CN107765056A - 直流ct更换装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种直流CT更换装置，包括输入调节模块、控制模块、电压检测模块、整流模块、电源模块和输出模块；所述电源模块为所述输入调节模块、所述控制模块、所述整流模块提供所需电源；所述电压检测模块采集所述整流模块的输出电压和所述输出模块后端接入的未断电的直流CT的电压，将结果A/D转换后传送给所述控制模块；所述控制模块将两电压差值根据预设门限值进行对比分析，控制所述输出模块闭合或断开，接收所述输入调节模块输出的调节信号，进而调节所述整流模块的输出电压直至到达门限值以内。

Description

直流CT更换装置

技术领域

本发明属于电力设备领域，具体涉及一种直流CT更换装置。

背景技术

变电站内直流馈线屏的直流馈线空开和端子排之间装有直流CT（currenttransformer，电流互感器）。直流CT由一个封闭线圈和输出电流回路组成。直流CT输出线接在绝缘在线监测装置上，用于监测直流出线接地和测量直流出线漏电流。直流馈线屏的直流馈线空开下口出线穿过直流CT封闭线圈接到直流出线端子排上。当CT老化或者故障时需更换直流CT。更换直流CT时需将出线空开断开，将空开下口至端子排线路卸下，将直流CT取下并更换。这样会造成此路直流用户设备停电。

发明内容

有鉴于此，为防止用户设备停电，本发明提供了一种不停电更换直流出线CT的装置。

为实现上述目的，本发明实施例提供一种直流CT更换装置，包括：输入调节模块、控制模块、电压检测模块、整流模块、电源模块和输出模块；

所述电源模块分别为所述输入调节模块、所述控制模块和所述整流模块供电，所述控制模块分别与所述输入调节模块、所述电压检测模块和所述整流模块连接，所述输出模块的一端分别与所述整流模块和所述电压检测模块的一端连接，所述输出模块的另一端分别与直流CT和所述电压检测模块的另一端连接；

所述输入调节模块发送调节信号至所述控制模块调节所述整流模块输出电压的大小，所述电压检测模块分别采集所述整流模块的输出电压和所述直流CT后端的输出电压，并将所述整流模块的输出电压和所述直流CT后端的输出电压传送给所述控制模块，所述控制模块根据所述整流模块的输出电压、所述直流CT的输出电压和预设电压阈值，控制所述输出模块闭合或断开。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括显示模块，所述电源模块为所述显示模块供电，所述控制模块连接所述显示模块，所述控制模块控制所述显示模块显示所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括告警模块，所述电源模块为所述告警模块供电，所述控制模块连接所述告警模块，当所述整流模块的输出电压与所述直流CT的输出电压的差值大于预设电压阈值时，所述控制模块控制所述告警模块开始告警。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括消除告警按键，所述电源模块为所述消除告警按键供电，所述控制模块根据所述消除告警按键开启时发送的告警消除信号控制所述告警模块停止告警。

进一步地，所述输入调节模块包括第一按键、第二按键和第三按键，所述控制模块根据所述第一按键开启时发送的第一信号调高所述整流模块的输出电压，所述控制模块根据所述第二按键开启时发送的第二信号调低所述整流模块的输出电压，所述控制模块根据所述第三按键按下时发送的第三信号设定所述整流模块的输出电压。

进一步地，所述控制模块根据所述整流模块的输出电压、所述直流CT输出电压和预设电压阈值，控制所述输出模块闭合或断开包括：所述控制模块计算所述整流模块输出电压与所述直流CT输出电压之间的差值，将所述差值与预设电压阈值对比，若所述差值小于预设电压阈值，则控制所述输出模块闭合；若所述差值大于预设电压阈值，则控制所述输出模块断开。

进一步地，所述控制模块采用AT89S52单片机。

进一步地，所述电源模块的输入电压为交流220V；所述整流模块输出直流电压范围180V到255V，所述整流模块与所述控制模块进行串口通信。

进一步地，所述电压检测模块采集所述整流模块的输出电压和所述直流CT后端的输出电压后，分别对所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压进行A/D转换，并将进行A/D转换后的所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压传送给所述控制模块。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括外壳、提拉把手、交流进线端子排、直流出线端子排、交流进线空开和直流出线空开；所述控制模块、所述电压检测模块、所述整流模块、所述电源模块和所述输出模块设置在所述外壳内部，所述输入调节模块、所述提拉把手、所述交流进线端子排、所述直流出线端子排、所述交流进线空开和所述直流出线空开设置在所述外壳外部，所述交流进线端子排与所述交流进线空开连接，所述交流进线开关与所述电源模块连接，所述输出模块与所述直流进线空开连接，所述直流进线空开与所述直流出线端子排连接。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种更换直流CT的装置，在并联替换之前进行电压比较，并根据比较结果控制输出模块闭合或断开，实现在更换直流馈线屏出线CT时，保护、测控装置不停电，防止保护、测控装置失电，避免发生失电信号，甚至由于保护动作不及时对电网安全性造成较大影响。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例提供的直流CT更换装置结构示意图；

图2是本发明外部直流CT供电回路图；

图3是本发明另一实施例提供的直流CT更换装置结构示意图；

图4是本发明另一实施例提供的直流CT更换装置外壳体示意图。

具体实施方式

为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

请参阅图 1 所示，本发明实施例提供的直流CT更换装置结构示意图，包括：输入调节模块、控制模块、电压检测模块、整流模块、电源模块和输出模块；

所述电源模块分别为所述输入调节模块、所述控制模块和所述整流模块供电，所述控制模块分别与所述输入调节模块、所述电压检测模块和所述整流模块连接，所述输出模块的一端分别与所述整流模块和所述电压检测模块的一端连接，所述输出模块的另一端分别与直流CT和所述电压检测模块的另一端连接；

所述输入调节模块发送调节信号至所述控制模块调节所述整流模块输出电压的大小，所述电压检测模块分别采集所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压，并将所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压传送给所述控制模块，所述控制模块根据所述整流模块的输出电压、所述直流CT的输出电压和预设电压阈值，控制所述输出模块闭合或断开。

与现有技术相比，本发明实施例提供的一种更换直流CT的装置，在并联替换之前进行电压比较，并根据比较结果控制输出模块闭合或断开，实现在更换直流馈线屏出线CT时，保护、测控装置不停电，防止保护、测控装置失电，避免发生失电信号，甚至由于保护动作不及时对电网安全性造成较大影响。

请参阅图2，本发明外部直流CT供电回路图，直流CT由一个封闭线圈和输出电流回路组成。直流CT输出线接在绝缘在线监测装置上，用于监测直流系统出线接地和测量直流出线漏电流。直流馈线屏的直流馈线空开下口出线穿过直流CT封闭线圈接到直流出线端子排上。当CT老化或者故障时需更换直流CT。更换直流CT时需将出线空开断开，将空开下口至端子排线路卸下，将直流CT取下并换下。由于直接更换直流CT，会造成此路直用户设备停电，故本发明实施例提供的直流CT更换装置有效解决了这一难题，保证保护、测控装置在更换时间内不停电。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括显示模块，所述电源模块为所述显示模块供电，所述控制模块连接所述显示模块，所述控制模块控制所述显示模块显示所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括告警模块，所述电源模块为所述告警模块供电，所述控制模块连接所述告警模块，当所述整流模块的输出电压与所述直流CT的输出电压的差值大于预设电压阈值时，所述控制模块控制所述告警模块开始告警。

进一步地，所述电源模块的输入电压为交流220V。所述电源模块为所述整流模块提供220的交流电；为所述控制模块提供5V的直流电，为所述输入显示及告警模块提供5V的直流电。所述电源模块通过空开QK1接入AC220V电源后，并行分为两路，一路向下给所述整流模块供电，一路经过变压器线圈耦合降压，四个二极管搭成的电桥整流，两个并行电容滤波，之后通过7805稳压成5V直流电，为所述控制模块和所述输入调节模块、所述显示模块、所述报警模块供电。

进一步地，所述控制模块采用AT89S52单片机。所述整流模块输出直流电压范围180V到255V，与所述控制模块进行串口通信，根据所述控制模块控制信号设置调整具体输出电压。所述整流模块采用许继电源公司的整流模块产品，输入交流电，产生可调的直流电，输出直流电压范围180V到255V。所述整流模块的调节端口与所述AT89S52单片机的RXD（接收数据）及TXD（发送数据）引脚串口通信，通过所述AT89S52单片机设置所述整流模块的具体输出电压。所述AT89S52单片机复位键高电平复位，地址锁存控制信号由双上升沿D触发器74LS74控制激励，串行出入输出口与所述整流模块通信，控制输出电压。I/O口中P0口与P2口与所述输入显示及告警模块通信，P1口与所述电压检测模块通信。

进一步地，所述电压检测模块采集所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压后，分别对所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压进行A/D转换，并将进行A/D转换后的所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压传送给所述控制模块。

进一步地，所述电压检测模块采用ADC0809芯片。所述ADC0809与所述AT89S52单片机采用完全同步的激励脉冲，8位三态门输出A/D转换之后的数据状态，与所述AT89S52单片机的8位P1I/O口直接连接，8位通信从低位2-1到高位2-8，其中最低位2-1与所述AT89S52单片机P1.7口输出对比结果。所述电压检测模块通过电阻和滑动变阻器分压将0到250V电压降低到0到5V进行测定。所述ADC0809通道选择接口模拟输入端IN-0和IN-1口采集所述直流CT更换装置输出端电压B+模拟电压信号和所述直流馈线屏的直流馈线空开断开前电压A+模拟电压信号，并且通过电阻和滑动变阻器分压20K/0.5K（R13/R9，R14/R10），将采集的0到250V电压降低到0到5V后进入所述ADC0809进行A/D转换，交由所述AT89S52单片机对比处理。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括消除告警按键，所述电源模块为所述消除告警按键供电，所述控制模块根据所述消除告警按键按下时发送的告警消除信号控制所述告警模块停止告警。

进一步地，所述输入调节模块包括第一按键、第二按键和第三按键，所述控制模块根据所述第一按键按下时发送的第一信号调高所述整流模块的输出电压，所述控制模块根据所述第二按键开启时发送的第二信号调低所述整流模块的输出电压，所述控制模块根据所述第三按键开启时发送的第三信号设定所述整流模块的输出电压。

进一步地，所述输入调节模块和所述报警模块与所述AT89S52单片机的P0口串行通信，所述显示模块主要与所述AT89S52单片机的P1口串行通信。

进一步地，所述输入调节模块共采用四个按键，向所述AT89S52单片机输入所需设定电压以及消除报警音。所述四个按键分别为第一按键、第二按键、第三按键和消除告警按键。所述第一按键定义为按键A:设定电压调高；所述第二按键定义为按键B: 设定电压调低；所述第三按键定义为按键C：设定电压确定；所述消除告警按键定义为按键D:告警解除。在所述AT89S52单片机中建立一个变量m，用来存放设定电压的数值，通过按键可调节m的大小，调节范围220V到250V；在所述AT89S52单片机中再建立一个变量n,当设定完成后，按键C进行确定，令电压确定量n等于m。然后所述AT89S52单片机将设定的电压n发送到所述整流模块进行电压调整。当装置告警时，按键D，进行告警确定，可消除告警。

进一步地，所述告警模块为一个蜂鸣器，所述蜂鸣器由所述控制模块通过控制所述蜂鸣器供电回路上开关管集电极的高低电位来控制。当所述直流CT更换装置检测到告警时，所述AT89S52单片机控制所述蜂鸣器供电回路导通，所述蜂鸣器进行发声告警。

进一步地，所述显示模块为液晶LCD12864可显示汉字，显示所述直流CT更换装置工作及调整时所处状态。所述显示模块为液晶LCD12864可显示汉字。所述LCD12864可显示4行汉字。第一行显示设定电压值；第二行显示模块输出电压值；第三行显示输出端口电压值；第四行显示目前设备告警及状态信息：1.电压差过高告警；2.电压极性相反告警；3.装置异常告警；4.正常，可以并列。

进一步地，所述控制模块根据所述整流模块的输出电压、所述直流CT输出电压和预设电压阈值，控制所述输出模块闭合或断开包括：所述控制模块计算所述整流模块输出电压与所述直流CT输出电压之间的差值，将所述差值与预设电压阈值对比，若所述差值小于预设电压阈值，则控制所述输出模块闭合；若所述差值大于预设电压阈值，则控制所述输出模块断开。

进一步地，所述输出模块有DL与QK2构成，所述DL为继电器，所述AT89S52单片机根据对比结果判定符合并列条件时，控制所述DL继电器线圈导通，所述DL继电器闭合；所述AT89S52单片机根据对比结果判定不符合并列条件时，控制所述DL继电器线圈断开，所述DL继电器断开。所述QK2为手动空开。

进一步地，请参阅图 3 所示，本发明另一实施例提供的直流CT更换装置结构示意图，包括：输入调节模块、显示模块、告警模块、控制模块、电压检测模块、整流模块、电源模块和输出模块；所述电源模块分别与所述输入调节模块、所述显示模块、所述告警模块、所述控制模块和所述整流模块连接，所述控制模块分别与所述输入调节模块、所述显示模块、所述告警模块、所述电压检测模块和所述整流模块连接，所述输出模块的一端分别与所述整流模块和所述电压检测模块的一端连接，所述输出模块的另一端分别与直流CT和所述电压检测模块的另一端连接；所述电源模块为所述显示模块、所述告警模块、所述控制模块和所述整流模块供电控制模块，所述电压检测模块采集所述整流模块的输出电压和直流CT输出电压，并传送给所述控制模块，所述控制模块将所述整流模块的输出电压和所述直流CT输出电压比较，并将比较结果与预设电压阈值进行对比，根据对比结果控制所述输出模块闭合或断开，控制显示模块显示比较结果，控制报警模块工作或关断，接收输入调节模块发出的调节信号，控制所述整流模块调整输出电压。

进一步地，所述直流CT更换装置还包括外壳、提拉把手、交流进线端子排、直流出线端子排、交流进线空开和直流出线空开；所述控制模块、所述电压检测模块、所述整流模块、所述电源模块和所述输出模块设置在所述外壳内部，所述输入调节模块、所述提拉把手、所述交流进线端子排、所述直流出线端子排、所述交流进线空开和所述直流出线空开设置在所述外壳外部，所述交流进线端子排与所述交流进线空开连接，所述交流进线开关与所述电源模块连接，所述输出模块与所述直流进线空开连接，所述直流进线空开与所述直流出线端子排连接。进一步地，请参阅图4，本发明另一实施例提供的直流CT更换装置外壳体示意图，还包括所述显示模块液晶LCD12864、所述告警模块蜂鸣器和所述输入调节模块定义的四个按键：按键A、B、C、D。当进线或出线回路出现故障时空开脱扣，保护所述直流CT更换装置和外界直流CT回路。按键A设置标签“+”、按键B设置标签“-”、按键C设置标签“确定”、按键D设置标签“消音”。

进一步地，所述直流CT更换装置工作原理及操作方法包括：

将AC220V接入本装置的电源模块交流进线端子排，合上进线空开QK1；

检查本装置的整流模块输出电压是否正常；

确定需要更换CT的直流出线回路，用导线将本装置的输出端直流出线端子排与需要更换CT的回路的电源端子排（在直流馈线屏端子排或者用户设备屏端子排均可）连接；

CPU检测本装置后输出端后直流CT直流出线端子排电压U1、整流模块输出电压U2是否符合并列条件：U1与U2压差小于3V；

U1与U2若符合并列条件，液晶显示“正常，可以并列”，CPU控制输出端DL合上，手动合上QK2空开；

U1与U2若不符合并列条件，CPU控制报警蜂鸣器发出提示音，液晶显示不符合并列的原因，按键D可关闭提示音。液晶显示“电压差过高告警”，通过按键A、B、C对整流模块输出电压U2进行调整；液晶显示“电压极性相反告警”，将本装置与直流CT直流出线端子排正负线路调换重新接入。符合条件后，液晶显示屏显示“正常，可以并列”，CPU控制DL合上，合上直流出线空开进行电压并列，若之前未关闭告警提示音，此时告警提示音自动关闭；

断开直流馈线屏的直流馈线空开，此时需要更换CT的直流回路由装置供电；

通过调节本装置直流出线电压确定用户设备是否由本装置供电：通过调节本装置按键A、B、C，调高本装置整流模块输出电压至240V。测量直流馈线屏母线电压和用户设备电源电压，当用户设备电源电压为240V，直流母线电压保持原电压不变时则认为用户设备由本装置供电；

通过调节本装置按键A、B、C，将本装置整流模块输出电压调低至并列运行时输出的直流电压U2；

拆下直流馈线屏上直流馈线空开下口与端子排之间的连线，将直流CT进行更换。然后，恢复直流馈线空开下口与端子排之间的连线；

用电压表测量直流馈线屏直流母线电压U3与用户电源电压U4，若符合并列条件，合上直流馈线空开。若不符合则通过调节本装置整流模块输出电压调节U4至符合电压并列条件，U3与U4压差小于3V，合上直流馈线空开；

断开本装置QK2，拆下本装置的输出端直流出线端子排至用户设备电源端子排之间的连线。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种直流CT更换装置，其特征在于，包括：输入调节模块、控制模块、电压检测模块、整流模块、电源模块和输出模块；

所述电源模块分别为所述输入调节模块、所述控制模块和所述整流模块供电，所述控制模块分别与所述输入调节模块、所述电压检测模块和所述整流模块连接，所述输出模块的一端分别与所述整流模块和所述电压检测模块的一端连接，所述输出模块的另一端分别与直流CT和所述电压检测模块的另一端连接；

所述输入调节模块发送调节信号至所述控制模块调节所述整流模块输出电压的大小，所述电压检测模块分别采集所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压，并将所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压传送给所述控制模块，所述控制模块根据所述整流模块的输出电压、所述直流CT的输出电压和预设电压阈值，控制所述输出模块闭合或断开。

2.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，还包括显示模块，所述电源模块为所述显示模块供电，所述控制模块连接所述显示模块，所述控制模块控制所述显示模块显示所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压。

3.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，还包括告警模块，所述电源模块为所述告警模块供电，所述控制模块连接所述告警模块，当所述整流模块的输出电压与所述直流CT的输出电压的差值大于预设电压阈值时，所述控制模块控制所述告警模块开始告警。

4.如权利要求3所述的直流CT更换装置，其特征在于，还包括消除告警按键，所述电源模块为所述消除告警按键供电，所述控制模块根据所述消除告警按键开启时发送的告警消除信号控制所述告警模块停止告警。

5.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，所述输入调节模块包括第一按键、第二按键和第三按键，所述控制模块根据所述第一按键开启时发送的第一信号调高所述整流模块的输出电压，所述控制模块根据所述第二按键开启时发送的第二信号调低所述整流模块的输出电压，所述控制模块根据所述第三按键开启时发送的第三信号设定所述整流模块的输出电压。

6.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，所述控制模块根据所述整流模块的输出电压、所述直流CT输出电压和预设电压阈值，控制所述输出模块闭合或断开包括：

所述控制模块计算所述整流模块输出电压与所述直流CT输出电压之间的差值，将所述差值与预设电压阈值对比，若所述差值小于预设电压阈值，则控制所述输出模块闭合；若所述差值大于预设电压阈值，则控制所述输出模块断开。

7.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，所述控制模块采用AT89S52单片机。

8.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，所述电源模块的输入电压为交流220V；所述整流模块输出直流电压范围180V到255V，所述整流模块与所述控制模块进行串口通信。

9.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，所述电压检测模块采集所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压后，分别对所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压进行A/D转换，并将进行A/D转换后的所述整流模块的输出电压和所述直流CT的输出电压传送给所述控制模块。

10.如权利要求1所述的直流CT更换装置，其特征在于，还包括外壳、提拉把手、交流进线端子排、直流出线端子排、交流进线空开和直流出线空开；所述控制模块、所述电压检测模块、所述整流模块、所述电源模块和所述输出模块设置在所述外壳内部，所述输入调节模块、所述提拉把手、所述交流进线端子排、所述直流出线端子排、所述交流进线空开和所述直流出线空开设置在所述外壳外部，所述交流进线端子排与所述交流进线空开连接，所述交流进线开关与所述电源模块连接，所述输出模块与所述直流进线空开连接，所述直流进线空开与所述直流出线端子排连接。