CN204228885U - 电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪 - Google Patents

电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪 Download PDF

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李勇
苏晓
朱伟
贾筱莹
张耀山
田力
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Abstract

本实用新型公开了一种电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪,包括主控模块、数模转换器、变压器、电流互感器、电压采集电路、电流传感器、电流采集电路和模数转换器;电流互感器和电流传感器均安装在受监测公共回路设置在N600接线端子与公共接地端之间的接地线路上,电流采集电路的输入端与电流传感器相连接,电压采集电路的正、负输入端分别连接到N600接线端子和公共接地端,主控模块依次通过数模转换器、变压器和电流互感器输出正弦波信号,主控模块通过模数转换器接收电压采集电路和电流采集电路采集到的电压信号和电流信号,并实时计算出受监测公共回路的绝缘电阻值,以实时检测出受监测公共回路是否存在多点接地故障。

Description

电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪
技术领域
[0001] 本实用新型涉及一种电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪。
背景技术
[0002] 电力系统的公共回路对保障电力系统的安全运行起着非常重要的作用。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》规定电流互感器、电压互感器公共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,一个电气连接的公共回路又只能存在一个接地点。但是,大型电厂和变电站电流和电压公共回路连接设备繁多,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公共回路中出现多点接地,而且电力系统的公共回路大部分在室外,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的在系统屡屡发生,例如,公共回路一旦发生两点接地,由于不能被及时发现,当一次接地系统发生接地故障时,短路电流就可能流过变电所地网,在公共两接地点间形成电位差,造成了保护装置的不正确动作,这类事故在历年来的电网安全事故通报上屡见不鲜,给系统造成严重的后果,导致屯网出现大面积停电的恶性事故,而目前电力系统尚无一种能在线监测公共回路中是否发生多点接地的在线监测装置。
实用新型内容
[0003] 本实用新型所要解决的技术问题是:提供一种电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪。
[0004] 解决上述技术问题,本实用新型所采用的技术方案如下:
[0005] 一种电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪,其特征在于:所述的在线检测仪包括主控模块、数模转换器、变压器、电流互感器、电压采集电路、电流传感器、电流采集电路和模数转换器;所述电流互感器和电流传感器均安装在受监测公共回路设置在N600接线端子与公共接地端之间的接地线路上,所述电流采集电路的输入端与电流传感器相连接,所述电压采集电路的正、负输入端分别连接到所述N600接线端子和公共接地端,所述主控模块依次通过数模转换器、变压器和电流互感器输出正弦波信号,所述主控模块通过模数转换器接收电压采集电路和电流采集电路采集到的电压信号U和电流信号I,并实时计算出受监测公共回路的绝缘电阻值R = U/I。
[0006] 作为本实用新型的一种改进,所述的在线检测仪还包括钳表、手持示波器、第一无线通信模块和第二无线通信模块;所述手持示波器的输入端与钳表相连接、输出端与第一无线通信模块相连接,所述第二无线通信模块连接到主控模块的相应接口,第一无线通信模块与第二无线通信模块无线通信连接。
[0007] 作为本实用新型的一种改进,所述的在线检测仪还包括用于将所述绝缘电阻值R传输到远程终端的网络接口电路,所述网络接口电路的输入端连接到主控模块的相应接□。
[0008] 作为本实用新型的一种改进,所述的在线检测仪还包括的遥信接口电路,所述遥信接口电路的输入端连接到主控模块的相应接口。
[0009] 作为本实用新型的一种改进,所述的在线检测仪还包括用于显示所述绝缘电阻值R的显示模块,所述显示模块的输入端连接到主控模块的相应接口。
[0010] 作为本实用新型的一种改进,所述的在线检测仪还包括时钟芯片,所述时钟芯片的输出端连接到主控模块的相应接口。
[0011] 与现有技术相比,本实用新型具有以下有益效果:
[0012] 第一,本实用新型通过电流互感器输出的正弦波信号注入到受监测公共回路的设置在N600接线端子与公共接地端之间的接地线路中,并通过电压采集电路和电流采集电路采集该接地线路的电压信号U和电流信号I,以实时计算出受监测公共回路的绝缘电阻值R = U/I,如果受监测公共回路中发生多点接地故障,则受监测公共回路中将有强大电流通过,即受监测公共回路的绝缘电阻值将明显减小,由此即可实时检测出受监测公共回路是否存在多点接地故障;
[0013] 第二,本实用新型通过将钳表分别装接在受监测公共回路与N600接线端子相连的各条支路上,即可通过手持示波器显示的电流波形判断出哪一条支路出现了接地故障,以快速定位受监测公共回路的故障接地点。
附图说明
[0014] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明:
[0015] 图1为本实用新型的多点接地故障在线监测仪的电路原理框图。
具体实施方式
[0016] 如图1所示,本实用新型的电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪,包括主控模块1、数模转换器、变压器3、电流互感器、电压采集电路5、电流传感器14、电流采集电路6、模数转换器和电源;电流互感器和电流传感器14均安装在受监测公共回路设置在N600接线端子与公共接地端之间的接地线路上,电流采集电路6的输入端与电流传感器14相连接,电压采集电路5的正、负输入端分别连接到N600接线端子和公共接地端,电源与主控模块I的相应端口相连接,主控模块I依次通过数模转换器、变压器3和电流互感器输出正弦波信号,主控模块I通过模数转换器接收电压采集电路5和电流采集电路6采集到的电压信号U和电流信号I,并实时计算出受监测公共回路的绝缘电阻值R = U/I。
[0017] 本实用新型的在线检测仪还包括钳表15、手持示波器13、第一无线通信模块16和第二无线通信模块4 ;手持示波器13的输入端与钳表15相连接、输出端与第一无线通信模块16相连接,第二无线通信模块4连接到主控模块I的相应接口,第一无线通信模块16与第二无线通信模块4无线通信连接。
[0018] 本实用新型的在线检测仪还包括网络接口电路9,网络接口电路9的输入端连接到主控模块I的相应接口,该网络接口电路9能够连接总线,进行网络传输,以将绝缘电阻值R传输到远程终端。
[0019] 本实用新型的在线检测仪还包括的遥信接口电路10,遥信接口电路10的输入端连接到主控模块I的相应接口,该遥信接口电路10用于连接遥信机,实现在线遥信。
[0020] 本实用新型的在线检测仪还包括用于显示绝缘电阻值R的显示模块8,显示模块8的输入端连接到主控模块I的相应接口。
[0021] 本实用新型的在线检测仪还包括时钟芯片12,时钟芯片12的输出端连接到主控模块I的相应接口,该时钟芯片12在装置运行过程中对自身进行充电,这样即使装置断电,时钟也能够正确运行。
[0022] 本实用新型的在线检测仪还可设置按键7与看门狗电路11,看门狗电路11的作用在于确保装置可靠运行,尽可能地避免装置发生死机现象。
[0023] 上述主控模块1、数模转换器、变压器3、电流互感器、电压采集电路5、电流传感器14、电流采集电路6和模数转换器均可以采用现有的电路模块实现,其中,主控模块I可采用正弦波信号产生电路和除法运算电路组成,也可以采用STC89C516RD+单片机,显示模块8可采用240x128液晶显示屏,时钟芯片12可采用SN2200芯片,高精度钳表13可采用曰本万用M-730。
[0024] 在本实用新型的多点接地故障在线监测仪工作时,通过电流互感器输出的正弦波信号注入到受监测公共回路的设置在N600接线端子与公共接地端之间的接地线路中,并通过电压采集电路5和电流采集电路6采集该接地线路的电压信号U和电流信号I,以实时计算出受监测公共回路的绝缘电阻值R = U/I,如果受监测公共回路中发生多点接地故障,则受监测公共回路中将有强大电流通过,即受监测公共回路的绝缘电阻值将明显减小,由此即可检测出受监测公共回路是否存在多点接地故障。另外,在检测出受监测公共回路存在多点接地故障后,通过将钳表15分别装接在受监测公共回路与N600接线端子相连的各条支路上,即可通过手持示波器13显示的电流波形判断出哪一条支路出现了接地故障。
[0025] 本实用新型不局限与上述具体实施方式,根据上述内容,按照本领域的普通技术知识和惯用手段,在不脱离本实用新型上述基本技术思想前提下,本实用新型还可以做出其它多种形式的等效修改、替换或变更,均落在本实用新型的保护范围之中。

Claims (6)

1.一种电力系统公共回路的多点接地故障在线监测仪,其特征在于:所述的在线检测仪包括主控模块(I)、数模转换器、变压器(3)、电流互感器、电压采集电路(5)、电流传感器(14)、电流采集电路(6)和模数转换器;所述电流互感器和电流传感器(14)均安装在受监测公共回路设置在N600接线端子与公共接地端之间的接地线路上,所述电流采集电路(6)的输入端与电流传感器(14)相连接,所述电压采集电路(5)的正、负输入端分别连接到所述N600接线端子和公共接地端,所述主控模块(I)依次通过数模转换器、变压器(3)和电流互感器输出正弦波信号,所述主控模块(I)通过模数转换器接收电压采集电路(5)和电流采集电路(6)采集到的电压信号U和电流信号I,并实时计算出受监测公共回路的绝缘电阻值R = U/I。
2.根据权利要求1所述的多点接地故障在线监测仪,其特征在于:所述的在线检测仪还包括钳表(15)、手持示波器(13)、第一无线通信模块(16)和第二无线通信模块⑷;所述手持示波器(13)的输入端与钳表(15)相连接、输出端与第一无线通信模块(16)相连接,所述第二无线通信模块(4)连接到主控模块(I)的相应接口,第一无线通信模块(16)与第二无线通信模块(4)无线通信连接。
3.根据权利要求1或2所述的多点接地故障在线监测仪,其特征在于:所述的在线检测仪还包括用于将所述绝缘电阻值R传输到远程终端的网络接口电路(9),所述网络接口电路(9)的输入端连接到主控模块⑴的相应接口。
4.根据权利要求1或2所述的多点接地故障在线监测仪,其特征在于:所述的在线检测仪还包括的遥信接口电路(10),所述遥信接口电路(10)的输入端连接到主控模块(I)的相应接口。
5.根据权利要求1或2所述的多点接地故障在线监测仪,其特征在于:所述的在线检测仪还包括用于显示所述绝缘电阻值R的显示模块(8),所述显示模块(8)的输入端连接到主控模块(I)的相应接口。
6.根据权利要求1或2所述的多点接地故障在线监测仪,其特征在于:所述的在线检测仪还包括时钟芯片(12),所述时钟芯片(12)的输出端连接到主控模块(I)的相应接口。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN107329029A (zh) * 2017-07-01 2017-11-07 合肥东玖电气有限公司 一种电力设备的检测系统
CN108614195A (zh) * 2018-06-22 2018-10-02 广东电网有限责任公司 变电站ptn600接地在线监测定位设备及方法

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