基于24V电源系统的直流绝缘监测模块技术方案

本实用新型专利技术公开了一种基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，主要解决了现有技术中存在的监测模块无法对辅助电源的接地检测实现准确监测，不利于电力系统正常运行的问题。该基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，包括负载M，还包括微处理器和与微处理器相连的用于对母线进行绝缘监测的不平衡电桥检测电路，以及与微处理器相连且设置于负载M两端的控制回路。通过上述方案，本实用新型专利技术达到了对辅助电源的接地检测进行准确监测的目的，具有很高的实用价值和推广价值。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种绝缘监测模块，具体地说，是涉及一种基于24V电源系统的直流绝缘监测模块。
技术介绍
目前，发电厂和变电站的直流系统中分24V、48V、110V、220V等电压等级，其中，24V直流电源通常作为辅助电源被各设备广泛使用，现有技术中的监测模块往往采用不接地(单端接地)的方式，当出现一端接地时无法监测接地故障，若另一端再次出现接地点，会引起电源烧坏或发出误报警，导致继电器误动作，十分不利于电力系统的正常运行。
技术实现思路
本技术的目的在于提供一种基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，主要解决现有技术中存在的监测模块无法对辅助电源的接地检测实现准确监测，不利于电力系统正常运行的问题。为了实现上述目的，本技术采用的技术方案如下基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，包括负载M，还包括微处理器和与微处理器相连的用于对母线进行绝缘监测的不平衡电桥检测电路，以及与微处理器相连且设置于负载M两端的控制回路。具体地说，所述不平衡电桥检测电路包括均连接于微处理器与地之间的电路U1、电路U2、电阻R1、电阻Rz、电阻R2、电阻Rf，所述电路Ul由相互串联的电阻Ra、开关SI构成，电路U2由相互串联的电阻Rb、开关S2构成，其中，电阻Rl与电阻R2的阻值相同，电阻Ra与电阻Rb的阻值相同；所述控制回路包括连接于负载M与地之间的接触器K，一端与微处理器相连、另一端通过接触器K与地相连的开关S3，均连接于微处理器与地之间的电阻R3、电阻R4，其中，电阻R3与电阻R4的阻值相同。其中，所述控制回路中，负载M为跳闸出口中间继电器，相应地，所述控制回路为跳闸出口中间继电器线圈控制回路。作为优选，所述电阻R3和电阻R4的阻值相等且大于跳闸出口中间继电器阻值R的1. 33倍；所述跳闸出口中间继电器的动作功率大于/等于51考虑到实际需求，所述微处理器还连接有显示屏、操作单元和报警器；所述显示屏为液晶触摸显示屏，所述操作单元为键盘。与现有技术相比，本技术具有以下有益效果(I)通过使用本技术能够对24V电源系统实现较为准确的绝缘监测，且所使用的元器件较少，因而模块体积小巧，便于安装，成本低廉。(2)本技术通过对不平衡电桥检测电路进行巧妙设计，有效实现了对接地检测的准确监测，为了确保监测的正常进行，还在负载两端设置了控制回路，不平衡电桥检测电路和控制回路相互配合，稳定有效地确保了监测工作的正常进行，符合技术需求。(3)本技术中还设置了显示屏和操作单元，操作人员能够便利地实现实时对现场状况进行监测和操作，设计十分人性化。附图说明图1为本技术中不平衡电桥检测电路的电路原理图。图2为本技术中控制回路的电路原理图。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明，本技术的实施方式包括但不限于下列实施例。实施例为了解决现有技术中存在的监测模块无法对辅助电源的接地检测实现准确监测，不利于电力系统正常运行的问题，本技术公开了一种适用于发电厂、变电站等24V直流电源的绝缘监测模块，包括微处理器和与微处理器相连的用于对母线进行绝缘监测的不平衡电桥检测电路，以及与微处理器相连且设置于负载M两端的控制回路。本绝缘监测模块采用母线电桥检测原理，通过采用可靠阻值与功率的桥臂电阻，有效减小了因电桥投入对直流母线正负对地电压所造成的波动，同时提高了检测精度。如图1所示，不平衡电桥检测电路包括均连接于微处理器与地之间的电路U1、电路U2、电阻R1、电阻Rz、电阻R2、电阻Rf，所述电路Ul由相互串联的电阻Ra、开关SI构成，电路U2由相互串联的电阻Rb、开关S2构成；所述不平衡电桥检测电路中电阻Rl与电阻R2的阻值相同，电阻Ra与电阻Rb的阻值相同。其中，微处理器通过控制电桥开关SI和开关S2轮流导通，分别测得直流母线正负极对地的电压值，之后便可计算出直流母线正负极对地的绝缘电阻值Rz、Rf。如图2所示，控制回路包括连接于负载M与地之间的接触器K，一端与微处理器相连、另一端通过接触器K与地相连的开关S3，均连接于微处理器与地之间的电阻R3、电阻R4 ;所述控制回路中电阻R3与电阻R4的阻值相同。控制回路中，选用跳闸出口中间继电器作为负载M，相应地，控制回路为跳闸出口中间继电器线圈控制回路，其中，跳闸出口中间继电器线圈接地，由于平衡器电阻R3和电阻R4的存在，继电器两端存在分压，设继电器两端的电压为UJ，直流电源电压为U，继电器阻值为R，可以得出UJ=U (R/R3)/ (R/R3+R3)。按继电保护要求，出口中间继电器的动作电压应大于/等于额定电压的50%，如果在继电器上的分压小于30%额定电压，可确保继电器不会误动，即U (R/R3) / (R/R3+R3)〈O. 3U，进而可以得出R3=R4>1. 33R ;按继电保护要求，出口中间继电器的动作功率应大于/等于5W。考虑到实际需求，所述微处理器还连接有显示屏、操作单元和报警器，其中，所述显示屏为液晶触摸显示屏，所述操作单元为键盘。本技术中，绝缘监测模块一般情况下处于平衡电桥工作状态，在监测到正负母线对地电压发生变化时则投入检测电桥，此时会造成直流正负母线对地电压变化；当检测计算出正负对地电阻值之后，与微处理器相连的报警器则发出报警；在正常工作过程中，在正负母线对地电压变化很小的情况下，绝缘监测模块还会固定进行周期性检测电桥动作。按照上述实施例，便可很好地实现本技术。本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，包括负载M，其特征在于，还包括微处理器和与微处理器相连的用于对母线进行绝缘监测的不平衡电桥检测电路，以及与微处理器相连且设置于负载M两端的控制回路。

【技术特征摘要】
1.基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，包括负载M，其特征在于，还包括微处理器和与微处理器相连的用于对母线进行绝缘监测的不平衡电桥检测电路，以及与微处理器相连且设置于负载M两端的控制回路。2.根据权利要求1所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，其特征在于，所述不平衡电桥检测电路包括均连接于微处理器与地之间的电路Ul、电路U2、电阻Rl、电阻Rz、电阻R2、电阻Rf，所述电路Ul由相互串联的电阻Ra、开关SI构成，电路U2由相互串联的电阻Rb、开关S2构成，其中，电阻Rl与电阻R2的阻值相同，电阻Ra与电阻Rb的阻值相同。3.根据权利 要求2所述的基于24V电源系统的直流绝缘监测模块，其特征在于，所述控制回路包括连接于负载M与地之间的接触器K，一端与微处理器相连、另一端通过接触器K与地相连的开关S3，均连接于微处理器与地之间的...

【专利技术属性】
技术研发人员：敬海波，唐勇，任泽民，栗建峰，陈玉林，李建清，
申请(专利权)人：国电大渡河流域水电开发有限公司龚嘴水力发电总厂，
类型：实用新型
国别省市：