一种高压直流绝缘监察系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及电网检测技术，具体涉及一种高压直流绝缘监察系统。
【背景技术】
[0002]目前采用的高压直流绝缘监察系统的方式多样，有采用平衡电桥或不平衡电桥配 合支路漏电流检测的方式，该方式简单，告警迅速，缺点是不能发现系统正负极同时发生接 地故障的情况。另外一种是投切电阻配合支路漏电流检测的方式，该种方式可以发现各种 接地故障情况，但是告警时间偏长。 【实用新型内容】
[0003] 本实用新型的目的在于提出一种高压直流绝缘监察系统，其能解决报警时间偏长 的问题。
[0004] 为了达到上述目的，本实用新型所采用的技术方案如下：
[0005] -种高压直流绝缘监察系统，其包括参数采样检测单元、模数转换单元、单片机、 报警单元和驱动输出单元；模数转换单元、报警单元和驱动输出单元均与单片机电性连接； 参数采样检测单元，用于获取电网上的正、负母线的对地电压以及各支路的差值电流，并将 获取到的对地电压和差值电流通过模数转换单元发送给单片机；驱动输出单元，用于根据 单片机的驱动信号，对正、负母线的对地电阻进行投切控制；单片机，用于根据对地电压和 差值电流控制报警单元的工作状态。
[0006] 优选的，所述参数采样检测单元包括电压传感器和电流传感器，电压传感器和电 流传感器均与模数转换单元的输入端电性连接，电压传感器用于获取所述对地电压，电流 传感器用于获取所述差值电流。
[0007] 优选的，还包括与单片机电性连接的显示屏。
[0008] 本实用新型具有如下有益效果：
[0009] 能够以最短的时间实现接地故障告警，正确判断故障支路，准确显示接地电阻；没 有监察死区，不受直流系统分布电容影响，能监察出多支路同时接地故障，消除了传感器零 点漂移的误报和漏报，提高精度和时间。
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型较佳实施例的高压直流绝缘监察系统的结构示意图；
[0011] 图2为本实用新型较佳实施例的高压直流绝缘监察系统的应用示例。
【具体实施方式】
[0012] 下面，结合附图以及【具体实施方式】，对本实用新型做进一步描述：
[0013] 如图1所示，一种高压直流绝缘监察系统，其包括参数采样检测单元、模数(A/D) 转换单元、单片机、报警单元、显示屏和驱动输出单元；模数转换单元、报警单元、显示屏和 驱动输出单元均与单片机电性连接。
[0014] 参数采样检测单元，用于获取电网上的正、负母线的对地电压以及各支路的差值 电流，并将获取到的对地电压和差值电流通过模数转换单元发送给单片机；
[0015] 驱动输出单元，用于根据单片机的驱动信号，对正、负母线的对地电阻进行投切控 制；
[0016] 单片机，用于根据对地电压和差值电流控制报警单元的工作状态。例如，若对地电 压或差值电流超过预设阈值，则驱动报警单元报警，并把报警信息在显示屏上进行显示。 [0017] 具体的，所述参数采样检测单元包括电压传感器和电流传感器，电压传感器和电 流传感器均与模数转换单元的输入端电性连接，电压传感器用于获取所述对地电压，电流 传感器用于获取所述差值电流。
[0018] 请结合图2所示，结合电网上的检测示例进行详细说明。
[0019] 通过电压传感器采集正、负母线对地电压采样值，支路通过高精度直流小电流传 感器采集正、负级电流差采样值，通过A/D转换后获得正、负母线（M+、M-)对地电压值和各 个支路差值电流值，代入公式（1)、（2)、（6)，得出母线和各支路绝缘电阻值。如果小于最低 限定值则进行报警并在液晶显示屏上显示。
[0020] 母线绝缘电阻检测原理：
[0021] 在高压直流机柜运行的情况下，高压直流绝缘监察系统分别向正、负母线投入电 阻进行检测。
[0022] (1)当K1闭合，K2断开时，检测电阻R投入正极母线。测得正极母线对地电压U1。
[0023] (2)当K2闭合、K1断开时，检测电阻R投入负极母线，测得负极母线对地电压U2。
[0024] 根据欧姆定律，可得正、负极母线绝缘电阻计算公式：
[0025]
[0026]
[0027] 支路绝缘电阻检测原理：
[0028] 在直流系统各支路套装电流传感器（CT)采集各支路差值电流。根据磁平衡原理， 如图2中1#号支路所示，当支路绝缘良好时，流入、流出电流传感器的电流幅值相等，但 方向相反，矢量和为零，即1+=1_，电流传感器输出差值电流值为零；当支路绝缘下降时，流 入、流出电流传感器的电流幅值不相等，但方向仍相反，即1+辛1-，电流传感器输出差值电 流值不为零。当系统投入检测电阻R时，检测电阻与支路接地电阻之间形成通路，系统检测 到支路电流传感器输出的差值电流值i=i+-i-。
[0029] 如图2中3#号支路所示：
[0030]当K2闭合、K1断开时，检测电阻R投入负极母线，测得正极母线对地电压U+'，由 该支路电流传感器检测出此时差值电流值II，得式（3)。
[0031] 当K1闭合、K2断开时，检测电阻R投入正极母线，测得正极母线对地电压U+' '，由 该支路电流传感器检测出此时差值电流值12，得式（4 )。
[0032]
[0033]
[0034] 联立式（3)、（4)得支路绝缘电阻计算公式
[0035]
[0036] 简化式（5)得：
[0037]
[0038] 式（6)中：U是电压的变化量，等于测量电阻投在正母线时正极对地电压值减去 测量电阻投在负母线时正极对地电压值；I是差值电流的变化量，等于测量电阻投在正母 线时电流传感器采集的差值电流值减去测量电阻投在负母线时电流传感器采集的差值电 流值；Rc是支路对地绝缘电阻值，它是一个综合等效量，相当于正极对地绝缘电阻值与负 极对地绝缘电阻值的并联值。
[0039] 对于本领域的技术人员来说，可根据以上描述的技术方案以及构思，做出其它各 种相应的改变以及变形，而所有的这些改变以及变形都应该属于本实用新型权利要求的保 护范围之内。
【主权项】
1. 一种高压直流绝缘监察系统，其特征在于，包括参数采样检测单元、模数转换单元、 单片机、报警单元和驱动输出单元；模数转换单元、报警单元和驱动输出单元均与单片机电 性连接；参数采样检测单元，用于获取电网上的正、负母线的对地电压以及各支路的差值电 流，并将获取到的对地电压和差值电流通过模数转换单元发送给单片机；驱动输出单元，用 于根据单片机的驱动信号，对正、负母线的对地电阻进行投切控制；单片机，用于根据对地 电压和差值电流控制报警单元的工作状态。2. 如权利要求1所述的高压直流绝缘监察系统，其特征在于，所述参数采样检测单元 包括电压传感器和电流传感器，电压传感器和电流传感器均与模数转换单元的输入端电性 连接，电压传感器用于获取所述对地电压，电流传感器用于获取所述差值电流。3. 如权利要求1所述的高压直流绝缘监察系统，其特征在于，还包括与单片机电性连 接的显示屏。
【专利摘要】<b>本实用新型涉及一种高压直流绝缘监察系统，其包括参数采样检测单元、模数转换单元、单片机、报警单元和驱动输出单元；模数转换单元、报警单元和驱动输出单元均与单片机电性连接；参数采样检测单元，用于获取电网上的正、负母线的对地电压以及各支路的差值电流，并将获取到的对地电压和差值电流通过模数转换单元发送给单片机；驱动输出单元，用于根据单片机的驱动信号，对正、负母线的对地电阻进行投切控制；单片机，用于根据对地电压和差值电流控制报警单元的工作状态。本实用新型能解决报警时间偏长的问题。</b>
【IPC分类】G01R31/08, G01R31/02
【公开号】CN205103359
【申请号】CN201520846573
【发明人】曾斌强, 张贤辉
【申请人】深圳市创芯技术有限公司
【公开日】2016年3月23日
【申请日】2015年10月29日