直流电源环网故障监测与定位系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种直流电源环网故障监测与定位系统，用于对独立运行的直流电源I、II的直流互窜故障（即环网故障）进行在线监测和不断电定位，其包括主机、手持器和钳形电流互感器，主机和手持器无线连接，手持器和钳形电流互感器有线连接，主机包括切换桥电路，平衡桥电路I、II，电压采样电路I、II，处理器I和无线信号发送电路，处理器I分别与电压采样电路I、II和无线信号发送电路连接，平衡桥电路I连接在直流电源I的正、负端子之间，切换桥电路和平衡桥电路II并联后连接在直流电源II的正、负端子之间，电压采样电路I与直流电源I的正、负、地端子连接，电压采样电路II与直流电源II的正、负、地端子连接；手持器包括无线信号接收电路、处理器II和电流采样电路，无线信号接收电路和电流采样电路的输出分别连接至处理器II，电流采样电路的输入与钳形电流互感器的输出连接。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术公开了一种直流电源环网故障监测与定位系统，用于对独立运行的直流电源I、II的直流互窜故障（即环网故障）进行在线监测和不断电定位，其包括主机、手持器和钳形电流互感器，主机和手持器无线连接，手持器和钳形电流互感器有线连接，主机包括切换桥电路，平衡桥电路I、II，电压采样电路I、II，处理器I和无线信号发送电路，处理器I分别与电压采样电路I、II和无线信号发送电路连接，平衡桥电路I连接在直流电源I的正、负端子之间，切换桥电路和平衡桥电路II并联后连接在直流电源II的正、负端子之间，电压采样电路I与直流电源I的正、负、地端子连接，电压采样电路II与直流电源II的正、负、地端子连接；手持器包括无线信号接收电路、处理器II和电流采样电路，无线信号接收电路和电流采样电路的输出分别连接至处理器II，电流采样电路的输入与钳形电流互感器的输出连接。【专利说明】直流电源环网故障监测与定位系统
本技术涉及电力领域中的环网(即:直流互窜)故障，尤其涉及一种直流电源环网故障监测与定位系统。
技术介绍
对于变电站或发电厂的直流电源系统，为了保证可靠性，一般采用两套直流电源(两组蓄电池和充电机实现)。正常情况下，两组蓄电池分开运行，构成两套独立的直流电源系统。但是，可能在施工过程中出现负荷电源线连接错误而跨接两段直流母线，造成某个负荷电源线多于两根，并且多出的电源线接到另一段母线；或者，可能在倒负荷操作时，将某负荷转到另一段母线后，未将原来的那一段的负荷开关断开，导致该负荷由两段母线同时供电；上述情况，均会造成两套独立运行的直流电源系统出现电气连接现象，即“环网(即直流互窜)现象。而出现环网时，则可能引起火灾、缩短蓄电池使用寿命、接地故障检测灵敏度下降、接地引起保护误动的机率增大和可能引起设备拒动等情况，降低了系统的安全性。而目前出现环网时，一般采用拉刀闸、断保险、解端子的方法来查找直流互窜故障点，但是这种方式操作难度很大，故障点的查找过程中也可能会因为断电而导致继电保护误动作，因此，本领域技术人员迫切需要一种不用断电，即能实现直流电源环网故障点查找的方式。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种直流电源环网故障监测与定位系统，可以实现直流电源环网的在线监测，并且不用断电就能实现直流互窜故障点的查找，满足本领域技术人员的需求。本技术提供了一种直流电源环网故障监测与定位系统，用于对独立运行的直流电源1、II的直流互窜故障进行监测和定位，包括主机、手持器和钳形电流互感器，所述主机和手持器无线连接，所述手持器和钳形电流互感器有线连接，所述主机包括切换桥电路，平衡桥电路1、II，电压采样电路1、II，处理器I和无线信号发送电路，所述处理器I分别与电压采样电路Ι、π和无线信号发送电路连接，所述平衡桥电路I连接在直流电源I的正、负端子之间，所述切换桥电路和平衡桥电路II并联后连接在直流电源II的正、负端子之间，所述电压采样电路I与所述直流电源I的正、负、地端子连接，所述电压采样电路II与所述直流电源II的正、负、地端子连接；所述手持器包括无线信号接收电路、处理器II和电流采样电路，所述无线信号接收电路和电流采样电路的输出分别连接至所述处理器11，所述电流采样电路的输入与所述钳形电流互感器的输出连接。进一步，所述主机还包括:与所述处理器I连接的控制按键1、液晶显示屏1、LED指示灯和蜂鸣器。进一步，所述手持器还包括:与所述处理器II连接的控制按键II和液晶显示屏II。进一步，所述电流采样电路与钳形电流互感器采用两芯屏蔽线连接。进一步，所述电流采样电路包括:电阻1?1、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7，电容C1、C2、C3，和运算放大器LM1、LM2，所述Rl串接在所述LMl的反相输入端和地之间，所述R2的两端分别连接第一参考电平和所述LMl的反相输入端，所述R3串接在所述LMl的同相输入端和地之间，所述R4和Cl并联后串接在所述LMl的输出端和反相输入端之间，所述C2和R5串联后串接在所述LMl的输出端和LM2的反相输入端之间，所述LM2的同相输入端连接第二参考电平，所述R6和C2并联后串接在所述LM2的输出端和反相输入端之间，所述R7的一端与所述LM2的输出端连接，另一端作为所述电流采样电路的输出，所述C3—端接地，另一端与所述R7相对于与所述LM2的输出端连接的一端连接。进一步，所述电阻町、1?2、1?3、1?4、1?5、1?6、1?7的精度在0.1%以内。本技术的有益效果:本技术主要由主机、手持器和钳形电流互感器组成，其中主机与直流电源连接，实时监测两套独立运行的直流电源的直流互窜故障状况；手持器及钳形电流互感器为便携式，系统无直流互窜故障时，放置在仪器铝箱内，当两段直流电源出现直流互窜故障时，主机在有直流互窜的馈线回路上施加一个直流互窜特征信号，此时再开启手持器，接收主机发出的信号，并配合钳形电流互感器，对两套直流电源的所有馈线回路进行检测，检测各回路的信号电流，如果该回路有直流互窜故障(直流互窜故障包括:直流电源I的正极、负极、正负双极分别与直流电源II的正极、负极、正负双极分别形成正极直流互窜、负极直流互窜、双极直流互窜及直流电源I的正极与直流电源II的负极形成异极直流互窜及直流电源I的负极与直流电源II的正极形成异极环)，则存在一定的信号电流，无直流互窜故障则电流为0，通过对信号电流的跟踪查找，当信号电流从I段直流窜到II段直流(或从II段直流窜到I段直流)的位置·就是直流互窜故障点。同时，主机、手持器把系统检测分化处理，解决运行速度慢、通信数据可靠低的问题。另外，钳形电流互感器可以选择为高精度的电流互感器，采样精度高，运行稳定性强，以增加结果的可靠性。【专利附图】【附图说明】下面结合附图和实施例对本技术作进一步描述:图1是本技术提供的直流电源环网故障监测与定位系统的实施例的结构示意图。图2是图1中的电流采样电路的实施例的结构示意图。图3是本技术的接线及检测简图。【具体实施方式】请参考图1，是本技术提供的直流电源环网故障监测与定位系统的实施例的结构示意图，主要用于对独立运行的直流电源1、II的直流互窜故障进行在线监测和不断电定位，其主要包括:主机1、手持器2和钳形电流互感器3，其中，主机I和手持器2无线连接，手持器2和钳形电流互感器3有线连接。本实施例，在监测和定位时，可以按照图3所示进行接线。本实施例，主机实时监测两套独立运行的直流电源1、II的直流互窜故障状况；手持器及钳形电流互感器为便携式，系统无直流互窜故障时，放置在仪器铝箱内，当两段直流电源出现直流互窜故障时，主机在有直流互窜的馈线回路上施加一个直流互窜特征信号，此时再开启手持器，接收主机发出的信号，并配合钳形电流互感器，对两套直流电源的所有馈线回路进行检测，检测各回路的信号电流，如果该回路有直流互窜故障，则存在一定的信号电流，无直流互窜故障则电流为0，通过对信号电流的跟踪查找，当信号电流从I段直流窜到II段直流(或从II段直流窜到I段直流)的位置就是直流互窜故障点。本实施例，可检测的直流互窜故障包括:直流电源I的正极、负极、正负双极分别与直流电源II的正极、负极、正负双极分别形本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：赵应春，向航，刘清，吴超，房兆源，廖立平，蒋小红，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网重庆市电力公司检修分公司，
类型：实用新型
国别省市：