CN118226318A - 一种直流接地查找仪及其直流接地支路的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例提供一种直流接地查找仪及其直流接地支路的检测方法，属于变电站领域。用于直流系统中，直流接地查找仪包括：座机，与直流系统连接，座机中设有微控单元处理器、无线数传模块、波形显示屏、低压高频信号发生器、模拟量采集模块及信号放大滤波电路；模拟量采集模块用于采集直流系统的电压并判断是否存在直流接地；微控单元处理器控制低压高频信号发生器发出低压高频交流电流接入直流母线与大地间；手持机设有无线数传模块、两个钳形电流表、波形显示屏；钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流。通过直流接地查找仪给检修人员及时提供准确的接地支路信息提高检修效率，进而避免因直流系统接地而引起电力系统故障。
Description
技术领域
本发明涉及变电站技术领域，具体地涉及一种直流接地查找仪及其直流接地支路的检测方法。
背景技术
直流系统是给信号设备、保护、自动装置、事故照明、应急电源及断路器分、合闸操作提供直流电源的电源设备。直流系统是一个独立的电源，它不受发电机厂用电及系统运行方式的影响，并在外部交流电中断的情况下，保证由后备电源一蓄电池继续提供直流电源的重要设备。直流系统的用电负荷极为重要，对供电的可靠性要求很高，直流系统的可靠性是保障变电站安全运行的决定性条件之一。
直流接地是变电站（发电厂）直流系统常见的故障之一。当直流系统发生一点接地故障(直接接地或对地绝缘电阻减小)时，一般不会立即产生危害性后果，但若发生两点同时接地，则可能造成信号装置、控制回路和继电保护装置的误动作，致使断路器跳闸或直接造成直流操作电源短路，从而引发严重的电力系统事故。
目前变电站中所用的直流接地探测仪当很多支路的用电装置存在较大电容，而电容的存在也会导致对地高频信号的产生，即容性电流，而真正直流接地点存在的电流称为阻性电流。直流接地探测仪分辨不了容性电流和阻性电流，在测量到有电容的支路也会提示该支路疑似接地，但实际接地点不在容性电流支路上，这就给现场检修工作造成阻力，影响检修效率。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种直流接地查找仪及其直流接地支路的检测方法，用于给检修人员提供及时且准确的接地支路信息，提高检修效率，进而避免因直流系统接地而引起电力系统故障。
为了实现上述目的，本发明实施例提供一种直流接地查找仪，用于直流系统中，所述直流系统包括绝缘监测装置，所述直流接地查找仪包括：
座机，与所述直流系统连接，所述座机中设有微控单元处理器、无线数传模块、波形显示屏、低压高频信号发生器、模拟量采集模块以及信号放大滤波电路；其中，所述模拟量采集模块用于采集所述直流系统的电压，并判断是否存在直流接地；所述微控单元处理器控制所述低压高频信号发生器发出一个低压高频交流电流接入直流母线与大地间；
手持机，所述手持机设有无线数传模块、两个钳形电流表、波形显示屏，所述手持机通过无线数传模块与所述座机中的无线数传模块进行通讯；其中，所述钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流。
可选的，所述座机与所述直流系统用三根试验线连接，其中，正极接在直流母线正母上，负极接在直流母线负母上，接地端与变电站接地网连接。
可选的，低压高频信号发生器内设限流保护机制，用于控制输出的电流大小，以保护电路不被过流损坏。
可选的，所述低压高频信号发生器的信号输出功率小于0.15W。
另一方面，本发明提供一种基于上述所述的直流接地查找仪的直流接地支路的检测方法，包括：
当所述直流系统发生故障时，将直流接地查找仪接入直流系统内，利用所述微控单元处理器控制所述低压高频信号发生器发出一个低压高频交流电流接入直流母线与大地间；
根据接地电流特性，用所述钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流，并经所述信号放大滤波电路在波形显示屏上显示，若存在唯一低压高频交流电流支路，则为直流接地支路。
可选的，当存在两个及以上低压高频交流电流支路时，将第二个钳形电流表钳住第二个存在低压高频电流的支路；
查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路。
可选的，所述查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路，包括：
查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，并利用容性电流相位比阻性电流相位滞后90°的特性，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路。
可选的，在进入直流接地支路查找前，利用座机判别直流系统中的绝缘监测装置是否退出，如没退出，座机进行语音报警，以防止直流系统中的绝缘监测装置对测量的干扰。
通过上述技术方案，可以通过直流接地查找仪给检修人员提供及时且准确的接地支路信息，提高检修效率，进而避免因直流系统接地而引起电力系统故障。
本发明实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
附图是用来提供对本发明实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本发明实施例，但并不构成对本发明实施例的限制。在附图中：
图1是本发明实施例提供的一种直流接地查找仪的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的一种基于直流接地查找仪的直流接地支路的检测方法的实施流程图；
图3是本发明实施例提供的一种80HZ高频交流电流在容性与阻性负载下的波形图；
图4是本发明实施例提供的一种基于直流接地查找仪的直流接地支路的检测方法的详细实施流程图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明实施例，并不用于限制本发明实施例。
参阅图1所示，为本发明实施例提供的一种直流接地查找仪的结构示意图，该直流直接查找仪应用于直流系统中，所述直流系统包括绝缘监测装置，所述直流接地查找仪包括：
座机，与所述直流系统连接，所述座机中设有微控单元处理器、无线数传模块、波形显示屏、低压高频信号发生器、模拟量采集模块以及信号放大滤波电路；其中，所述模拟量采集模块用于采集所述直流系统的电压，并判断是否存在直流接地；所述微控单元处理器控制所述低压高频信号发生器发出一个低压高频交流电流接入直流母线与大地间；
手持机，所述手持机设有无线数传模块、两个钳形电流表、波形显示屏，所述手持机通过无线数传模块与所述座机中的无线数传模块进行通讯；其中，所述钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流。
在一些实施方式中，所述座机与所述直流系统用三根试验线连接，其中，正极接在直流母线正母上，负极接在直流母线负母上，接地端与变电站接地网连接。
在一些实施方式中，座机的工作电压直接从母线上取电(工作电压为24V～280V)，手持机需使用4节5号电池供电，具体电池数量的选择可以根据实际应用场景进行设置，在此不做限制。
在一些实施方式中，低压高频信号发生器内设限流保护机制，用于控制输出的电流大小，以保护电路不被过流损坏，该限流保护机制对继电保护、自动化装置、操作回路没有任何影响，使用安全，所述低压高频信号发生器的信号输出功率小于0.15W。
参阅图2所示，为本发明实施例提供的一种基于直流接地查找仪的直流接地支路的检测方法的实施流程图，包括以下执行步骤：
步骤200：当所述直流系统发生故障时，将直流接地查找仪接入直流系统内，利用所述微控单元处理器控制所述低压高频信号发生器发出一个低压高频交流电流接入直流母线与大地间。
在一些实施方式中，在执行步骤200之前，还执行步骤：在进入直流接地支路查找前，利用座机判别直流系统中的绝缘监测装置是否退出，如没退出，座机进行语音报警，以防止直流系统中的绝缘监测装置对测量的干扰。
步骤201：根据接地电流特性，用所述钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流，并经所述信号放大滤波电路在波形显示屏上显示，若存在唯一低压高频交流电流支路，则为直流接地支路。
在一些实施方式中，当存在两个及以上低压高频交流电流支路时，可以根据以下步骤确定直流接地支路：
S1：将第二个钳形电流表钳住第二个存在低压高频电流的支路。
S2：查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路。
具体的，在执行步骤S2时，可以具体执行以下步骤：查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，并利用容性电流相位比阻性电流相位滞后90°的特性，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路。
参阅图3所示，为本发明实施例提供的一种80HZ高频交流电流在容性与阻性负载下的波形图，其中容性电流（黄色线条波形）比阻性电流（绿色线条波形）滞后90°。
参阅图4所示，为本发明实施例提供的一种基于直流接地查找仪的直流接地支路的检测方法的详细实施流程图，包括以下循环执行步骤：
S400：利用座机判断直流系统中的绝缘监测装置是否退出，若是，则执行步骤S401，否则执行步骤S407。
S401：当直流系统发生故障时，将直流接地查找仪接入直流系统内，利用微控单元处理器控制低压高频信号发生器发出一个低压高频交流电流接入直流母线与大地间。
S402：根据接地电流特性，用所述钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流，并经所述信号放大滤波电路在波形显示屏上显示。
S403：判断是否存在唯一低压高频交流电流支路，若是，则执行步骤S404，否则，执行步骤S405-S406。
S404：则确定唯一低压高频交流电流支路为直流接地支路。
S405：将第二个钳形电流表钳住第二个存在低压高频电流的支路。
S406：查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路。
S407：座机进行语音报警，以防止直流系统中的绝缘监测装置对测量的干扰。
通过上述技术方案，可以通过直流接地查找仪给检修人员提供及时且准确的接地支路信息，提高检修效率，进而避免因直流系统接地而引起电力系统故障。
Claims (8)
1.一种直流接地查找仪，用于直流系统中，所述直流系统包括绝缘监测装置，其特征在于，所述直流接地查找仪包括：
座机，与所述直流系统连接，所述座机中设有微控单元处理器、无线数传模块、波形显示屏、低压高频信号发生器、模拟量采集模块以及信号放大滤波电路；其中，所述模拟量采集模块用于采集所述直流系统的电压，并判断是否存在直流接地；所述微控单元处理器控制所述低压高频信号发生器发出一个低压高频交流电流接入直流母线与大地间；
手持机，所述手持机设有无线数传模块、两个钳形电流表、波形显示屏，所述手持机通过无线数传模块与所述座机中的无线数传模块进行通讯；其中，所述钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流。
2.根据权利要求1所述的直流接地查找仪，其特征在于，所述座机与所述直流系统用三根试验线连接，其中，正极接在直流母线正母上，负极接在直流母线负母上，接地端与变电站接地网连接。
3.根据权利要求1所述的直流接地查找仪，其特征在于，低压高频信号发生器内设限流保护机制，用于控制输出的电流大小，以保护电路不被过流损坏。
4.根据权利要求1所述的直流接地查找仪，其特征在于，所述低压高频信号发生器的信号输出功率小于0.15W。
5.一种基于权利要求1-4任一项所述的直流接地查找仪的直流接地支路的检测方法，其特征在于，包括：
当所述直流系统发生故障时，将直流接地查找仪接入直流系统内，利用所述微控单元处理器控制所述低压高频信号发生器发出一个低压高频交流电流接入直流母线与大地间；
根据接地电流特性，用所述钳形电流表测量各支路是否存在低压高频交流电流，并经所述信号放大滤波电路在波形显示屏上显示，若存在唯一低压高频交流电流支路，则为直流接地支路。
6.根据权利要求5所述的直流接地支路的检测方法，其特征在于，
当存在两个及以上低压高频交流电流支路时，将第二个钳形电流表钳住第二个存在低压高频电流的支路；
查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路。
7.根据权利要求6所述的直流接地支路的检测方法，其特征在于，所述查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路，包括：
查看直流接地查找仪的波形显示器，通过比对两个低压高频电流的波形，并利用容性电流相位比阻性电流相位滞后90°的特性，确定两个及以上低压高频交流电流支路中真正存在直流接地的支路。
8.根据权利要求5所述的直流接地支路的检测方法，其特征在于，在进入直流接地支路查找前，利用座机判别直流系统中的绝缘监测装置是否退出，如没退出，座机进行语音报警，以防止直流系统中的绝缘监测装置对测量的干扰。
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