CN201449432U - 直流系统在线绝缘检测装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了直流系统在线绝缘检测装置，包括安装于直流系统的配电屏上进行数据处理的主控制器和安装于配电屏出线口的采集数据的直流传感器，所述主控制器通过总线连接对数据进行采集与处理并且可相互串联的数据采集器，所述数据采集器通过连接口连接直流传感器；本实用新型采用多位数据采集器配合主控制器进行数据处理，在保证安全性的同时确保了检测准确性，平衡了检测的准确性和运行的安全型两方面的要求，有着广泛的运用范围。

Description

直流系统在线绝缘检测装置
技术领域
本实用新型涉及一种检测装置，特别是一种直流系统在线绝缘检测装置。
背景技术
电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。无论是正极接地或者负极接地，在两点接地的情况下，都可能造成保护误动或者保护拒动，危害系统正常运行。由于直流系统的复杂性和动态性，直流接地故障往往难以定位，同时由于微机保护和综合自动化系统的广泛应用，又对直流系统接地检测装置的准确性和安全性提出了更高的要求。
根据检测原理的不同，直流系统接地检测装置可分为主动式和被动式两种。主动式需要向系统注入特定的信号，然后通过传感器探测该信号来判断接地回路，但是这样会有一定安全隐患。被动式不向系统注入任何信号，直接检测各回路的漏电流来判断接地与否，使用较为安全，然而被动式检测不发送任何特定信号作为判断基准，而直流系统中又含有各种干扰信号，因此检测难度远大于主动式，检测准确性不够搞。然而被动式检测以其安全性，代表了直流系统检测装置的发展方向，随着现代微电子技术的不断进步，将成为市场的主流。
发明内容
针对上述不足，本实用新型提供了一种检测准确并且运行安全的直流系统在线绝缘检测装置。
本实用新型为解决其技术问题所采用的技术方案是：
直流系统在线绝缘检测装置，包括安装于直流系统的配电屏上进行数据处理的主控制器和安装于配电屏出线口的采集数据的直流传感器，所述主控制器通过总线连接对数据进行采集与处理并且可相互串联的数据采集器，所述数据采集器通过连接口连接直流传感器。
作为上述方案的进一步改进，所述主控制器设有负责通信、计时、输入输出、系统调度的16位系统控制CPU和对数据采集器上传的信息进行综合算法分析的16位数据处理CPU。所述数据采集器为16位CPU。所述直流传感器可采用TOPWHIP-500BD02、TOPWHIP-500BD05、TOPWHIP-500BD10传感器。
作为上述方案的进一步改进，所述主控制器设有液晶显示屏，控制按钮。所述主控制器设有RS232、RS485或RS422接口。
本实用新型的有益效果是：本实用新型采用多位数据采集器配合主控制器进行数据处理，在保证安全性的同时确保了检测准确性，平衡了检测的准确性和运行的安全型两方面的要求，有着广泛的运用范围。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明：
图1为本实用新型的结构原理图；
图2为本实用新型主控制器的结构示意图。
具体实施方式
参照图1，本实用新型的直流系统在线绝缘检测装置，包括安装于直流系统的配电屏上进行数据处理的主控制器1和安装于配电屏出线口的采集数据的直流传感器3，所述主控制器1通过总线4连接若干对数据进行采集与处理并且可相互串联的数据采集器2，所述数据采集器2通过连接口连接若干直流传感器3。本实用新型采用了以分布式采集和分布式运算为核心的主从构架方案。将数据采集和数据处理任务均衡的分配于主控制器1和数据采集器2之间，充分的利用系统处理潜能，获得最佳的处理效果和最短的处理时间。数据在传感器对应的数据采集器2中进行FIR数字信号预处理，滤除噪声后提取小波时频谱，时频谱信息通过总线实时上传至主控制器1，主控制器1机的数据处理CPU综合所有回路的时频谱特征进行人工智能分析，和主机内置的特征规则进行多维模式匹配，最后作出回路接地与否的判断并计算接地阻抗。
作为本实用新型的优选方式，所述主控制器1采用双16位CPU，分别包括负责通信、计时、输入输出、系统调度的16位系统控制CPU和对数据采集器2上传的信息进行综合算法分析的16位数据处理CPU。所述数据采集器2也为16位CPU。所述直流传感器3为高精度的专用直流传感器，可监测回路电流的微小变化并保持在全寿命周期内的高稳定度，其中可采用TOPWHIP-500BD02、TOPWHIP-500BD05、TOPWHIP-500BD10传感器。
所述主控制器1设有液晶显示屏11，控制按钮12并设有RS232、RS485或RS422接口。本实用新型的直流系统在线绝缘检测装置还设有多组LED系统状态显示灯，进行通信状态显示，以及内置蜂鸣报警器进行系统提示及报警。    
本实用新型可对直流系统进行电压监控：
主控制器1实时监控直流系统母线对地电压，包括直流系统电压，正对地电压，负对地电压并实时显示。
当直流系统发生故障，系统电压偏高或者偏低超过预设整定值时，主控制器1液晶显示屏11显示告警信息，电压越限指示灯和蜂鸣器同时告警。
告警信息还可通过开关信号和RS485接口上传到上位机5。
本实用新型可对直流系统进行绝缘监控：
主控制器1实时监控系统母线对地阻抗，包括正对地电阻，负对地电阻并实时显示。
当直流系统发生故障，正负对地电压不再平衡并超过预设整定值时，主控制器1液晶显示屏11显示告警信息，系统接地指示灯和蜂鸣器同时告警。
告警信息还可通过开关信号和RS485接口上传到上位机5。
本实用新型可对直流系统进行接地检测：
主控制器1实时接收数据采集器2上传的各回路特征状态信息，并进行分析，区分出不同的接地状态，排除系统充电脉冲干扰，起伏电平干扰以及环路带来的影响，最终准确判断接地回路，并计算接地阻抗.
接地阻抗数值在主控制器1液晶显示屏11显示，并可通过RS485接口上传到上位机5。
本实用新型可对直流系统进行环路诊断：
电力直流环路是普遍存在的，并给接地故障点的定位带来极大的干扰。主控制器1对系统存在的故障环路、非正常环路、系统双电源互为备用的环路、带环路的回路、以及环路接地回路，提供完善的环路状态信息，并显示于主控制器1的液晶屏上。能有效帮助运维人员准确了解直流系统当前的状态，迅速地排除故障。
本实用新型可对直流系统进行绝缘预警：
由于主控制器1可通过检测未接地回路的对地阻抗判断其长期变化的趋势，提供回路接地的预警信息。绝缘降低预警和环路匹配监测为系统的诊断提供了有效手段。
除此之外，主控制器1将接地记录将自动保存在EEPROM中以供查阅。该记录包括了接地的日期时间，接地阻抗，接地回路等信息并可掉电后保存。
参照图2，本实用新型的直流系统在线绝缘装置的主控制器1上设有控制按钮12，其中，本实用新型可采用标签式页面显示，不同的菜单功能都采用统一的图形页面进行显示，使得指示简洁清晰。其中，系统可以通过控制按钮12中的前页键和后页键灵活地进行页面的选择，按一下前页键即页面向前翻一页，按一下后页键即页面向后翻一页，也可以通过主页键返回主页面。用户也可以通过特定的向上、向下键对每一页中每一项进行选择。功能一目了然，方便快捷。本实用新型的控制按钮12为全功能数字键盘，标准的键盘除输入数字信息外，还可进行快捷键操作和高级功能操作，方便用户使用。本实用新型采用液晶显示屏11更直观，液晶显示屏11采用了全图形界面中文显示，字绩清晰、眼睛舒适。最上面是菜单栏，显示按功能划分的六个页面标题。最下面是状态栏，第一个区域为时钟指示，第二个区域为时间显示，第三个区域显示工作状态：静止状态，检测状态，平衡桥状态。第四个区域为工作模式，第五个区域为蜂鸣器开关显示，第六个区域为密码区和工作功能区。
本实用新型的直流系统在线绝缘检测装置的主控制器1的液晶显示屏11共设有有六个页面，分别是系统运行状态、系统接地记录、系统绝缘记录，系统环路记录，系统历史记录、系统参数设置。本实用新型在使用时，通过主控制器1上控制按钮的前页键、后页键切换到六个不同的页面中的任何一个，也可以通过主页键返回到主页面。在每个页面中都可以通过上下光标键在页面中进行浏览。在某些页面中需要输入数据对系统进行设置时，用确定键进入编辑状态，在数据输入完成的时候，再一次用确定键保存修改并退出，如果按取消键，则会不保存修改直接退出。本实用新型可设有系统监控页面，包括系统当前电压、正极对地电压、负极对地电压、正极对地阻抗、负极对地阻抗这五项。本实用新型可设有系统接地记录页面，页面中的每一行为一个接地记录。包括了接地回路号、接地极性、接地阻抗大小。本实用新型可设有为系统绝缘记录页面，页面中的每一行显示包括绝缘降低回路对应的回路号、接地极性、接地阻抗大小。本实用新型可设有系统环路记录页面，页面中的每一行显示包括环路对应的回路号、环路指数。本实用新型可设有系统历史记录页面，页面中的每一行为一个接地历史记录。包括了日期、时间、回路号、极性、阻抗大小。此外，本实用新型还可设有为系统参数设置页面，该项包括：系统高越限电压、系统低越限电压、系统接地电阻、回路接地电阻、绝缘监控电阻、平衡桥设置。

Claims (8)

1.直流系统在线绝缘检测装置，包括安装于直流系统的配电屏上进行数据处理的主控制器(1)和安装于配电屏出线口的采集数据的直流传感器(3)，其特征在于：所述主控制器(1)通过总线(4)连接对数据进行采集与处理并且可相互串联的数据采集器(2)，所述数据采集器(2)通过连接口连接直流传感器(3)。
2.根据权利要求1所述的直流系统在线绝缘检测装置，其特征在于：所述主控制器(1)设有负责通信、计时、输入输出、系统调度的16位系统控制CPU和对数据采集器(2)上传的信息进行综合算法分析的16位数据处理CPU。
3.根据权利要求1或2所述的直流系统在线绝缘检测装置，其特征在于：所述数据采集器(2)为16位CPU。
4.根据权利要求1所述的直流系统在线绝缘检测装置，其特征在于：所述直流传感器(3)可采用TOPWHIP-500BD02、TOPWHIP-500BD05、TOPWHIP-500BD10传感器。
5.根据权利要求1所述的直流系统在线绝缘检测装置，其特征在于：所述主控制器(1)设有液晶显示屏(11)，控制按钮(12)。
6.根据权利要求1所述的直流系统在线绝缘检测装置，其特征在于：所述主控制器(1)设有RS232、RS485或RS422接口。
7.根据权利要求1所述的直流系统在线绝缘检测装置，其特征在于：所述主控制器(1)可连接上位机(5)。
8.根据权利要求1或5或6所述的直流系统在线绝缘检测装置，其特征在于：所述主控制器(1)设有LED系统状态显示灯及进行系统提示及报警内置蜂鸣报警器。
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