一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术涉及电力设备技术领域，具体涉及一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置及方法，包括壳体、母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、控制器、接地定位按钮和告警指示模块，母线绝缘在线检测模块检测正母线+KM以及负母线‑KM的绝缘性，定位信号发生模块产生低频交流信号，接地支路检测模块检测每条支路的交流电压信号，母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、接地定位按钮以及告警指示模块均与控制器连接。本发明专利技术的实质性效果是：实现一键切换工作模式，提高了接地故障查找的效率，提高了直流系统的稳定性和安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置及方法
本专利技术涉及电力设备
，具体涉及一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置及方法。
技术介绍
电力系统中的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的运行一般都依赖于直流电源供电。直流电源的输出质量及可靠性直接关系到各个电力设备的安全和可靠生产。直流电源最常见的故障是母线接地故障，当直流系统发生一点接地故障时，通常不会立即产生危害性后果。但是若发生两点或多点同时接地，则可能造成信号装置、控制回路和继电保护装置的误动作，导致断路器跳闸或者直接造成直流操作电源短路，引发严重的电力系统故障。因此，需要定期对直流系统的母线接地情况进行检查。但目前的直流系统绝缘监测功能单一，不能同时进行在线监测和接地位置的查找。如中国专利CN106646079A，公开日2017年5月10日，一种配电自动化终端直流接地在线监测系统，包括处理器、直流接地监测仪、正极接地告警信号输出模块、负极接地告警信号输出模块和电源模块，所述处理器分别与直流接地监测仪、正极接地告警信号输出模块、负极接地告警信号输出模块和电源模块相连接；其配电自动化终端直流接地在线监测系统通过电压采集单元实时采集直流系统正负母线对地电压并传送给处理器，通过控制检测桥上继电器的导通或断开，且利用直流系统正负母线对地电压的变化可以计算出系统正负母线对地绝缘电阻，将系统绝缘电阻与告警阈值进行比较，输出告警信号用于告警，有效避免因绝缘下降而导致设备误动问题，以确保配电网设备的运行安全可靠性。但其不能解决接地支路查找不方便的技术问题，在进行接地支路查到时，仍需要拆除在线监测设备，效率低下。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是：目前直流系统绝缘监测装置功能单一的技术问题。提出了一种兼具接地支路定位查找的直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置及方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采取的技术方案为：一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，包括壳体、母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、控制器、接地定位按钮和告警指示模块，母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块以及控制器均安装在壳体内，告警指示模块安装在壳体上，母线绝缘在线检测模块与正母线+KM以及负母线-KM连接，检测正母线+KM以及负母线-KM的绝缘性，定位信号发生模块与正母线+KM以及负母线-KM连接，定位信号发生模块产生低频交流信号，定位信号检测模块与定位信号发生模块连接，定位信号检测模块检测定位信号发生模块与正母线+KM以及负母线-KM连接点处的电压信号，接地支路检测模块检测每条支路的交流电压信号，母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、接地定位按钮以及告警指示模块均与控制器连接。作为优选，所述定位信号发生模块包括光耦开关、振荡器、放大器、电子开关K1、电子开关K2、电容C1和电容C2，所述振荡器经光耦开关与电源连接，所述光耦开关与控制器连接，所述振荡器与放大器输入端连接，放大器输出端与电子开关K1以及电子开关K2连接，电子开关K1经电容C1与正母线+KM连接，电子开关K2经电容C2与负母线-KM连接。作为优选，所述定位信号检测模块包括电压测量单元和相位检测单元，所述电压测量单元以及相位检测单元均与定位信号发生模块连接，检测定位信号发生模块输入到正母线+KM以及负母线-KM低频交流信号，电压测量单元以及相位检测单元均与控制器连接。作为优选，所述母线绝缘在线检测模块包括可调电阻R1、可调电阻R2、正母线滤波电路、正母线电压变送器、负母线滤波电路和负母线电压变送器，可调电阻R1第一端与正母线+KM连接，可调电阻R第二端与可调电阻R2第一端以及接地线DD连接，可调电阻R2第二端与负母线-KM连接，所述正母线滤波电路与可调电阻R1第一端连接，正母线滤波电路输出端与正母线电压变送器连接，所述负母线滤波电路与可调电阻R2第一端连接，负母线滤波电路输出端与负母线电压变送器连接，正母线电压变送器以及负母线电压变送器均与控制器连接。当正母线+KM或负母线-KM单独发生接地故障，或者二者均发生接地故障，但接地程度不同时，采用电桥平衡法能够方便的检测出该接地故障。电桥平衡法中，采用的一对等值电阻的阻值与接地电阻越接近，则同样接地程度下，检测出的不平衡电流越大，即提高了检测灵敏度，因而采用可调电阻R1和可调电阻R2进行母线绝缘在线监测时，能够实现自动调节多个阻值下的电桥不平衡电流测量，提高母线绝缘监测的准确性。作为优选，所述可调电阻R1包括粗调电阻R21和微调电阻R31，粗调电阻R21和微调电阻R31串联，所述可调电阻R2包括粗调电阻R22和微调电阻R32，粗调电阻R22和微调电阻R32串联。作为优选，还包括可调电阻检验电路，所述可调电阻检验并指示电路检测可调电阻R1和可调电阻R2的阻值是否相等。作为优选，所述可调电阻检验电路包括电子开关K3、电子开关K4、电子开关K5、电子开关K6、欧姆表Ω1和欧姆表Ω2，粗调电阻R21第一端与电子开关K3以及电子开关K4第一端连接，粗调电阻R21第二端与微调电阻R31第一端连接，微调电阻R31第二端与粗调电阻R22第一端连接，微调电阻R31第二端以及粗调电阻R22第一端均与接地线DD连接，粗调电阻R22第二端与微调电阻R32第一端连接，电子开关K3第二端与正母线+KM连接，电子开关K4第二端与欧姆表Ω1第一端连接，欧姆表Ω1第二端与欧姆表Ω2第一端连接，欧姆表Ω2第二端与电子开关K6第一端连接，电子开关K6第二端以及电子开关K5第一端均与微调电阻R32第二端连接，电子开关K5第二端与负母线-KM连接。作为优选，还包括阻值自动调节装置，所述粗调电阻R21、粗调电阻R22、微调电阻R31以及微调电阻R32均为旋钮式可调电阻，粗调电阻R21以及粗调电阻R22相对并排固定安装在壳体内，微调电阻R31以及微调电阻R32相对并排固定安装在壳体内，所述阻值自动调节装置包括粗驱动板、粗驱动弹簧、第一压紧弹簧、第一压紧块、细驱动板、细驱动弹簧、第二压紧弹簧、第二压紧块、电阻开关K8、电阻开关K9、电阻开关K10和电子开关K11，所述粗驱动板以及细驱动板均活动卡接在壳体上，所述微调电阻R31以及微调电阻R32的旋钮分别与细驱动板相对的两侧面抵接，所述粗调电阻R21以及粗调电阻R22的旋钮分别与粗驱动板相对的两侧面抵接，粗驱动板以及细驱动板的侧面均具有橡胶防滑镶嵌层，所述第一压紧块以及第二压紧块均与壳体活动卡接，所述第一压紧块行程与粗驱动板行程方向垂直，所述第二压紧块行程与细驱动板行程方向垂直，所述粗驱动板一端与粗驱动弹簧第一端连接，粗驱动弹簧第二端与壳体固定连接，所述细驱动板一端与细驱动弹簧第一端连接，细驱动弹簧第二端与壳体固定连接，所述粗驱动弹簧第一端与电源正极连接，粗驱动弹簧第二端经电子开关K8与电源负极连接，所述第一压紧块一端与第一压紧弹簧第一端连接，第一压紧弹簧第二端与壳体固定连接，所述第一压紧弹簧第一端与电源负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，/n包括壳体、母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、控制器、接地定位按钮和告警指示模块，/n母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块以及控制器均安装在壳体内，告警指示模块安装在壳体上，母线绝缘在线检测模块与正母线+KM以及负母线-KM连接，检测正母线+KM以及负母线-KM的绝缘性，定位信号发生模块与正母线+KM以及负母线-KM连接，定位信号发生模块产生低频交流信号，定位信号检测模块与定位信号发生模块连接，定位信号检测模块检测定位信号发生模块与正母线+KM以及负母线-KM连接点处的电压信号，接地支路检测模块检测每条支路的交流电压信号，母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、接地定位按钮以及告警指示模块均与控制器连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，
包括壳体、母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、控制器、接地定位按钮和告警指示模块，
母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块以及控制器均安装在壳体内，告警指示模块安装在壳体上，母线绝缘在线检测模块与正母线+KM以及负母线-KM连接，检测正母线+KM以及负母线-KM的绝缘性，定位信号发生模块与正母线+KM以及负母线-KM连接，定位信号发生模块产生低频交流信号，定位信号检测模块与定位信号发生模块连接，定位信号检测模块检测定位信号发生模块与正母线+KM以及负母线-KM连接点处的电压信号，接地支路检测模块检测每条支路的交流电压信号，母线绝缘在线检测模块、定位信号发生模块、定位信号检测模块、接地支路检测模块、接地定位按钮以及告警指示模块均与控制器连接。


2.根据权利要求1所述的一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，
所述定位信号发生模块包括光耦开关、振荡器、放大器、电子开关K1、电子开关K2、电容C1和电容C2，所述振荡器经光耦开关与电源连接，所述光耦开关与控制器连接，所述振荡器与放大器输入端连接，放大器输出端与电子开关K1以及电子开关K2连接，电子开关K1经电容C1与正母线+KM连接，电子开关K2经电容C2与负母线-KM连接。


3.根据权利要求2所述的一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，
所述定位信号检测模块包括电压测量单元和相位检测单元，所述电压测量单元以及相位检测单元均与定位信号发生模块连接，检测定位信号发生模块输入到正母线+KM以及负母线-KM低频交流信号，电压测量单元以及相位检测单元均与控制器连接。


4.根据权利要求1或2或3所述的一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，
所述母线绝缘在线检测模块包括可调电阻R1、可调电阻R2、正母线滤波电路、正母线电压变送器、负母线滤波电路和负母线电压变送器，可调电阻R1第一端与正母线+KM连接，可调电阻R第二端与可调电阻R2第一端以及接地线DD连接，可调电阻R2第二端与负母线-KM连接，所述正母线滤波电路与可调电阻R1第一端连接，正母线滤波电路输出端与正母线电压变送器连接，所述负母线滤波电路与可调电阻R2第一端连接，负母线滤波电路输出端与负母线电压变送器连接，正母线电压变送器以及负母线电压变送器均与控制器连接。


5.根据权利要求4所述的一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，
所述可调电阻R1包括粗调电阻R21和微调电阻R31，粗调电阻R21和微调电阻R31串联，所述可调电阻R2包括粗调电阻R22和微调电阻R32，粗调电阻R22和微调电阻R32串联。


6.根据权利要求4所述的一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，
还包括可调电阻检验电路，所述可调电阻检验并指示电路检测可调电阻R1和可调电阻R2的阻值是否相等。


7.根据权利要求6所述的一种直流系统绝缘接地故障在线监测定位装置，其特征在于，
所述可调电阻检验电路包括电子开关K3、电子开关K4、电子开关K5、电子开关K6、欧姆表Ω1和欧姆表Ω2，粗调电阻R21第一端与电子开关K3以及电子开关K4第一端连接，粗调电阻R21第二端与微调电阻R31第一端连接，微调电阻R31第二端与粗调电阻R22第一端连接，微调电阻R31第二端以及粗调电阻R22第一端均与接地线DD连接，粗调电阻R22第二端与微调电阻R32第一端连接，电子开关K3第二端与正母线+KM连接，电子开关K...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐刚，叶建锋，蒋中海，黄海棠，姜涛，朱亮，张兵，戴有根，范津津，王晟，张冰，韦耀，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司湖州供电公司，国网浙江长兴县供电有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江;33