直流系统交流窜入监测装置的制作方法

本实用新型涉及直流系统监测技术领域。

背景技术：

针对国内多次发生交流窜入直流电源系统而发生的电网故障，国家电网公司现要求：在原有直流系统绝缘监测装置的基础上，要求增加交流窜入直流故障的测记和报警功能。

技术实现要素：

本实用新型提出直流系统交流窜入监测装置，能够实时监测直流系统是否有交流窜入，一旦发生交流窜电事故立刻发出报警。

本实用新型的技术方案是这样实现的：

直流系统交流窜入监测装置，包括交流信号采集模块、主控制器、报警模块和人机交互模块，所述报警模块包括蜂鸣器报警模块和继电器输出报警模块，所述交流信号采集模块、蜂鸣器报警模块、继电器输出报警模块和人机交互模块分别与主控制器连接。信号采集模块用于实时采集直流系统中的交流电压，并发送给主控制器，主控制器将交流电压发送至人机交互模块加以显示。用户可通过人机交互模块设置交流窜入报警门限值，主控制器将窜入的交流电压值与门限值进行比较，当窜入的交流电压值大于报警门限值时，主控制器控制蜂鸣器报警模块和继电器报警模块进行报警，并记录报警信息。

进一步的技术方案，还包括RS485接口模块和监控后台，所述主控制器和继电器输出报警模块分别与RS485接口模块输入端连接，所述RS485接口模块输出端与所述监控后台连接。主控制器将记录的报警信息通过RS485接口模块发送至监控后台，方便监控后台的监控人员及时获取交流窜入的信息。

进一步的技术方案，所述采集模块包括分压模块和提升模块，所述分压模块输入端连接直流系统，所述分压模块的输出端连接提升模块，所述提升模块的输出端连接主控制器。

进一步的技术方案，所述人机交互模块为TFT液晶屏，图形界面好，操作直观快捷。

本实用新型的有益效果是：本实用新型不影响原有的绝缘监测装置运行，无论是新建电站还是已经运行的电站都能正常使用；设有人机交换模块，用户可以根据现场实时情况对窜入交流报警门限值进行设定；可实时查看当前报警和历史告警信息；系统运行稳定可靠，能够快速反应出交流窜入直流系统故障。本实用新型结构紧凑，使用方便，可靠性高，便于安装和维护。

附图说明

图1为本实用新型的系统原理图；

图2为本实用新型的电路原理图；

图3为本实用新型的工作原理图。

具体实施方式

下面结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

如图1所示，本实用新型提出的直流系统交流窜入监测装置，包括交流信号采集模块、主控制器、报警模块、人机交互模块、RS485接口模块和监控后台，所述报警模块包括蜂鸣器报警模块和继电器输出报警模块，所述交流信号采集模块、蜂鸣器报警模块、继电器输出报警模块和人机交互模块分别与主控制器连接。主控制器和继电器输出报警模块分别与RS485接口模块输入端连接，所述RS485接口模块输出端与所述监控后台连接。人机交互模块采用TFT液晶屏。

采集模块包括分压模块和提升模块，分压模块输入端连接直流系统，分压模块的输出端连接提升模块，所述提升模块的输出端连接主控制器。如图2所示，分压模块包括电容C123和分压电阻R135~R137、R139，电容C123用于接收交流窜入信号，电阻R135~R137、R139用于对交流窜入信号进行分压。电容C124用于对交流窜入信号进行干扰滤波。运放LM358和电容C122、C125组成跟随器使得信号的幅值和相位完全相同。提升模块包括3V的参考电压VREF+，电阻R138和R134，将信号的幅值控制在1.5V~3V之间，即主控制器端口能接收的信号。主控制器U100采用STM32F103C8T6。

如图3所示，本实用新型的工作原理是：信号采集模块用于实时采集直流系统中的交流电压，并发送给主控制器，主控制器通过一定的算法计算出交流窜入电压的有效值，并将有效值发送至人机交互模块加以显示。用户可通过人机交互模块设置交流窜入报警门限值，主控制器将窜入的交流电压值（有效值）与门限值进行比较，当窜入的交流电压值大于报警门限值时，主控制器控制蜂鸣器报警模块和继电器报警模块进行报警，并记录报警信息。主控制器将记录的报警信息和继电器的输出状态通过RS485接口模块以标准MODBUS规约格式上传到监控后台，方便监控后台的监控人员及时获取交流窜入的信息。

本实用新型适用于被测电源系统电压等级DC110V、DC220V。装置工作电压范围80～320Vdc，交流窜入测量范围0~260Vac。一旦发生交流窜电事故立刻发出报警，现场维运人员可查看当前告警信息及历史告警信息。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型适用范围广，可适用于新建电站及已运行的电站，不会影响原有的绝缘监测装置的运行；用户可以根据现场实时情况对窜入交流报警门限值进行设定；可实时查看当前报警和历史告警信息；系统运行稳定可靠，能够快速反应出交流窜入直流系统故障；人机交互模块采用TFT液晶屏，图形界面好，操作直观快捷；结构紧凑，便于安装和维护。