CN204989389U - 一种直流测试系统的接地故障定位电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型属于电力检测设备技术领域，特别涉及一种直流测试系统的接地故障定位电路，包括MCU控制单元、电流放大电路、滤波电路、A/D转换器、无线通信模块、LCD显示单元和电流钳表，所述电流钳表的正极输出端依次通过滤波电路、电流放大电路和A/D转换器与MCU控制单元连接，所述MCU控制单元还分别与无线通信模块和LCD显示单元连接，本实用新型可以对直流系统中存在的绝缘或接地故障点的进行定位和查找接地检测，极大地减少了自动化及电气化系统设备的停机时间，产生重大的经济效益和社会效益。
Description
技术领域
本实用新型属于电力检测设备技术领域，特别涉及一种直流测试系统的接地故障定位电路。
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，都可能造成保护误动或者保护拒动，危害电力系统正常运行，《中华人民共和国电力行业标准DL/T856－2004》规定了不同直流系统接地故障的整定值，当直流系统接地阻抗低于该阻值时，表示系统已经处于故障运行状态，需尽快处理。
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，而传统的拉路法已无法满足在保证系统安全运行的情况下找出接地故障点，近几年来，相关规程中已经明文禁止采用拉路法的方式来进行接地故障点的定位，因此需要一个精准的仪器对接地故障点进行精准的定位。
实用新型内容
本实用新型的目的为解决现有技术的上述问题，提供了一种能自动查找故障、提高故障检测效率的直流系统综合测试装置的接地故障定位电路，为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案如下：
一种直流测试系统的接地故障定位电路，其特征在于：包括MCU控制单元、电流放大电路、滤波电路、A/D转换器、无线通信模块、LCD显示单元和电流钳表，所述电流钳表的正极输出端依次通过滤波电路、电流放大电路和A/D转换器与MCU控制单元连接，所述MCU控制单元还分别与无线通信模块和LCD显示单元连接。
优选地，所述滤波电路包括电阻R1、电容C1,电流放大电路包括电阻R2、电容C2和运算比较器A1,所述电阻R1的一端与电流钳表的正极输出端连接，所述电容C1一端和电阻R2的一端连接后与电阻R1的另一端连接，所述电容C2的一端和运算比较器A1的正极输入端连接后与电阻R2的另一端连接，所述运算比较器A1的输出端与A/D转换器连接，所述运算比较器A1的负极输入端、电容C1另一端和电容C2的另一端都分别与地连接。
优选地，所述A/D数模转换器采用ADS1232模数转换芯片，所述运算比较器A1采用OP07芯片。
优选地，所述无线通信模块的型号采用NRF24L01通信模块。
优选地，所述MCU控制单元采用基于Cortex-M3内核的STM32F107处理器。
综上所述，本实用新型具有以下优点与积极效果：
(1)本实用新型采用的无线通信技术，能够在同一个系统中实现不受距离限制的故障探测以及查找，提高故障检测的效率，极大的减小因为系统复杂引起的故障查找困难带来的经济损失和人力资源的浪费。
(2)本实用新型能够当作高精度电流表使用，分辨率达到0.1mA，在检测过程中能够准确检测回路中漏电流的大小，为准确检测故障提供一个精准的参考。
(3)本实用新型根据漏电流大小以及同步信号，能够准确计算出检测回路的故障电阻大小，并且能够给出故障点相对于检测点的方向，能够大大提高故障定位的效率，极大的减小了人力资源的浪费，产生很大的经济效益。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实例或现有技术中的技术方案，下面将对实施实例或现有技术描述中所需要的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实例，对于本领域普通技术人员来说，在不付出创造性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型一种直流测试系统的接地故障定位电路的原理结构图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实例中的附图，对本实用新型实施例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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，一种直流测试系统的接地故障定位电路，包括MCU控制单元、电流放大电路、滤波电路、A/D转换器、无线通信模块、LCD显示单元和电流钳表，所述电流钳表的正极输出端依次通过滤波电路、电流放大电路和A/D转换器与MCU控制单元连接，所述MCU控制单元还分别与无线无线通信模块和LCD显示单元连接，在本实用新型中，所述A/D数模转换器采用ADS1232模数转换芯片，所述MCU控制单元采用基于Cortex-M3内核的STM32F107处理器，所述无线通信模块的型号采用NRF24L01通信模块。
在本实用新型中，所述滤波电路包括电阻R1、电容C1,电流放大电路包括电阻R2、电容C2和运算比较器A1,所述电阻R1的一端与电流钳表的正极输出端连接，所述电容C1一端和电阻R2的一端连接后与电阻R1的另一端连接，所述电容C2的一端和运算比较器A1的正极输入端连接后与电阻R2的另一端连接，所述运算比较器A1的输出端与A/D转换器连接，所述运算比较器A1的负极输入端、电容C1另一端和电容C2的另一端都分别与地连接；所述运算比较器A1采用OP07芯片。
结合如图1，以下对本实用新型的工作原理做进一步阐述，通过电流钳表采集直流馈线母线中的漏电流，经过滤波器滤除干扰，经过一个OP07运算比较器进行电流跟随放大后，由A/D模拟数字转换器进行转换成数字信号后送给MCU控制单元进行数据处理，MCU控制单元通过发出命令，由ADS1232模数转换器把模拟电流信号转换为数字信号信号发送给MCU控制器进行数据处理和对比，通过计算最后得出故障接地阻值大小，并在LCD显示单元进行显示并显示接地故障点的相对方向以及显示直流馈线母线中的波形变化曲线，按照同样的方法对每一根馈线进行漏电流的检测，知道定位到故障点；如果该线路存在的干扰较大，可以通过调节电流钳表信号幅值和频率避开干扰，同时还可以通过MCU控制器发出控制命令，通过NRF24L01通信模块接收信号，供给定位接地故障点使用，可以实现所有故障的检测和故障的定位。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本使用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种直流测试系统的接地故障定位电路，其特征在于：包括MCU控制单元、电流放大电路、滤波电路、A/D转换器、无线通信模块、LCD显示单元和电流钳表，所述电流钳表的正极输出端依次通过滤波电路、电流放大电路和A/D转换器与MCU控制单元连接，所述MCU控制单元还分别与无线通信模块和LCD显示单元连接。
2.根据权利要求1所述的一种直流测试系统的接地故障定位电路，其特征在于：所述滤波电路包括电阻R1、电容C1,电流放大电路包括电阻R2、电容C2和运算比较器A1,所述电阻R1的一端与电流钳表的正极输出端连接，所述电容C1一端和电阻R2的一端连接后与电阻R1的另一端连接，所述电容C2的一端和运算比较器A1的正极输入端连接后与电阻R2的另一端连接，所述运算比较器A1的输出端与A/D转换器连接，所述运算比较器A1的负极输入端、电容C1另一端和电容C2的另一端都分别与地连接。
3.根据权利要求2所述的一种直流测试系统的接地故障定位电路，其特征在于：所述A/D数模转换器采用ADS1232模数转换芯片，所述运算比较器A1采用OP07芯片。
4.根据权利要求1所述的一种直流测试系统的接地故障定位电路，其特征在于：所述无线通信模块的型号采用NRF24L01通信模块。
5.根据权利要求1所述的一种直流测试系统的接地故障定位电路，其特征在于：所述MCU控制单元采用基于Cortex-M3内核的STM32F107处理器。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105510773A (zh) * | 2016-01-28 | 2016-04-20 | 广州优维电子科技有限公司 | 一种直流系统接地故障检测装置 |
| CN111856140A (zh) * | 2020-08-28 | 2020-10-30 | 重庆理工大学 | 变电站直流系统一点对地绝缘故障h桥监测系统 |
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2015
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| CN105510773B (zh) * | 2016-01-28 | 2018-09-21 | 广州优维电子科技有限公司 | 一种直流系统接地故障检测装置 |
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