直流电源接地故障查找装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种直流电源接地故障查找装置，可以不向直流电源注入信号即可实现直流接地故障的查找，其包括直流电源分析模块、漏电流采集器和馈线绝缘分析模块；其中直流电源分析模块与馈线绝缘分析模块无线连接，漏电流采集器与馈线绝缘分析模块电连接，其中直流电源分析模块，用于在直流电源绝缘故障时，将直流电源的对地电压和绝缘故障极性发送至馈线绝缘分析模块；漏电流采集器，用于采集被测馈线的漏电流并上传至馈线绝缘分析模块；馈线绝缘分析模块，用于根据直流电源分析模块和漏电流采集器发送来的信息计算被测馈线的绝缘电阻。
【专利说明】直流电源接地故障查找装置
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电力【技术领域】，尤其涉及一种直流电源接地故障查找装置。
【背景技术】
[0002]发电厂、变电站的直流电源是相对独立的，主要为电力系统的控制回路、信号回路、继电保护、自动装置和事故照明等提供可靠稳定的不间断电源，同时它还为断路器的分、合闸提供操作电源，因此直流电源对发电厂、变电站的安全运行起着至关重要的支撑作用，目前电力系统中直流电源采用对地绝缘运行的方式，当直流电源中发生某一点接地时，并不引起直接危害，仍能继续运行，但存在很大的潜在危险，须立即给出告警和进行查找，否则，当发生直流电源中另一点接地时，将可能产生严重的后果。
[0003]其中，直流电源是带极性的电源，即电源正极和电源负极，直流电源的“地”对直流电路来讲仅仅是个中性点的概念，如果直流电源中正极或负极对地间的绝缘电阻值降低至某一整定值，或者低于该整定值，这时即称该直流电源有正接地故障或负接地故障，目前直流电源接地故障的起因很多，主要是由于发电厂、变电站直流电源所接设备多、回路复杂，在长期运行过程中会由于环境的改变、气候的变化、电缆以及接头的老化，设备本身的问题等等，而不可避免的发生直流电源接地，特别在发电厂、变电站建设施工中或扩建过程中，由于施工及安装的种种问题，难以避免的会遗留直流电源接地故障的隐患。
[0004]目前，直流电源接地故障的检测技术很多，实现的原理也不尽相同，但总结起来主要包括:直流母线电桥法、低频信号注入法和变频信号注入法。
[0005]其中，直流母线电桥法是在正负直流母线上加两个平衡电阻，形成平衡电桥，其仅对直流电源的接地故障给出报警，不能指示故障所在的回路和接地电阻值，功能过于单调，现场维护人员排除故障时，通常采用依次短时拉开直流电源所供的各负荷回路，当切除某一回路时故障消失，说明故障在该回路，其可操作性比较差，特别是对于重要负荷，短时拉闸都是不允许的。
[0006]低频信号注入法，其是在直流系统出现接地故障以后，在故障母线与地之间注入低频信号，低频电流从信号发生器流出，流经接地故障馈线，并从接地点返回，利用钳型电流检测仪逐条馈线检测，找到接地馈线，进而找到接地点，该方法成功地实现了不停电查找直流接地点，但其检测的正确性及灵敏度受直流系统分布电容的影响很大，馈线支流电容最大可达几微法.当探头在某一点测量时，由于有电容电流存在，将使得操作人员难以确定是电容电流还是接地电阻电流。采用此方法检测接地电阻往往有误判或测量计算的接地电阻误差很大。
[0007]变频信号注入法，其实际上还是低频信号输入，只不过此时注入的信号是频率交替变化的低频信号。然后还是通过钳型电流探头，检测支路阻性电流幅值的变化，来确定接地支路与故障点。通过注入幅值不变而变频的信号，间接的计算出馈线支路中的阻性电流，但通过现场使用检验，效果仍然不理想，原因还是分布电容。实用新型内容
[0008]有鉴于此，本实用新型提供了直流电源接地故障查找装置，可以不向直流电源注入信号即可实现直流接地故障的查找。
[0009]本实用新型提供了一种直流电源接地故障查找装置，包括:直流电源分析模块、漏电流采集器和馈线绝缘分析模块；
[0010]所述直流电源分析模块与所述馈线绝缘分析模块无线连接，所述漏电流采集器与所述馈线绝缘分析模块电连接；
[0011]所述直流电源分析模块，用于在直流电源绝缘故障时，将直流电源的对地电压和绝缘故障极性发送至所述馈线绝缘分析模块；
[0012]所述漏电流采集器，用于采集被测馈线的漏电流并上传至所述馈线绝缘分析模块；
[0013]所述馈线绝缘分析模块，用于根据所述直流电源分析模块和所述漏电流采集器发送来的信息计算被测馈线的绝缘电阻。
[0014]进一步，所述漏电流采集器的电流测量精度不低于0.01mA。
[0015]进一步，所述漏电流采集器为霍尔传感器。
[0016]进一步，所述直流电源分析模块包括:第一控制器、直流电压采集器、交流电压采集器、第一显示屏和第一无线通讯接口，所述第一控制器分别与所述直流电压采集器、交流电压采集器、第一显示屏和第一无线通讯接口连接。
[0017]进一步，所述直流电源分析模块还包括:第一存储器、第一功能按键、第一告警器和恒流输出器，所述第一控制器分别与所述第一存储器、第一功能按键、第一告警器和恒流输出器连接。
[0018]进一步，所述馈线绝缘分析模块包括:第二控制器、模数转换器、第二显示屏、第二无线通讯接口，所述第二控制器分别与所述模数转换器、第二显示屏和第二无线通讯接口连接，所述模数转换器还与所述漏电流采集器的输出连接。
[0019]进一步，所述馈线绝缘分析模块还包括:第二存储器、第二功能按键、第二告警器和快速傅氏FFT变换器，所述第二控制器分别与所述第二存储器、第二功能按键、第二告警器和快速傅氏FFT变换器连接。
[0020]本实用新型的有益效果:
[0021]本实用新型的直流电源接地故障查找装置，主要由直流电源分析模块、漏电流采集器和馈线绝缘分析模块构成，其中馈线绝缘分析模块根据漏电流采集器测量的被测馈线的漏电流和直流电源分析模块无线传送的直流电源对地电压和绝缘极性，可以计算出被测馈线的绝缘电阻，从而根据该被测馈线的绝缘电阻的大小判断该被测馈线是否存在绝缘故障，从而实现不向直流电源注入信号而查找直流电源的接地故障的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步描述:
[0023]图1是直流电源有接地故障时的电路简化图。
[0024]图2是本实用新型提供的直流电源接地故障查找装置的实施例的结构示意图。
[0025]图3是图2中的直流电源分析模块的实施例的结构示意图。[0026]图4是图2中的馈线绝缘分析模块的实施例的结构示意图。
【具体实施方式】
[0027]首先结合图1，说明本实用新型的原理:
[0028]直流电源的绝缘故障往往是由直流电源中的某一条或几条馈线绝缘故障引起，通过对正常回路与接地回路的漏电流进行分析，可以找出故障回路特征电流，如图1所示:图中馈线I为正常馈线，馈线η为存在负对地绝缘故障的馈线，Rx为绝缘故障阻值，R为系统平衡电桥。设负荷电流大小为I1，系统正对地电压为Vcc，负对地电压为Vss，则馈线I中，
I1=I2=I1, A处所测电流大小为I1-12=O ;馈线η中，
【权利要求】
1.一种直流电源接地故障查找装置，其特征在于:包括:直流电源分析模块、漏电流采集器和馈线绝缘分析模块； 所述直流电源分析模块与所述馈线绝缘分析模块无线连接，所述漏电流采集器与所述馈线绝缘分析模块电连接； 所述直流电源分析模块，用于在直流电源绝缘故障时，将直流电源的对地电压和绝缘故障极性发送至所述馈线绝缘分析模块； 所述漏电流采集器，用于采集被测馈线的漏电流并上传至所述馈线绝缘分析模块； 所述馈线绝缘分析模块，用于根据所述直流电源分析模块和所述漏电流采集器发送来的信息计算被测馈线的绝缘电阻。
2.如权利要求1所述的直流电源接地故障查找装置，其特征在于:所述漏电流采集器的电流测量精度不低于0.01mA。
3.如权利要求1所述的直流电源接地故障查找装置，其特征在于:所述漏电流采集器为霍尔传感器。
4.如权利要求1所述的直流电源接地故障查找装置，其特征在于:所述直流电源分析模块包括: 第一控制器、直流电压采集器、交流电压采集器、第一显示屏和第一无线通讯接口，所述第一控制器分别与所述直流电压采集器、交流电压采集器、第一显示屏和第一无线通讯接口连接。
5.如权利要求4所述的直流电源接地故障查找装置，其特征在于:所述直流电源分析模块还包括: 第一存储器、第一功能按键、第一告警器和恒流输出器，所述第一控制器分别与所述第一存储器、第一功能按键、第一告警器和恒流输出器连接。
6.如权利要求1-5中任一项所述的直流电源接地故障查找装置，其特征在于:所述馈线绝缘分析模块包括: 第二控制器、模数转换器、第二显示屏和第二无线通讯接口，所述第二控制器分别与所述模数转换器、第二显示屏和第二无线通讯接口连接，所述模数转换器还与所述漏电流采集器的输出连接。
7.如权利要求6所述的直流电源接地故障查找装置，其特征在于:所述馈线绝缘分析模块还包括: 第二存储器、第二功能按键、第二告警器和快速傅氏FFT变换器，所述第二控制器分别与所述第二存储器、第二功能按键、第二告警器和快速傅氏FFT变换器连接。
【文档编号】G08C17/02GK203405561SQ201320555207
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年9月6日 优先权日:2013年9月6日
【发明者】孙毅, 谢波, 王剑飞, 姜毅, 廖立平, 房兆源, 熊祖勇 申请人:国家电网公司, 国网重庆市电力公司万州供电分公司