CN203444063U - 一种交流混入及直流接地巡检报警装置 - Google Patents

一种交流混入及直流接地巡检报警装置 Download PDF

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贾廷波
李兵
许允都
韩磊
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Abstract

本实用新型公开了一种交流混入及直流接地巡检报警装置,采用耦合、交直流分解、脉动信号分离等特殊电路处理,将交流信号和直流信号的进行隔离,高速采样、全面捕捉交流纹波信号,采用直流测记模块有效、实时、准确地对直流电源纹波含量即纹波电压值进行测量,并计算直流中的纹波系数,将测量得到的纹波电压值与门限值比较,若超过门限值则报警并记录;交流测记模块通过电容隔直流、差分运放、整流滤波、高速AD转换后,实时检测母线上的交流信号,并反馈至主芯片,若外部窜入的交流电压值大于所设定的信号保护门限值,通过声光报警及干接点输出报警相关信息,并记录保存本次报警相关信息以及交流波形窜入直流时间、幅值、波形与相位等信息。

Description

一种交流混入及直流接地巡检报警装置
技术领域
[0001 ] 本实用新型电网安全领域,尤其涉及一种交流混入及直流接地巡检报警装置。
背景技术
[0002] 针对交流窜直流电源系统而引发的多起电网事故,2012年3月国家电网公司制定的《十八项国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中的第五项“防止变电站全停及重要客户停电事故”中明确提出了在原有的直流系统绝缘监测装置中要求增加交流窜直流故障的测记和报警功能。
实用新型内容
[0003]为了解决背景技术中存在的技术问题,本实用新型提出了一种采取高速采样,交直流状态分析、信号隔离、实现了交流窜入、纹波测量等功能的交流混入及直流接地巡检报警装置,其运行时可对交流窜直流故障的测记和报警功能,满足了电网安全运行的要求。
[0004] 本实用新型提供一种交流混入及直流接地巡检报警装置,包括耦合单元,所述耦合单元连接交直流分解单元,所述交直流分解单元连接有脉动信号分离单元,所述脉动信号分离单元下设直流测记模块与交流测记模块,其中:
[0005] 所述直流测记模块,用于监测直流纹波,包括纹波电压计算单元;
[0006] 所述交流测记模块,用于监测交流电压,包括依序信号连接的电容隔直流单元、差分运放单元、整流滤波单元及AD转换单元;
[0007] 所述纹波电压计算单元和所述AD转换单元的输出分别连接于主芯片;
[0008] 主芯片,用于对直流测记模块测量得到的纹波电压值和交流测记模块测量得到的交流电压值与预存于所述主芯片内的门限值比较;
[0009] 报警单元,连接于所述主芯片,用于当纹波电压值和/或交流电压值大于门限值时触发声光报警及干接点输出报警。
[0010] 进一步地,所述交流混入及直流地巡检报警装置还包括电流传感器。
[0011 ] 所述电流传感器设置于所述直流测记模块与交流测记模块外。
[0012] 优选地,所述主芯片为STM32芯片。
[0013] 进一步地,所述交流混入及直流地巡检报警装置还包括与外部设备连接的串行数据通讯接口单元。
[0014] 进一步地,所述交流混入及直流地巡检报警装置还包括彩屏液晶显示单元。
[0015] 基于上述技术方案的公开,本实用新型提供的所述交流混入及直流地巡检报警装置采用耦合、交直流分解、脉动信号分离等特殊电路处理,将交流信号和直流信号的进行隔离,高速采样、全面捕捉交流纹波信号,采用直流测记模块有效、实时、准确地对直流电源纹波含量即纹波电压值进行测量,并计算直流中的纹波系数,将测量得到的纹波电压值与门限值比较,若超过门限值则报警并记录;交流测记模块的母线通过电容隔直流、差分运放、快速整流、滤波、高速AD转换后,实时检测母线上的交流信号,并反馈至主芯片,若外部窜入的交流电压值大于所设定的信号保护门限值,通过声光报警及干接点输出报警相关信息,并记录保存本次报警相关信息以及交流波形窜入直流时间、幅值、波形与相位等信息。
[0016] 所述交流混入及直流地巡检报警装置采用STM32芯片为主控芯片,集成度高,抗干扰能力强,运行速度快,功耗低;操作界面基于菜单式的人性化设计,所有参数均可设置,所有报警均通过声光和干接点输出;提供串行数据通讯接口方便与外部设备连接;采用实时跟踪信息零处理技术,解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警,显示交流波形图和窜入时间;采用彩屏液晶显示、中文界面、显示直观明了,并带有液晶自动保护功能;采用实时全数字宽带测量、实时测量全范围的直流电源纹波、电压值、并计算纹波系数值,有效记录直流电源中的交流含量。
附图说明
[0017] 图1为本实用新型提出的一种交流混入及直流地巡检报警装置的结构示意图。具体实施方式
[0018] 下面结合附图对本实用新型的实施例进行详述。
[0019] 请参阅图1,本实用新型提供了 一种交流混入及直流接地巡检报警装置,包括耦合单元1,所述耦合单元I连接交直流分解单元2,所述交直流分解单元2连接有脉动信号分离单元3 ;所述脉动信号分离单元3将交流信号和直流信号进行隔离,下设直流测记模块与交流测记模块。
[0020] 请参阅图1,所述直流测记模块用于监测直流纹波,包括纹波电压计算单元10。
[0021] 请参阅图1,所述交流测记模块用于监测交流电压,包括依序信号连接的电容隔直流单元11、差分运放单元12、整流滤波单元13及AD转换单元14。
[0022] 请参阅图1,所述纹波电压计算单元10和所述AD转换单元14的输出分别连接于主芯片4,所述主芯片4连接报警单元5。
[0023] 所述主芯片4用于对直流测记模块测量得到的纹波电压值和交流测记模块测量得到的交流电压值与预存于所述主芯片4内的门限值比较。当纹波电压值和/或交流电压值大于门限值时触发报警单元5通过声光及干接点输出报警。
[0024] 请参阅图1,所述交流混入及直流地巡检报警装置还包括外置的电流传感器6,所述电流传感器6可以实现直流电源中的充电机的稳流精度的测试,可实现测量充电机输出电压的稳定度、负载电流的稳定度等指标。
[0025] 本实施例中,所述主芯片4为STM32芯片。
[0026] 所述交流混入及直流地巡检报警装置还包括与外部设备连接的串行数据通讯接口单元、彩屏液晶显示单元。
[0027] 工作时,主要包括以下步骤:
[0028] 先采用耦合、交直流分解、脉动信号分离等特殊电路处理,将交流信号和直流信号的进行隔离,高速采样、全面捕捉交流纹波信号。
[0029] 然后采用直流测记模块有效、实时、准确地对直流电源纹波含量即纹波电压值进行测量,并计算直流中的纹波系数,将测量得到的纹波电压值与门限值比较,若超过门限值则报警并记录。[0030] 同时,交流测记模块的母线通过电容隔直流、差分运放、快速整流、滤波、高速AD转换后,实时检测母线上的交流信号,并反馈至主芯片,若外部窜入的交流电压值大于所设定的信号保护门限值,通过声光报警及干接点输出报警相关信息,并记录保存本次报警相关信息以及交流波形窜入直流时间、幅值、波形与相位等信息。
[0031] 本实施例提供的所述交流混入及直流地巡检报警装置的工作电压为220VAC/DC土 10%或110VAC/DC土 10%,交流串入测量范围为0-300VAC,母线电压测量精度为± I %,直流电流测量精度为0-100A误差< 5%,纹波电压值测量范围为0-100V,纹波测量精度小于1%,范围为0-50VPMM,交流窜入反应时间小于I秒,记录故障信息大于500条,时间表达方式为年、月、日、时、分、秒。
[0032] 综上,本实用新型提供的所述交流混入及直流地巡检报警装置采用STM32芯片为主控芯片,集成度高,抗干扰能力强,运行速度快,功耗低;操作界面基于菜单式的人性化设计,所有参数均可设置,所有报警均通过声光和干接点输出;提供串行数据通讯接口方便与外部设备连接;采用实时跟踪信息零处理技术,解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警,显示交流波形图和窜入时间;采用彩屏液晶显示、中文界面、显示直观明了,并带有液晶自动保护功能;采用实时全数字宽带测量、实时测量全范围的直流电源纹波、电压值、并计算纹波系数值,有效记录直流电源中的交流含量。
[0033] 以上所述,仅为本实用新型较佳的具体实施方式,但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内,根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种交流混入及直流接地巡检报警装置,包括耦合单元,其特征在于,所述耦合单元连接有交直流分解单元,所述交直流分解单元连接有脉动信号分离单元,所述脉动信号分离单元下设直流测记模块与交流测记模块,其中: 所述直流测记模块,用于监测直流纹波,包括纹波电压计算单元; 所述交流测记模块,用于监测交流电压,包括依序信号连接的电容隔直流单元、差分运放单元、整流滤波单元及AD转换单元; 所述纹波电压计算单元和所述AD转换单元的输出分别连接于主芯片; 主芯片,用于对直流测记模块测量得到的纹波电压值和交流测记模块测量得到的交流电压值与预存于所述主芯片内的门限值比较; 报警单元,连接于所述主芯片,用于当纹波电压值和/或交流电压值大于门限值时触发声光报警及干接点输出报警。
2.根据权利要求1所述的一种交流混入及直流接地巡检报警装置,其特征在于,还包括电流传感器。
3.根据权利要求2所述的一种交流混入及直流接地巡检报警装置,其特征在于,所述电流传感器设置于所述直流测记模块与交流测记模块外。
4.根据权利要求1所述的一种交流混入及直流接地巡检报警装置,其特征在于,所述主芯片为STM32芯片。
5.根据权利要求1所述的一种交流混入及直流接地巡检报警装置,其特征在于,还包括与外部设备连接的串行数据通讯接口单元。
6.根据权利要求1所述的一种交流混入及直流接地巡检报警装置,其特征在于,还包括彩屏液晶显示单元。
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