CN209117811U - 平衡桥的控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种平衡桥的控制系统。其中，该系统包括：第一开关装置，第一开关装置串联在第一平衡桥电路的第一端和地线之间，第一平衡桥电路的第二端与第一母线；第二开关装置，第二开关装置串联在第二平衡桥电路的第一端和地线之间，第二平衡桥电路的第二端与第二母线，第二母线分别通过第一母联开关和第二母联开关与第一母线连接；其中，第一开关装置用于在第一母联开关闭合的情况下断开，第二开关装置用于在第二母联开关闭合的情况下断开。本实用新型解决了两段直流电源系统合并时发生在线绝缘监测装置误报警的技术问题。

Description

平衡桥的控制系统

技术领域

本实用新型涉及电力行业直流电源系统领域，具体而言，涉及一种平衡桥的控制系统。

背景技术

直流电源系统是变电站二次系统的重要组成部分，是继电保护、安全自动装置及自动化设备正常工作和正确动作的基础，直流电源系统出现异常或事故，轻则继电保护或安稳装置拒动误动，重则造成重大设备损坏或变电站全停，给电网企业和国民经济造成重大损失。

目前国内主流厂家生产的绝缘监测装置为检测两极平衡及两极不平衡接地基本都采用平衡桥加检测桥原理检测直流系统对地电阻，原理如下：

如图1所示，绝缘监测装置平衡桥由平衡桥电阻构成，平衡桥电阻是指接在正极—大地；负极—大地(图1中的R1/R2)，两个阻值相同的电阻。绝缘监测装置平衡桥用于单极接地故障检测，以及将直流系统正、负极对地电压稳定在50％母线电压。

如图2所示，为了检测两极接地故障，绝缘监测装置还配置了2个切换桥电阻R2。图2中切换桥电阻R2通过开关K1、K2控制，交替投入正负极电阻R2，所以称之为切换桥。合上K1时，K2断开，在直流系统正极投入电阻R2，正极对地电压降低，负极对地电压上升；反之合上K2时，K1断开，在直流系统负极投入电阻R2，此时，负极对地电压降低，正极对地电压上升。具体地，正极等效电阻R₊和负极等效电阻R_-的计算公式如下：根据切换桥工作原理可知，当切换桥启动时必然对直流系统对地电压造成波动，因此，切换桥启动时间宜为一天启动一次且启动时间不超过5分钟。

电厂、变电站直流电源系统都采用两段独立运行模式，且规程要求一套直流系统只能存在一组人工平衡桥电阻，但在其中某一段直流系统需要检修时如:蓄电池核容放电、直流电源系统设备更换等情况为保证直流电源系统安全可靠运行需闭合两段直流系统母联开关，当两段直流系统并联运行时将导致I、II段在线绝缘监测装置检测到对方平衡桥电阻而误告警直流系统发生绝缘降低。因在线绝缘监测装置是通过实时检测直流系统对地电压来判断直流系统绝缘是否下降，在母联合并时对地电压没有发生变化，因此需要等启动切换桥时装置才告警，而此时检修人员可能已离开现场，可能导致在直流系统真发生接地无法正确选线，引起保护装置的不正确动作。运行人员在监测后台收到直流系统绝缘降低信号需要前往故障直流电源系统所在地查看原因，因此会浪费人力及财力造成不必要的损失，危险机组的安全稳定运行。

针对两段直流电源系统合并时发生在线绝缘监测装置误报警的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

实用新型内容

本实用新型实施例提供了一种平衡桥的控制系统，以至少解决两段直流电源系统合并时发生在线绝缘监测装置误报警的技术问题。

根据本实用新型实施例的一个方面，提供了一种平衡桥的控制系统，包括：第一开关装置，第一开关装置串联在第一平衡桥电路的第一端和地线之间，第一平衡桥电路的第二端与第一母线；第二开关装置，第二开关装置串联在第二平衡桥电路的第一端和地线之间，第二平衡桥电路的第二端与第二母线，第二母线分别通过第一母联开关和第二母联开关与第一母线连接；其中，第一开关装置用于在第一母联开关闭合的情况下断开，第二开关装置用于在第二母联开关闭合的情况下断开。

进一步地，第一母联开关和第二母联开关不同时闭合。

进一步地，第一开关装置包括：第一继电器，第一继电器的线圈通过第一母联开关的辅助节点与第一母线串联，第一继电器的接点串联在第一平衡桥电路的第一端和地线之间。

进一步地，第二开关装置包括：第二继电器，第二继电器的线圈通过第二母联开关的辅助节点与第二母线串联，第二继电器的接点串联在第二平衡桥电路的第一端和地线之间。

进一步地，第一平衡桥电路包括：第一电阻，第一电阻的第一端与第一母线连接；第二电阻，第二电阻的第一端与第一母线连接，第二电阻的第二端与第一电阻的第二端连接，第二电阻的第二端和第一电阻的第二端通过第一开关装置接地。

进一步地，第一平衡桥电路包括：第三电阻，第三电阻的第一端与第二母线连接；第四电阻，第四电阻的第一端与第二母线连接，第四电阻的第二端与第三电阻的第二端连接，第四电阻的第二端和第三电阻的第二端通过第二开关装置接地。

进一步地，第一母联开关和第二母联开关为常开开关。

进一步地，第一开关装置和第二开关装置为常闭开关。

在本实用新型实施例中，通过在第一平衡桥电路的第一端和地线之间接入第一开关装置，并在第二平衡桥电路的第一端和地线之间接入第二开关装置，可以通过第一母联开关的动作状态控制第一开关装置的状态，并通过第二母联开关的动作状态控制第二开关装置的状态，从而实现在直流电源系统的母联开关闭合时退出相应的平衡桥电路，防止在线绝缘监测装置无告警情况发生，达到了降低两段在线绝缘检测装置同时误告警绝缘，减少运维人员前往处理所带来的人力及财力浪费的技术效果，进而解决了两段直流电源系统合并时发生在线绝缘监测装置误报警的技术问题。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是根据现有技术的一种绝缘监测装置平衡桥的示意图；

图2是根据现有技术的一种绝缘监测装置切换桥的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的一种平衡桥的控制系统的示意图；以及

图4是根据本实用新型实施例的一种可选的平衡桥的控制系统的示意图。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型方案，下面将结合本实用新型实施例中的附图，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的实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本实用新型保护的范围。

需要说明的是，本实用新型的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本实用新型的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列单元的系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些产品或设备固有的其它步单元。

根据本实用新型实施例，提供了一种平衡桥的控制系统的实施例。

图3是根据本实用新型实施例的一种平衡桥的控制系统的示意图，如图3所示，该系统包括：第一开关装置10和第二开关装置20。第一开关装置10串联在第一平衡桥电路30的第一端和地线之间，第一平衡桥电路30的第二端与第一母线；第二开关装置20串联在第二平衡桥电路40的第一端和地线之间，第二平衡桥电路的第二端与第二母线，第二母线分别通过第一母联开关50和第二母联开关60与第一母线连接。

其中，第一开关装置用于在第一母联开关闭合的情况下断开，第二开关装置用于在第二母联开关闭合的情况下断开。

具体地，上述的第一平衡桥电路和第二平衡桥电路可以是两段直流电源系统的在线绝缘监测装置平衡桥。可以在每个在线绝缘监测装置平衡桥的地线上加装开关装置，也即，在第一平衡桥电路地线上加装第一开关装置，在第二平衡桥电路地线上加装第二开关装置。可以通过两段直流电源系统中的两个母联开关分别控制两个开关装置动作，也即，通过第一母联开关控制第一开关装置动作，通过第二母联开关控制第二开关动作，从而实现平衡桥地线分合。

进一步地，母联开关的动作状态与开关装置的动作状态相反，当母联开关闭合时，开关装置断开；当母联开关断开时，开关装置闭合。当闭合母联开关时，对应的开关装置断开，平衡桥电路与地线分离，也即，平衡桥电路退出，保证只存在一组人工平衡桥。

可选地，第一母联开关和第二母联开关不同时闭合。进一步地，第一母联开关和第二母联开关可以为常开开关，而且第一开关装置和第二开关装置可以为常闭开关。

具体地，在正常情况下，第一母联开关和第二母联开关断开，当直流电源系统需要检修或其他原因时，需要将第一母联开关或第二母联开关闭合，因此，第一母联开关和第二母联开关为常开开关，而且，第一母联开关和第二母联开关不同时闭合。由于开关装置与母联开关的动作状态相反，因此，开关装置为常闭开关。

通过本实用新型上述实施例，通过在第一平衡桥电路的第一端和地线之间接入第一开关装置，并在第二平衡桥电路的第一端和地线之间接入第二开关装置，可以通过第一母联开关的动作状态控制第一开关装置的状态，并通过第二母联开关的动作状态控制第二开关装置的状态，从而实现在直流电源系统的母联开关闭合时退出相应的平衡桥电路，防止在线绝缘监测装置无告警情况发生，达到了降低两段在线绝缘检测装置同时误告警绝缘，减少运维人员前往处理所带来的人力及财力浪费的技术效果，进而解决了两段直流电源系统合并时发生在线绝缘监测装置误报警的技术问题。

可选地，第一开关装置包括：第一继电器，第一继电器的线圈通过第一母联开关的辅助节点与第一母线串联，第一继电器的接点串联在第一平衡桥电路的第一端和地线之间。

同样地，第二开关装置包括：第二继电器，第二继电器的线圈通过第二母联开关的辅助节点与第二母线串联，第二继电器的接点串联在第二平衡桥电路的第一端和地线之间。

具体地，直流电源系统的母联开关均设置有开关位置指示辅助节点，当母联开关闭合时该节点也随之闭合。每个开关装置均可以是一个继电器，继电器的线圈通过辅助节点与母联连接，继电器的接点连接在平衡桥电路的地线上。当任意一个母联开关闭合时，相应的辅助节点随之闭合，从而相应的继电器的线圈上电，该继电器的接点断开，使得相应的平衡桥电路与地线断开连接，也即，该平衡桥电路退出。

可选地，第一平衡桥电路包括：第一电阻，第一电阻的第一端与第一母线连接；第二电阻，第二电阻的第一端与第一母线连接，第二电阻的第二端与第一电阻的第二端连接，第二电阻的第二端和第一电阻的第二端通过第一开关装置接地。

同样地，第一平衡桥电路包括：第三电阻，第三电阻的第一端与第二母线连接；第四电阻，第四电阻的第一端与第二母线连接，第四电阻的第二端与第三电阻的第二端连接，第四电阻的第二端和第三电阻的第二端通过第二开关装置接地。

具体地，如图1所示，第一平衡桥电路和第二平衡桥电路也可以由平衡桥电阻构成，每个平衡桥电路由两个平衡桥电阻构成，两个平衡桥电阻串联后与母线连接，两个平衡桥电阻的连接节点通过开关装置与地线连接。

例如，如图4所示，两段直流电源系统母联开关均有开关位置指示辅助节点，当母联开关合并时该节点也随之闭合。因此在直流电源系统在线绝缘监测装置平衡桥地线上加装继电器接点，如图4所示的K1继电器接点和K2继电器接点。通过母联开关辅助节点状态来控制继电器动作，进而平衡桥地线分合。当直流电源系统母联开关闭合时通过退出平衡桥来防止在线绝缘监测装置误告警情况发生。例如，当直流电源系统需要检修或其它原因时，闭合I段母联开关闭合，从而K1继电器接点断开，I段直流电源系统中的平衡桥退出，仅存在II段直流电源系统中的平衡桥。

通过上述方案，在直流电源系统在线绝缘监测装置平衡桥地线上加装继电器，通过母联开关辅助节点控制继电器分合来实现在线绝缘检测装置平衡桥的投入状态。当直流电源系统需要检修或其它原因需要闭合母联开关时，直流电源系统在线绝缘监测装置退出平衡桥保证一套直流系统只存在一组人工平衡桥，防止两段在线绝缘监测装置同时误告警绝缘降低，可大大减少运维人员前往处理所带来的人力及财力浪费。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种平衡桥的控制系统，其特征在于，包括：

第一开关装置，所述第一开关装置串联在第一平衡桥电路的第一端和地线之间，所述第一平衡桥电路的第二端与第一母线；

第二开关装置，所述第二开关装置串联在第二平衡桥电路的第一端和地线之间，所述第二平衡桥电路的第二端与第二母线，所述第二母线分别通过第一母联开关和第二母联开关与所述第一母线连接；

其中，所述第一开关装置用于在所述第一母联开关闭合的情况下断开，所述第二开关装置用于在所述第二母联开关闭合的情况下断开。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一母联开关和所述第二母联开关不同时闭合。

3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第一开关装置包括：

第一继电器，所述第一继电器的线圈通过所述第一母联开关的辅助节点与所述第一母线串联，所述第一继电器的接点串联在所述第一平衡桥电路的第一端和所述地线之间。

4.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述第二开关装置包括：

第二继电器，所述第二继电器的线圈通过所述第二母联开关的辅助节点与所述第二母线串联，所述第二继电器的接点串联在所述第二平衡桥电路的第一端和所述地线之间。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一平衡桥电路包括：

第一电阻，所述第一电阻的第一端与所述第一母线连接；

第二电阻，所述第二电阻的第一端与所述第一母线连接，所述第二电阻的第二端与所述第一电阻的第二端连接，所述第二电阻的第二端和所述第一电阻的第二端通过所述第一开关装置接地。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一平衡桥电路包括：

第三电阻，所述第三电阻的第一端与所述第二母线连接；

第四电阻，所述第四电阻的第一端与所述第二母线连接，所述第四电阻的第二端与所述第三电阻的第二端连接，所述第四电阻的第二端和所述第三电阻的第二端通过所述第二开关装置接地。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述第一母联开关和所述第二母联开关为常开开关。

8.根据权利要求7所述的系统，其特征在于，所述第一开关装置和所述第二开关装置为常闭开关。