直流系统绝缘监察校验装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种直流系统绝缘监察校验装置，该装置由电压采集模块、AD采集模块、数据处理模块、看门狗模块、接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块、交流电源模块、人机界面模块，电压采集模块连接AD采集模块，AD采集模块连接数据处理模块，看门狗模块和人机界面模块也分别连接到数据处理模块，数据处理模块同时控制着接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块以及交流电源模块。本实用新型各模块间协调工作，可实现对绝缘监察绝缘降低、交流窜电、系统抗分布电容等功能的全方位校验，以确保直流电源在可靠的监测下的安全运行。
【专利说明】
直流系统绝缘监察校验装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种变电站、发电厂内直流系统绝缘监察校验装置。
【背景技术】
[0002]为了保证电力系统的安全可靠性，发电厂、变电站内的继电保护及自动控制装置、断路器控制及储能等的工作电源均采用由蓄电池储能的直流电源。该直流电源发生一点接地时，必须尽快找出接地线路与接地点，否则，一旦发生第二点接地，可能造成继电器或保护装置的误动作或拒动，从而导致越级跳闸，酿成重大事故。因此绝缘监察是变电站、发电厂所必不可少的。但是，很多的变电站在安装或更换绝缘监察时，直流系统处于运行状态，无法进行绝缘降低以及交流窜电等功能的检验，并且绝缘监察运行一段时间后，无法确定设备功能是否完好，使得直流系统存在较大的安全隐患。
【实用新型内容】
[0003]为了消除以上直流系统中存在的安全隐患，本实用新型旨在提供一种可靠性高、稳定性强、安全性好的直流系统绝缘监察校验装置，实现对绝缘监察绝缘降低、交流窜电、系统抗分布电容等功能的全方位校验，以确保直流电源在可靠的监测下的安全运行。
[0004]本实用新型为了实现上述目的，所采用的技术方案是:
[0005]—种直流系统绝缘监察校验装置分为电压采集模块、AD采集模块、数据处理模块、看门狗模块、接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块、交流电源模块、人机界面模块，电压采集模块连接AD采集模块，AD采集模块连接数据处理模块，看门狗模块和人机界面模块也分别连接到数据处理模块，数据处理模块同时控制着接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块以及交流电源模块。
[0006]电压采集模块，用于将接收到的电压信号转换为适合AD采集模块采集的信号。是通过电阻分压原理，使用高精度采样电阻将较大的电压信号转换为较小的电压信号，小电压信号经过信号调理电路转换为适合AD采集模块采集的信号。
[0007]AD采集模块，用于将电压采集模块的模拟量信号转换为供数据处理模块读取的数字信号，从而获知电压信号的大小。本实用新型的AD采集模块采用16位高速AD芯片。
[0008]数据处理模块，接收AD采集模块的数字信号，获知电压信号的大小，并读取人机界面模块所设置的信息，进而控制接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块以及交流电源模块按照设定要求工作。本实用新型的数据处理模块采用32位浮点型数字信号处理器，是一款可用于严酷环境现场的工业级高性能DSP芯片，是整个产品的核心部件，另外其(PU主频高达150MHz，具有高达88个独立可编程的复用通用输入/输出(GP1)引脚，有最多4种可选的工作模式，可以满足逻辑控制对于GP1的需求。
[0009]看门狗模块，用于防止数据处理模块的CPU死机现象的发生(如强干扰、电源不稳等情况造成的死机)，保证设备的正常运行。
[0010]接地电阻阵列，主要用于校验绝缘监察的绝缘降低告警。该模块在正负极对地之间分别有一组相互独立的接地电阻阵列，由不同阻值的大功率高精度电阻组成，每个电阻对应一个继电器，数据处理模块控制不同继电器的通断，通过电阻串联的原理可以组合获得更多的电阻值。
[0011]接地电容阵列，主要用于校验绝缘监察的系统抗分布电容，该模块在正负极对地之间分别有一组相互独立的接地电容阵列，由不同大小的无极性电容组成，每个电容对应一个继电器，数据处理模块控制不同继电器的通断，通过电容并联的原理可以组合获得更多的电容值。
[0012]可调直流电源模块，主要用于为绝缘监察提供直流电源，校验绝缘监察的直流电压监测。由可调直流电源和DA输出电路组成，可调直流电源用于输出直流电压，直流电压的输出大小决定于输入控制电压的大小，数据处理模块通过控制DA输出电路输出的控制电压信号，实现对直流电压输出的控制。
[0013]交流电源模块，主要用于校验绝缘监察的交流窜电监测及报警功能。由具有两路输出的变压器组成，输入电压为AC220V，交流电压通过继电器的通断来控制是否输出。
[0014]人机界面模块，用于装置和用户之间进行交互和信息交换。本由实用新型的人机界面模块由高分辨率的触摸屏组成，装置所有功能的操作都是通过触摸屏实现的。在设置界面中引入了多种复选框的输入形式，通过勾选即可完成多种复杂组合功能项的设置。人性化的人机界面还包括友好的用户提示，在进行部分功能项测试时，液晶界面上会出现详细的提示说明，指引顺利完成测试过程。
[0015]本实用新型直流系统绝缘监察校验装置的电压采集模块、AD采集模块、数据处理模块、看门狗模块、接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块、交流电源模块以及人机界面模块互相协调工作，可实现对直流系统的绝缘监察绝缘降低、交流窜电、系统抗分布电容等功能的全方位校验，其电压采集精度高、可靠性好、能安全方便的校验绝缘监察。另外本实用新型的体积小，移动方便，适合对不同地点的绝缘监察进行校验。
【附图说明】
[0016]图1是本实用新型的模块组合示意图
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型做进一步描述:
[0018]如附图1所示，直流系统绝缘监察校验装置分为电压采集模块、AD采集模块、数据处理模块、看门狗模块、接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块、交流电源模块、人机界面模块。电压采集模块连接AD采集模块，AD采集模块连接数据处理模块，看门狗模块和人机界面模块也分别连接到数据处理模块，数据处理模块同时控制着接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块以及交流电源模块。
[0019]将绝缘监察的母线输入端口接入到直流系统绝缘监察校验装置的直流电压输出端口，根据需要校验的功能，通过操作人机界面模块的触摸屏选择相应的校验功能。
[0020]绝缘降低告警功能的校验:通过设置人机界面，选择要校验的电阻值以及极性，数据处理模块通过读取设置信息控制电阻阵列的相应继电器导通，通过电阻的串联达到校验电阻值，实现该功能的校验。
[0021]交流窜电监测及告警功能的校验:通过设置人机界面，选择要校验的交流电压值以及极性，数据处理模块通过读取设置信息控制相应的继电器导通以引入测试用的交流量，实现该功能的校验。
[0022]系统抗分布电容功能的校验:通过设置人机界面，选择要校验的电容值以及极性，数据处理模块通过读取设置信息控制电容阵列的相应继电器导通，通过电容的并联达到校验电容值，以模拟实际存在的容抗干扰，实现该功能的校验。
【主权项】
1.一种直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，包括电压采集模块、AD采集模块、数据处理模块、看门狗模块、接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块、交流电源模块、人机界面模块，电压采集模块连接AD采集模块，AD采集模块连接数据处理模块，看门狗模块和人机界面模块也分别连接到数据处理模块，数据处理模块同时控制着接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块以及交流电源模块； 所述电压采集模块，用于将接收到的电压信号转换为适合AD采集模块采集的信号； 所述AD采集模块，用于将电压采集模块的模拟量信号转换为供CPU读取的数字信号；所述数据处理模块，接收AD采集模块的数字信号，获知电压信号的大小，并读取人机界面模块所设置的信息，进而控制接地电阻阵列、接地电容阵列、可调直流电源模块以及交流电源模块按照设定要求工作； 所述看门狗模块，用于防止数据处理模块的CHJ死机现象的发生； 所述接地电阻阵列，主要用于校验绝缘监察的绝缘降低告警； 所述接地电容阵列，主要用于校验绝缘监察的系统抗分布电容； 所述可调直流电源模块，主要用于为绝缘监察提供直流电源，校验绝缘监察的直流电压监测功能； 所述交流电源模块，主要用于校验绝缘监察的交流窜电监测及报警； 所述人机界面模块，用于装置和用户之间进行交互和信息交换。2.根据权利要求1所述的直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，电压采集模块采用电阻分压原理获取小电压信号，小电压信号连接信号调理电路，将小电压信号转换为适合AD采集模块采集的信号。3.根据权利要求1所述的直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，AD采集模块采用16位高速AD芯片。4.根据权利要求1所述的直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，数据处理模块采用32位浮点型数字信号处理器。5.根据权利要求1所述的直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，所述接地电阻阵列的投入方式为数据处理模块通过控制继电器的通断实现不同电阻的串联。6.根据权利要求1所述的直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，所述接地电容阵列的投入方式为数据处理模块通过控制继电器的通断实现不同电容的并联。7.根据权利要求1所述的直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，所述可调直流电源模块由可调直流电源和DA输出电路组成，可调直流电源的直流电压的输出是数据处理模块通过控制DA芯片的输出来控制的。8.根据权利要求1所述的直流系统绝缘监察校验装置，其特征在于，所述交流电源模块的交流电压的输出是通过变压器固定输出。
【文档编号】G01R35/00GK205562778SQ201620203344
【公开日】2016年9月7日
【申请日】2016年3月16日
【发明人】姜波, 张永妮, 关爱民, 肖驰, 常欣丽, 燕亮, 张永东
【申请人】国家电网公司, 国网山东省电力公司威海供电公司