装于电压互感器柜中，其三相高压端子与电网相连，接地端子与变电所接地网相连，取样信号端子和地端与监测器2相连。监测器2可装于电压互感器柜的面板上或控制室的信号盘上。电源3取自变电所的所用电源。
图2为高压电网绝缘监测器框图。图中G－隔离开关；RD－熔断器；YH－电压互感器；D－高压整流元件；RX－限流电阻；RW－取样电阻；UX－与电网电压相关的取样信号；UX－反映电网对地泄漏电流的信号；UY、UK－由稳压电源和分压器取得的可调电压(运算系数)；YS－运算单元；MΩ－电网总绝缘电阻r∑值数字显示器；QD－报警起动器；SA－试验按钮；FA－复位按钮。耦合器1由高压整流元件D、限流电阻RX和取样电阻RW组成。限流电阻RX与取样电阻RW串联，分别接在高压整流元件D的中点和地端。反映电网对地泄漏电流的信号UX取自耦合器1的取样电阻RW。而与电网电压相关的电压信号UX取自电压互感器YH。监测器2包括运算单元YS，运算系数Uy、UK，电网总绝缘电阻r∑值数字显示器MΩ，报警起动器QD，试验按钮SA，复位按钮FA和电源3。运算单元YS为集成器件，它可以是模拟运算集成块，也可以是单片机数字运算集成块。运算单元YS的运算信号有UX、UK、UY、UZ，其运算结果送给MΩ数字显示器，显示绝缘电阻值。当运算值超过规定值时，报警起动器QD送出开关量，起动报警器或解锁选择性漏电保护。试验按钮SA接入电源模拟漏电信号进行检查，复位按钮FA串入起动器自保持电路，断开自保电路进行解锁。
图3是高压电网绝缘监测器外形结构图。图中5－报警动作记忆信号灯；6－r∑值显示；7－铭牌；8－转换开关；9－试验按钮SA；10－复位按钮FA。
图4是高压电网绝缘监测器电路原理图。图中23、24、25、26、01、08——外接线端子；YB、GB－变压器；IC1、IC2－运算器；IC3－比较器；IC4－AD模数转换器；GZ1、GZ2、GZ3－整流桥；SW1－SW4－稳压器；W1－W7－电位器；C1－C21－电容；R1－R36－电阻；D1－D5－二极管；J1、J2－继电器；J1－1、J1－2、J2－1、J2－2－继电器接点；LED－数码显示器。
监测器外接线端子23、24外接220V或100VAC电源，经变压器YB降压后，变压器YB的二次绕组01、02、03端子经整流桥GZ1整流、电容C1、C3滤波、稳压器SW1、SW2稳压后，再经电容C2、C4滤波向运算器IC1、IC2和比较器IC3提供直流电源；二次绕组04、05端子经整流桥GZ2整流，电容C5、C7滤波，稳压器SW3、SW4稳压后，再经C6、C8滤波向AD模数转换器IC4和数码显示器LED提供直流电源。
监测器的U∑信号单元由接于电网的电压互感YH取得，送至监测器外接线端子25、26，经变压器GB后，二次绕组06、07端子接整流桥GZ3，整流桥GZ3的输出端并联有电容C9，进行滤波，同时将电阻R1与电位器W1串联后并联于电路中，接入运算器IC1的7端和地端。
运算系数UY由电阻R2和电位器W3串联后再与电位器W2并联组成的分压器取得；运算常数项UK由电阻R12和电位器W4串联分压取得。
反映电网对地泄漏电流的信号UX取自耦合器1的取样电阻RW，送至监测器外接线端子01、08，在两端子01、08之间并联着电位器W7和二极管D5，然后通过滤波电路将UX信号送至运算器IC2的12端和地端。该滤波电路由电阻R5、R6、R8、R9、R31和电容C12、C13、C14、C15组成。
运算单元YS由运算器IC1、IC2组成，运算结果通过运算器IC2的7、12端输出，经电阻R15与电位器W5、W6串联组成的衰减器和继电器J2的转换接点J2－1、J2－2送至数字显示器MΩ的09端，该数字显示器MΩ由AD模数转换器IC4和数码显示器LED组成。运算结果由09端输入，通过串联的电阻R33和电容C19加给AD模数转换器IC4转换后，送至数码显示器LED对绝缘电阻值r∑进行数字显示。
报警或选择性漏电保护定值调节与起动及闭锁解除单元QD由比较器IC3和继电器J1组成。运算器IC2的运算结果通过其端子13、14送至比较器IC3的端子4、8，其信号与电阻R18、R19和由电阻R16、电位器W8组成的分压器取得的比较电压进行比较，判别后，通过继电器J1的转换接点J1－1、J1－2输出开关量，通过继电器接点18、19、20、21、22外接报警信号或闭锁选择性漏电保护单元。
试验按钮SA接监测器外接线端子08，用以切断08电网信号，接通模拟漏电信号，以试验监测器的功能完好性。
复位按钮FA的接点13接比较器IC3的1端，并通过电阻R23与继电器J1相接；其接点14通过二极管D2接比较器IC3的7端，用以切断比较器IC3的反馈信号，解除记忆。
权利要求1.一种高压电网绝缘监测器，由监测器主机和主机与被监测电网耦合的耦合器两部分组成，其特征是A、耦合器由高压整流元件(D)、限流电阻(RX)、取样电阻(RW)及电压互感器(YH)组成，耦合器与电压互感器(YH)一起装于电压互感器柜中，耦合器的三相高压端子与电网相连，接地端与变电所接地网相连，取样信号端子和地端与监测器相连；B、监测器主机由(UZ、UX)信号单元、运算单元(YS)、数字显示器(MΩ)、运算系数(UY、UK)、报警起动器(QD)、试验按钮(SA)和复位按钮(FA)组成。
2.根据权利要求1所述的高压电网绝缘监测器，其特征是耦合器中的限流电阻(Rx)和取样电阻(Rw)串联，接在高压整流元件(D)的中点和地端。
3.根据权利要求1所述的高压电网绝缘监测器，其特征是报警起动器(QD)由比较器(IC3)和继电器(J1)组成。
专利摘要一种高压电网绝缘监测器，由监测器主机和主机与被监测电网耦合的耦合器两部分组成。耦合器由高压整流元件、限流电阻、取样电阻及电压互感器组成。监测器主机由信号单元(U
文档编号G01R31/08GK2160917SQ9223834
公开日1994年4月6日 申请日期1992年10月19日 优先权日1992年10月19日
发明者聂文龙, 张敏, 李虎伟 申请人:山西矿业学院