专利名称：直流系统接地故障定位装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种定位装置，特别是一种直流系统接地故障定位装置。
背景技术：
电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。 无论是正极接地或者负极接地，在两点接地的情况下，都可能造成保护误动或者保护拒动， 危害系统正常运行。由于直流系统的复杂性和动态性，直流接地故障往往难以定位，同时由 于微机保护和综合自动化系统的广泛应用，又对直流系统接地检测装置的准确性和安全性 提出了更高的要求。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种定位准确，能对各种复杂接地故障进行准确检测 的直流系统接地故障定位装置。 本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是 直流系统接地故障定位装置，包括连接于直流系统母线及地线的信号发生器、夹 持直流系统待检测线路的信号采集器和连接信号采集器的故障检测器。 作为上述方案的进一步改进，所述信号发生器包括信号发生单元及信号收集单 元，所述信号发生单元输出端连接信号整形单元，信号整形单元输出端连接信号输出单元， 信号输出单元直流系统，所述信号收集单元输入端与直流系统连接，其输出端连接信号分 析单元，所述信号分析单元输出端连接信号发生单元。 作为上述方案的进一步改进，所述信号发生器设有液晶显示屏、指示灯及开关按 钮，所述液晶显示屏与信号分析单元连接。 作为上述方案的进一步改进，所述故障检测器包括信号采集单元，所述信号采集 单元输出端连接信号放大单元，信号放大单元输出端连接滤波单元，滤波单元输出端连接 模数转换单元，模数转换单元连接信号处理单元，所述信号处理单元输出端连接故障分析 单元。 作为上述方案的进一步改进，所述故障检测器设有显示屏、状态指示灯及控制按 钮，所述显示屏与故障分析单元连接。 作为上述方案的进一步改进，所述信号采集器为钳表。所述信号采集器前端设有 钳紧检测导线的沟头，沟头后侧设有方向标示、钳表开合按钮及电源指示灯，信号采集器后 端设有输出端。 本实用新型的有益效果是本实用新型的直流系统接地故障定位装置能够适用于 各种电压等级的直流系统，其配备了信号采集器，并通过信号发生器和故障检测器对多种 信号的高效处理大大提高了检测范围与抗干扰能力，本实用新型可对直流系统间接接地、 非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、多点接地进行准确检测，并且还能准 确的显示系统电压、对地电压、接地阻值、支路接在阻抗值真正解决了运行及检修人员的后
3顾之忧。以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明
图1为本实用新型信号发生器原理图； 图2为本实用新型信号发生器的结构示意图； 图3为本实用新型故障检测器原理图； 图4为本实用新型故障检测器的结构示意图； 图5为本实用新型信号采集器的结构示意图； 图6为本实用新型的原理图； 图7为本实用新型的使用状态图。
具体实施方式参照图1 图5，本实用新型的直流系统接地故障定位装置，包括连接于直流系统 母线及地线的信号发生器1、夹持直流系统待检测线路的信号采集器3和连接信号采集器 的故障检测器2。 所述信号发生器1包括信号发生单元11及信号收集单元14，所述信号发生单元 11输出端连接信号整形单元12，信号整形单元12输出端连接信号输出单元13，信号输出单 元13直流系统，所述信号收集单元14输入端与直流系统连接，其输出端连接信号分析单元 15，所述信号分析单元15输出端连接信号发生单元11 ;并且信号发生器1设有液晶显示屏 16、指示灯17及开关按钮18，所述液晶显示屏16与信号分析单元15连接。其中，指示灯 17包括电源灯，电源灯亮表示信号发生器1正常开启，正常灯，正常灯亮表示系统无接地故 障，正、负接地灯，分别表示系统正、负接地故障。开关按钮18控制信号发生器1开关。本 实用新型的信号发生器1采用电池作为电源。在使用前应检查或更换电池，以保证电池电 量。当直流系统发生接地故障或绝缘降低，整个直流系统绝缘电阻小于报警整定值时，直流 系统电压监测装置发出警报时，将信号发生器1接入直流系统，信号发生器1判断系统的电 压等级、接地故障的极性、绝缘程度，并分析绝缘监测平衡电桥回路接线方式和平衡电桥电 阻大小，形成信号输出的智能反馈，向直流正、负母线和地间，发射适宜系统检测、对系统无 影响的O. 178Hz以下的低频信号，并实时显示系统电压、正对地电压、负对地电压和系统对 地绝缘总阻抗。 所述故障检测器2包括信号采集单元21 ，所述信号采集单元21输出端连接信号放 大单元22，信号放大单元22输出端连接滤波单元23，滤波单元23输出端连接模数转换单 元24，模数转换单元24连接信号处理单元25，所述信号处理单元25输出端连接故障分析 单元26 ;并设有显示屏27、状态指示灯28及控制按钮29，所述显示屏27与故障分析单元26 连接。其中，状态指示灯28包括电源灯，电源灯亮则表示故障检测器2开启，接地检测灯， 指示故障检测器2处于接地检测功能状态，阻抗测量灯，说明故障检测器2处于阻抗检测状 态；控制按钮29包括控制检测器2开关的开关按钮，进行接地检测和阻抗检测转换的功能 切换按钮，以及开始进行检测的启动按钮。故障检测器2通过信号采集器3检测各回路对 地绝缘的直流信号漏电流，并模拟显示接地回路绝缘程度，判断出接地故障回路或支路，并继续沿着该回路或支路的检测，最终将故障点准确定位。 所述信号采集器3为钳表，前端设有钳紧检测导线的沟头31，沟头31后侧设有表 示信号方向的方向标示32、钳表开合按钮33及电源指示灯34，信号采集器3后端设有输出 端35。通过钳表开合按钮33控制信号采集器33的沟头31与待检测的电缆连接，电源指示 灯34在故障检测器2处于开启状态，并与信号采集器3连接上时启动，输出端35用于与故 障检测器2连接。把信号采集器3的输出端35与故障检测器2连接后，开启故障检测器2， 用检测器上控制按钮29的功能切换按钮在接地检测档和阻抗测量档之间进行功能切换。 信号发生器1的信号连线，分别连接正负母线和地线。确定信号发生器1正确接 好后，打开信号发生器1的开关按钮18。 信号发生器1自适应不同电压等级的直流系统，系统无接地故障时，正常指示灯 亮。液晶显示屏16显示接入直流系统电压、正对地电压、负对地电压。系统有接地故障时， 信号发生器1自动判断接地极性，如果系统正接地，信号发生器1的指示灯17的正接地指 示灯亮，在向系统输出信号的同时，正接地指示灯闪烁。如果系统负接地，负接地指示灯亮， 在向系统输出信号的同时，负接地指示灯闪烁。同时液晶显示屏16显示系统正对地电压、 负对地电压、系统对地绝缘总阻抗。根据直流系统接地故障的情况，将信号发生器1接到靠 近蓄电池输出端的正、负母线和地线上。已检测到有接地但回路走向较远的支路，为提高检 测精度，可把信号发生器1接在离故障区域更近的支路始端的直流保险出口处，或回路下 面的直流小母线上。检测时，应使信号发生器1始终接在直流支路的电源端，而故障检测器 和钳表始终在直流支路的负荷端进行检测。 参照图6，将信号采集器3插头插入"故障检测器"钳表输入插孔，打开检测器电 源。之后便可开始进行检测。 如果是正极接地，将信号采集器3钳在正极电缆上，检测方法同上；如果是负极接 地，则将信号采集器3钳在负极电缆上，检测方法同上。 在多回路线扎在一起时，将信号采集器3钳在这扎电缆上，检测方法同上，如果显 示出是非接地，说明被检测的这扎电缆都没有接地故障；如果显示出是接地，说明被检测的 这扎电缆中有一回路或多回路有接地故障，必须将该扎电缆分开检测，检测方法同上。 检测出接地支路后，对具体接地故障点进行定位检测。用户在检测时，可以采取 二分法进行故障区域的检测定位。在每次检测后，故障区域均按二分取点方式进行下一次 的检测定位，以便迅速地检测出具体的接地故障点；假设在第一个位置处检测时有接地状 况，在第二个位置处检测时没有接地状况，就可以判断接地故障点在第一位置与第二位置 之间。同时可根据馈线电缆走向和设备连接情况，对故障支路的各个馈线入口分别进行检 测，找出故障支路，进一步将故障定位。 系统有多个接地故障，或者正、负直流母线均有接地故障，在各回路的检测中，装 置会自动探测出接地故障较严重的支路，然后检测出接地故障点。检测中分析检测结果，接 地故障较严重的正或负接地故障。也可利用绝缘程度条和参考绝缘程度百分比的量化指 数，比较测试结果的微小差异。该故障排除后再进行其他支路的检测，并将接地故障点逐一 检测排除。 本实用新型的直流系统接地故障定位装置可对接地点方向进行判定，其判定是由 卡线时信号采集器3的方向标示32的箭头方向与故障检测器2所显示的箭头方向共同决定以信号采集器3箭头方向为参考方向，在检测时，信号采集器3方向不变，当故障检测器 2显示的箭头方向向下，说明接地点方向与信号采集器3箭头方向是相反方向；当故障检测
器2显示的箭头方向向上，说明接地点方向与信号采集器3箭头方向是相同方向。 系统中如果有两条支路的一极或两极连接在一起，形成闭环系统，称之为环路。通
常环路以以下几种形式出现 1.两条支路的正极和负极分别相连形成环路； 2.两条支路的正极或者负极中的一极相连形成环路； 3.两条支路中一条支路的正极通过负载与另一条支路的负极相连形成环路。 如果现场条件允许，在检测时断开环路的连接压片，以提高检测效率，减少检测时 间。不能断开环路或环路本身就是非正常的，这时信号发生器所发信号都会被环路把信号 分流，造成在环路内都能检测到接地信号，导致找不到接地点的具体方向。可根据方向判断 接地点。 其方法如图6所示，支路1和支路2形成一条环路，而支路3是环路上的一条分支 并有接地故障。用故障检测器分别在A， B， C， D， E五个点检测，其箭头指的方向是故障检测 器所检测的接地点方向，根据A， B， C， D， E点所检测接地点的箭头方向可知E点所在的支路 是环路的分支，有接地故障并能故障定位。 在检测时，可以根据故障检测器接地灯是否亮来判断接地，同时也可以根据液晶 上所显示波形来判断接地。
权利要求直流系统接地故障定位装置，其特征在于它包括连接于直流系统母线及地线的信号发生器(1)、夹持直流系统待检测线路的信号采集器(3)和连接信号采集器(3)的故障检测器(2)。
2. 根据权利要求1所述的直流系统接地故障定位装置，其特征在于所述信号发生器(1)包括信号发生单元(11)及信号收集单元(14)，所述信号发生单元(11)输出端连接信 号整形单元(12)，信号整形单元(12)输出端连接信号输出单元(13)，信号输出单元(13) 直流系统，所述信号收集单元(14)输入端与直流系统连接，其输出端连接信号分析单元 (15)，所述信号分析单元(15)输出端连接信号发生单元(11)。
3. 根据权利要求2所述的直流系统接地故障定位装置，其特征在于所述信号发生器(1) 设有液晶显示屏(16)、指示灯(17)及开关按钮(18)，所述液晶显示屏(16)与信号分析 单元(15)连接。
4. 根据权利要求1所述的直流系统接地故障定位装置，其特征在于所述故障检测器(2) 包括信号采集单元(21)，所述信号采集单元(21)输出端连接信号放大单元(22)，信号 放大单元(22)输出端连接滤波单元(23)，滤波单元(23)输出端连接模数转换单元(24)， 模数转换单元(24)连接信号处理单元(25)，所述信号处理单元(25)输出端连接故障分析 单元(26)。
5. 根据权利要求4所述的直流系统接地故障定位装置，其特征在于所述故障检测器(2) 设有显示屏(27)、状态指示灯(28)及控制按钮(29)，所述显示屏(27)与故障分析单元 (26)连接。
6. 根据权利要求1所述的直流系统接地故障定位装置，其特征在于所述信号采集器(3) 为钳表。
7. 根据权利要求6所述的直流系统接地故障定位装置，其特征在于所述信号采集器 (3)前端设有钳紧检测导线的沟头(31)，沟头(31)后侧设有方向标示(32)、钳表开合按钮 (33)及电源指示灯(34)，信号采集器(3)后端设有输出端(35)。
专利摘要本实用新型公开了直流系统接地故障定位装置，包括连接于直流系统母线及地线的信号发生器、夹持直流系统待检测线路的信号采集器和连接信号采集器的故障检测器；本实用新型的有益效果是本实用新型的直流系统接地故障定位装置能够适用于各种电压等级的直流系统，其配备了信号采集器，并通过信号发生器和故障检测器对多种信号的高效处理大大提高了检测范围与抗干扰能力，本实用新型可对直流系统间接接地、非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、多点接地进行准确检测，并且还能准确的显示系统电压、对地电压、接地阻值、支路接在阻抗值，真正解决了运行及检修人员的后顾之忧。
文档编号G01R31/02GK201449433SQ20092004988
公开日2010年5月5日 申请日期2009年1月9日 优先权日2009年1月9日
发明者王道龙 申请人:王道龙