一种交流窜入直流告警检测模块的制作方法

1.本实用新型涉及变电站技术领域，具体的，涉及一种交流窜入直流告警检测模块。


背景技术：

2.变电站的直流系统遍布站内各个场所，保证着电力系统的安全可靠运行。根据变电站直流母线电源的作用不同，可以分为控制母线和合闸母线两种。控制母线主要带操作回路、信号回路、保护装置等负荷，电压为直流220-230v；合闸母线主要是带开关的合闸回路，电压为直流240-245v。控制母线与合闸母线的电压稳定是变电站安全运行的前提，同时也是电网安全运行最重要的一个环节。但在实际工作中，存在交流电压源窜入直流母线的问题，影响直流母线的安全运行。


技术实现要素：

3.本实用新型提出一种交流窜入直流告警检测模块，通过设置母线电源交流检测电路，能够及时检测出来直流母线电源中窜入的交流电源，为变电站的运行提供了可靠的保证。
4.本实用新型的技术方案如下：
5.一种交流窜入直流告警检测模块，包括与控制母线km+、km-和合闸母线hm+、hm-连接的母线电源交流检测电路，所述母线电源交流检测电路包括互感耦合器l1和光耦u5～u8，所述光耦u5的输入端连接控制信号plc_1，光耦u5的第一输出端通过电容c1连接控制母线km+，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述光耦u6的输入端连接控制信号plc_2，光耦u6的第一输出端通过电容c2连接控制母线km-，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述光耦u7的输入端连接控制信号plc_3，光耦u7的第一输出端通过电容c3连接合闸母线hm+，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述光耦u8的输入端连接控制信号plc_4，光耦u8的第一输出端通过电容c4连接合闸母线hm-，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述电压互感器l1的输出端用于输出交流检测信号ac_out。
6.进一步，本实用新型还包括处理器，所述处理器用于输出控制信号plc_1～plc_4。
7.进一步，所述母线电源交流检测电路的输出端连接转换电路，所述转换电路包括转换器u1，所述转换器u1的输入端通过电容c5连接交流检测信号ac_out，所述转换器u1的输出端用于输出直流检测信号dc_out。
8.进一步，本实用新型还包括声光报警电路，所述声光报警电路包括发光二极管led1、三极管q2和蜂鸣器b1，所述发光二极管led1的阴极通过电阻r20连接处理器，阳极连接5v电源，所述三极管q2的基极通过电阻r18连接处理器，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极连接蜂鸣器b1的负极，所述蜂鸣器b1的正极通过电阻r17连接12v电源。
9.进一步，本实用新型还包括母线电源采集电路，所述母线电源采集电路包括光耦u2，所述光耦u2的输入端依次通过电阻r10、r11连接二极管d2的阴极，所述d2的阳极连接控
制母线km+或合闸母线hm+，所述电阻r11和电阻r10的连接点通过电阻r12连接二极管d3的阴极，所述二极管d3的阳极连接控制母线km-或合闸母线hm-，所述光耦u2的输出端用于输出母线信号m_out。
10.本实用新型的工作原理及有益效果为：
11.本实用新型中通过光耦u5～u8实现控制母线km+、km-和合闸母线hm+、hm-四个节点的交流窜入检测。控制信号plc_1～plc_4分别驱动四个光耦u5～u8的导通状态，即控制母线电源的检测状态。当控制信号为低电平时，相应的光耦导通，检测对应母线电源是否有交流窜入，通过电压互感器l1输出交流检测信号。通过检测交流检测信号ac_out是否有电位，就能知道相应的母线电源有无交流电源窜入。通过母线电源交流检测电路，为变电站的运行提供了可靠的保障。
12.下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
附图说明
13.图1为本实用新型母线电源交流检测电路的电路图；
14.图2为本实用新型转换电路的电路图；
15.图3为本实用新型声光报警电路的电路图；
16.图4为母线电源采集电路的电路图。
具体实施方式
17.下面将结合本实用新型实施例，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都涉及本实用新型保护的范围。
18.实施例1
19.本实施例提出了一种交流窜入直流告警检测模块，包括与控制母线km+、km-和合闸母线hm+、hm-连接的母线电源交流检测电路，所述电源交流检测电路连接处理器，处理器是型号为stcl2c5a60s2的单片机。
20.如图1所示，所述母线电源交流检测电路包括互感耦合器l1和光耦u5～u8，所述光耦u5的输入端连接控制信号plc_1，光耦u5的第一输出端通过电容c1连接控制母线km+，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述光耦u6的输入端连接控制信号plc_2，光耦u6的第一输出端通过电容c2连接控制母线km-，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述光耦u7的输入端连接控制信号plc_3，光耦u7的第一输出端通过电容c3连接合闸母线hm+，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述光耦u8的输入端连接控制信号plc_4，光耦u8的第一输出端通过电容c4连接合闸母线hm-，第二输出端连接所述电压互感器l1的输入端，所述电压互感器l1的输出端用于输出交流检测信号ac_out。
21.本实施例中，光耦u5～u8实现母线电源与其他电路的隔离，同时也是实现了控制母线km+、km-和合闸母线hm+、hm-四个节点的交流窜入检测。处理器输出的plc_1～plc_4四路控制信号分别驱动四个光耦u5～u8的导通，即由处理器控制母线电源的检测状态。当控制信号为低电平时，相应的光耦导通，检测对应母线电源是否有交流窜入，以控制母线km+
为例，光耦u5的输入端接收到的plc_1信号为低电平时，光耦u5导通，此时如果控制母线km+上有交流电源，交流电源通过电容c1从光耦u5的第一输入端耦合到光耦u5的第二输出端，通过电压互感器l1输出交流检测信号。通过检测交流检测信号ac_out是否有电位，就能知道相应的母线电源有无交流窜入。
22.进一步，
23.如图2所示，所述母线电源交流检测电路的输出端连接转换电路，所述转换电路包括转换器u1，所述转换器u1的输入端通过电容c5连接交流检测信号ac_out，所述转换器u1的输出端用于输出直流检测信号dc_out。
24.转换器u1的芯片型号为ad736。用于将交流检测信号ad_out转换成支流检测信号dc_out，计算各种复杂波形的真有效值，便于后级处理器进行运算处理。电压互感器l1的输出端经电容连接转换器u1，处理器采集转换器u1的输出端电压，经过线性比例放大后，显示实际的交流信号有效值，实现数据存储和上传。便于工作人员直观的了解直流母线电源的运行状况。
25.进一步，本实施例中处理器还连接声光报警电路，
26.如图3所述，所述声光报警电路包括发光二极管led1、三极管q2和蜂鸣器b1，所述发光二极管led1的阴极通过电阻r20连接处理器，阳极连接5v电源，所述三极管q2的基极通过电阻r18连接处理器，所述三极管q2的发射极接地，所述三极管q2的集电极连接蜂鸣器b1的负极，所述蜂鸣器b1的正极通过电阻r17连接12v电源。
27.声光报警电路用于实时提醒变电站工作人员，当母线电源交流检测电路检测到有交流电源窜入时，处理器通过发送低电平的plc_led信号驱动发光二极管led1发光报警，处理器发送高电平的plc_bz信号驱动三极管q2导通，蜂鸣器b1发声报警。提醒工作人员及时断电检修，避免造成更严重的损失。
28.实施例2
29.基于与上述实施例1相同的构思，本实施例中还包括母线电源采集电路，
30.如图4所示，所述母线电源采集电路包括光耦u2，所述光耦u2的输入端依次通过电阻r10、r11连接二极管d2的阴极，所述d2的阳极连接控制母线km+或合闸母线hm+，所述电阻r11和电阻r10的连接点通过电阻r12连接二极管d3的阴极，所述二极管d3的阳极连接控制母线km-或合闸母线hm-，所述光耦u2的输出端用于输出母线信号m_out。
31.本实施例能够实现对变电站直流母线电源的检测。即对于控制母线、合闸母线的测量。由于母线电压在200v以上，因此直流母线电源要与处理器进行隔离。光耦u2起到一定的隔离作用。其中电阻r11为限流电阻，保证光耦u2输出电流在额定值范围内；电阻r10和电阻r12构成分压电阻，使光耦u2工作在线性区。在光耦u2的输出端还串联有光耦u3，其中光耦u3构成反馈电路，保证电路受到干扰时，不影响输出。
32.以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。