CN107765131A - 一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统，涉及电力系统检测技术领域。所述变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统通过两路电流信号有效检测接地回路中是否存在多点接地的问题，能够适应变电站的复杂工况环境，防止信号干扰，提高检测的准确性；本发明提供的检测系统不仅能够实现一点接地的准确检测，而且能够在线监测变电站电压回路的接地状况，当出现多点接地时能及时产生报警，并传送至远程终端，以便值班人员及早发现问题并及时解决问题，避免了因多点接地造成绝缘故障而导致的保护不正确动作和大面积停电事故。

Description

一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统

技术领域

本发明属于电力系统检测技术领域，尤其涉及一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统。

背景技术

电力系统电压回路N线全站一点接地是一种非常典型的接线形式，特别是对于双母线接线厂站以及500kV站点。在电力系统中，二次回路对保障电力系统安全运行起到非常重要的作用。电力系统正常运行情况下，为了保证人身和设备的安全，《电力作业现场安全规程》规定互感器二次回路的一个电气连接必须有一个可靠的接地点。同时为了保证继电保护和自动装置的正确工作，要求回路一点接地。但是，变电站二次回路连接设备繁多，延伸范围广，常常由于人为的接线错误或一些不可避免的自然规律，如绝缘的老化等，出现在一个电气连接的二次回路中出现多点接地，而且系统的二次回路大部分在室外，绝缘损坏的几率大，多点接地导致保护的不正确动作，造成大面积停电事故在电力系统中屡屡发生。

在变电站正常运行情况下，电压互感器二次回路网络是相通的，正常运行状态下出现多点接地是很难发现的，虽然现有技术中已有多点接地故障的检测方法，但是由于变电站复杂的工况环境，外部干扰大等原因，并不能准确的进行多点接地故障的检测。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统。

本发明是通过如下的技术方案来解决上述技术问题的：一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统，包括恒流信号源、信号调制电路、信号放大电路、信号输出电路、信号处理单元、电流传感器、穿心式电流互感器、微处理器、以及分别与微处理器连接的存储电路、报警电路、通讯电路和人机交互模块；所述恒流信号源、信号调制电路、信号放大电路和信号输出电路依次连接；所述信号处理单元分别与信号放大电路、电流传感器和微处理器连接；所述电流传感器与所述穿心式电流互感器连接；在检测时，所述恒流信号源产生的电流信号经过调制和放大处理后分成两路信号，一路经过信号输出电路注入远端接地回路端，另一路传输至信号处理单元；同时穿心式电流互感器穿接于待检测接地回路端，采集接地回路中的电流并传输至所述信号处理单元，经过信号处理单元处理和转换后传输至微处理器中处理分析，判断是否为一点接地。

进一步的，所述信号处理单元包括依次连接的信号合成电路、滤波电路以及模数转换电路；所述信号合成电路的输入端分别与所述信号放大电路的输出端、电流传感器的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与所述微处理器的输入端连接。

进一步的，在所述远端接地回路端和待检测接地回路端并接有避雷器，所述避雷器选用380V氧化锌避雷器，起到过电压保护作用。

进一步的，所述信号放大电路是以LM358为主芯片的运算放大电路。

进一步的，所述人机交互模块包括TTL转RS232模块和触控液晶屏，触控液晶屏通过TTL转RS232模块与微处理器相连，能适应恶劣环境、强磁干扰和户外等工作场合。

进一步的，所述通讯电路采用LoRa通讯模块，不仅通讯距离远，而且制造开发成本低。

进一步的，一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测方法，包括以下几个步骤：

（1）恒流信号源产生电流信号，该电流信号经过信号调制和放大处理后形成两路电流信号，一路电流信号注入远端接地回路端，另一路传输至信号处理单元；

（2）注入远端接地回路端的电流信号在接地回路内流通，由穿心式电流互感器采集后传输至信号处理单元；

（3）信号处理单元获得两路电流信号，经过合成和转换处理后，传输至微处理器中，微处理器经过计算分析后判断是否为一点接地；

（4）微处理器的判断结果经过触控液晶屏显示，如果判断结果为多点接地，则触发报警电路进行声光报警，以便提醒工作人员及时处理；该判断结果还通过通讯电路上传至远程终端，以便值班人员及时发现问题并及时通知处理。

与现有技术相比，本发明所提供的变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统，包括恒流信号源、信号调制电路、信号放大电路、信号输出电路、信号处理单元、电流传感器、穿心式电流互感器、微处理器、以及分别与微处理器连接的存储电路、报警电路、通讯电路和人机交互模块；通过两路电流信号有效检测接地回路中是否存在多点接地的问题，能够适应变电站的复杂工况环境，防止信号干扰，提高检测的准确性；本发明提供的检测系统不仅能够实现一点接地的准确检测，而且能够在线监测变电站电压回路的接地状况，当出现多点接地时能及时产生报警，并传送至远程终端，以便值班人员及早发现问题并及时解决问题，避免了因多点接地造成绝缘故障而导致的保护不正确动作和大面积停电事故。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例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个实施例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统结构框图；

图2是本发明的检测系统在检测时的接线图；

其中：1-远端接地回路端，2-待检测接地回路端，3-穿心式电流互感器。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1和图2所示，本发明所提供的一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统，包括恒流信号源、信号调制电路、信号放大电路、信号输出电路、信号处理单元、电流传感器、穿心式电流互感器3、微处理器、以及分别与微处理器连接的存储电路、报警电路、通讯电路和人机交互模块；恒流信号源、信号调制电路、信号放大电路和信号输出电路依次连接；信号处理单元分别与信号放大电路的输出端、电流传感器的输出端和微处理器的输入端连接；电流传感器的输入端与穿心式电流互感器3的输出端连接；在检测时，恒流信号源产生的电流信号经过调制和放大处理后分成两路信号，一路经过信号输出电路注入远端接地回路端1，另一路传输至信号处理单元；同时穿心式电流互感器3穿接于待检测接地回路端2，采集接地回路中的电流并传输至信号处理单元，经过信号处理单元处理和转换后传输至微处理器中处理分析，判断是否为一点接地。

信号处理单元包括依次连接的信号合成电路、滤波电路以及模数转换电路；信号合成电路的输入端分别与信号放大电路的输出端、电流传感器的输出端连接，模数转换电路的输出端与微处理器的输入端连接。

在远端接地回路端1和待检测接地回路端2并接有避雷器，避雷器选用380V氧化锌避雷器，起到过电压保护作用。

信号放大电路是以LM358为主芯片的运算放大电路。

人机交互模块包括TTL转RS232模块和触控液晶屏，触控液晶屏通过TTL转RS232模块与微处理器相连，能适应恶劣环境、强磁干扰和户外等工作场合。微处理器选用的型号为STC12C5620AD。

通讯电路采用LoRa通讯模块，不仅通讯距离远，而且制造开发成本低。

一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测方法，包括以下几个步骤：

（1）恒流信号源产生电流信号，该电流信号经过信号调制和放大处理后形成两路电流信号，一路电流信号注入远端接地回路端1，另一路传输至信号处理单元；

（2）注入远端接地回路端1的电流信号在接地回路内流通，由穿心式电流互感器3采集后传输至信号处理单元；

（3）信号处理单元获得两路电流信号，经过合成和转换处理后，传输至微处理器中，微处理器经过计算分析后判断是否为一点接地；

（4）微处理器的判断结果经过触控液晶屏显示，如果判断结果为多点接地，则触发报警电路进行声光报警，以便提醒工作人员及时处理；该判断结果还通过通讯电路上传至远程终端，以便值班人员及时发现问题并及时通知处理。

以上所揭露的仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或变型，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测系统，其特征在于：包括恒流信号源、信号调制电路、信号放大电路、信号输出电路、信号处理单元、电流传感器、穿心式电流互感器、微处理器、以及分别与微处理器连接的存储电路、报警电路、通讯电路和人机交互模块；所述恒流信号源、信号调制电路、信号放大电路和信号输出电路依次连接；所述信号处理单元分别与信号放大电路、电流传感器和微处理器连接；所述电流传感器与所述穿心式电流互感器连接；在检测时，所述恒流信号源产生的电流信号经过调制和放大处理后分成两路信号，一路经过信号输出电路注入远端接地回路端，另一路传输至信号处理单元；同时穿心式电流互感器穿接于待检测接地回路端，采集接地回路中的电流并传输至所述信号处理单元，经过信号处理单元处理和转换后传输至微处理器中处理分析，判断是否为一点接地。

2.如权利要求1所述的接地回路检测系统，其特征在于：所述信号处理单元包括依次连接的信号合成电路、滤波电路以及模数转换电路；所述信号合成电路的输入端分别与所述信号放大电路的输出端、电流传感器的输出端连接，所述模数转换电路的输出端与所述微处理器的输入端连接。

3.如权利要求1所述的接地回路检测系统，其特征在于：在所述远端接地回路端和待检测接地回路端并接有避雷器，所述避雷器选用380V氧化锌避雷器。

4.如权利要求1或2所述的接地回路检测系统，其特征在于：所述信号放大电路是以LM358为主芯片的运算放大电路。

5.如权利要求1所述的接地回路检测系统，其特征在于：所述人机交互模块包括TTL转RS232模块和触控液晶屏，触控液晶屏通过TTL转RS232模块与微处理器相连。

6.如权利要求1所述的接地回路检测系统，其特征在于：所述通讯电路采用LoRa通讯模块。

7.一种变电站电压全站一点接地的接地回路检测方法，其特征在于，包括以下几个步骤：

（1）恒流信号源产生电流信号，该电流信号经过信号调制和放大处理后形成两路电流信号，一路电流信号注入远端接地回路端，另一路传输至信号处理单元；

（2）注入远端接地回路端的电流信号在接地回路内流通，由穿心式电流互感器采集后传输至信号处理单元；

（3）信号处理单元获得两路电流信号，经过合成和转换处理后，传输至微处理器中，微处理器经过计算分析后判断是否为一点接地；

（4）微处理器的判断结果经过触控液晶屏显示，如果判断结果为多点接地，则触发报警电路进行声光报警，以便提醒工作人员及时处理；该判断结果还通过通讯电路上传至远程终端，以便值班人员及时发现问题并及时通知处理。