CN209624714U - 一种高压岸电系统绝缘监测设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提出一种高压岸电系统绝缘监测设备，包括绝缘测量装置和故障定位装置。所述绝缘测量装置的逻辑处理单元将高压电网开关量信号输入到中心处理器单元，并控制高压电网开关；信号注入及采集单元产生直流电源信号，注入到高压电网；对采样电压信号进行采样处理，并输出到中心处理器。所述中心处理器将接收到的信号分析判断。所述故障定位装置的电流信号采集单元采集漏电流传感器转换的二次漏电流信号，并将信号输出到信号处理单元；信号处理单元对二次漏电流信号进行分析计算。本实用新型通过绝缘测量装置和故障定位装置，提高对地绝缘电阻检测的精确度，及时监测绝缘电阻的情况并进行处理，可靠性高，同时结构简单，制造成本低。
Description
技术领域
本实用新型涉及高压电气设备绝缘在线监测领域，具体地说是涉及一种高压岸电系统绝缘监测设备。
背景技术
在中高压配电系统中，开关设备、电力电缆等电气元件绝缘水平是电网系统安全运行的基础。传统上，一般采用定期停电的方式对高压电气设备进行预防性试验和检修，但这种方式存在固有的局限性，不能全面、真实地反映设备存在的潜伏性故障。因此，随着国民经济的发展，电力系统也逐渐发展壮大，传统的定期停电进行预防性试验的做法已不能满足电网高可靠性的要求。电力设备在线监测应运而生。所谓电力设备在线监测就是利用传感、电子、通讯、计算机分析等技术，通过对运行中电气设备的信号采集和传输、逻辑判断，来实现对配电系统的安全状态监测、评估，达到配电系统运行状态的不间断实时监测和诊断。
目前，高压电气设备绝缘在线监测技术是在电气设备处于运行状态中，利用其工作电压来监测系统绝缘的状态，通过零序电流互感器检测故障线路。该方式可靠性低，精确度低，系统结构复杂，制造成本高。
实用新型内容
为解决上述问题，本实用新型提出一种高压岸电系统绝缘监测设备，提高对地绝缘电阻检测的精确度，可靠性高，同时结构简单，制造成本低。
技术方案：本实用新型提出一种高压电气设备绝缘在线监测设备，包括绝缘测量装置和故障定位装置。所述绝缘测量装置包括信号注入及采集单元、耦合装置、中心处理器单元和逻辑处理单元。所述信号注入及采集单元由信号注入电路及电压信号采样电路组成，信号注入电路产生的直流电源信号通过耦合装置注入到高压电网；电压信号采样电路包括采样电阻和采样电压传感器，所述采样电阻与高压电网的绝缘电阻采用电阻分压方式相连，所述采样电压传感器通过模数转换器处理，将信号输出到中心处理器。所述中心处理器的信号输出端与逻辑处理单元相连。所述逻辑处理单元的输出端与高压电网的控制继电器相连；逻辑处理单元与高压电网的开关量输出模块相连，并将高压电网的开关量信号输出至中心处理器。
所述故障定位装置包括电流信号采集单元、信号处理单元和故障定位装置显示单元和设置在高压电网上的漏电流传感器。所述电流信号采集单元与漏电流传感器相连，然后通过模数转换器进行处理，将信号输出到信号处理单元。信号处理单元通过故障定位装置显示单元输出显示漏电信息。
进一步，所述中心处理器单元包括ARM核心处理芯片、非易失性存储器、复位电路和实时时钟。
进一步，所述绝缘测量装置还包括与中心处理器单元连接的绝缘测量装置通讯单元、绝缘测量装置显示单元和按键单元。
进一步，所述绝缘测量装置通讯单元由RS485和CAN总线通讯电路组成。
进一步，所述绝缘测量装置显示单元由液晶显示屏及状态指示灯组成。
进一步，所述信号处理单元包括MCU和复位电路。
进一步，所述故障定位装置还包括与信号处理单元连接的故障定位装置通讯单元和输出单元。
进一步，所述故障定位装置通讯单元为RS485通讯电路。
进一步，所述故障定位装置显示单元由数码管及LED指示灯组成。
有益效果：本实用新型通过绝缘测量装置和故障定位装置，提高对地绝缘电阻检测的精确度，及时监测绝缘电阻的实时情况并进行处理，可靠性高，同时结构简单，制造成本低。
附图说明
图1为本实用新型的高压电气设备绝缘在线监测设备系统原理图；
图2为基于耦合装置注入直流信号的原理图；
图3为直流注入法测量绝缘电阻的原理图。
具体实施方式
如图1、2，本实用新型的一种实施例，包括绝缘测量装置和故障定位装置。所述绝缘测量装置包括逻辑处理单元、信号注入及采集单元、中心处理器单元、绝缘测量装置通讯单元、绝缘测量装置显示单元和按键单元。所述逻辑处理单元将检测到的高压电网开关量信号输入到中心处理器单元，并根据设置的绝缘电阻的极限值来控制高压电网开关。所述信号注入及采集单元由信号注入电路及电压信号采样电路组成，信号注入电路产生直流电源信号，通过耦合装置注入到高压电网；电压信号采样电路包括采样电阻和采样电压传感器，所述采样电阻与高压电网的绝缘电阻采用电阻分压方式相连，所述采样电压传感器通过模数转换器处理，将信号输出到中心处理器。所述中心处理器单元包括ARM核心处理芯片、非易失性存储器、复位电路和实时时钟，ARM芯片将接收到的高压电网开关量信号和采样电压信号进行分析判断，输出相应指令信号。
所述绝缘测量装置通讯单元由RS485和CAN总线通讯电路组成，与外部通讯设备进行通信。所述绝缘测量装置显示单元由液晶显示屏及状态指示灯组成，实时显示系统状态信息，同时提供人机交互信息显示界面功能。按键单元由轻触按键电路组成，用来查看系统信息或设置参数等。
所述故障定位装置包括电流信号采集单元、信号处理单元、故障定位装置通讯单元、故障定位装置显示单元和输出单元。所述电流信号采集单元采集设置在高压电路上的漏电流传感器转换的二次漏电流信号，然后通过模数转换器进行处理，并将信号输出到信号处理单元。信号处理单元包括MCU和复位电路，MCU对模数转换器处理后的二次漏电流信号进行分析计算，根据计算结果输出相应的信息，例如漏电流和绝缘电阻等。
所述故障定位装置通讯单元为RS485通讯电路，与绝缘测量装置进行通讯。输出单元向外部控制设备输出控制信号。故障定位装置显示单元由数码管及LED指示灯组成，实时显示报警、绝缘电阻及漏电流等信息。
本实用新型的工作原理是使用直流注入法，在系统中相线与地之间注入直流低压电源，测量绝缘电阻。当线路发生接地故障时，通过漏电流传感器及故障定位装置计算出系统对地漏电流及绝缘电阻，实现选择单相接地故障的线路。
绝缘电阻测量的简化原理如图3所示。系统绝缘电阻的阻值可通过检测采样电阻R0两端的采样电压U0实现，U0突然上升则说明某处接地导致了故障电流的产生，流经R0时产生了压降；同时可通过采样电阻两端的电压与接地电阻端电压U的相互关系得出接地电阻Rf的大小：
=(－1)
Claims (9)
1.一种高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：包括绝缘测量装置和故障定位装置；所述绝缘测量装置包括信号注入及采集单元、耦合装置、中心处理器单元和逻辑处理单元；所述信号注入及采集单元由信号注入电路及电压信号采样电路组成，信号注入电路产生的直流电源信号通过耦合装置注入到高压电网；电压信号采样电路包括采样电阻和采样电压传感器，所述采样电阻与高压电网的绝缘电阻采用电阻分压方式相连，所述采样电压传感器通过模数转换器处理，将信号输出到中心处理器；所述中心处理器的信号输出端与逻辑处理单元相连；所述逻辑处理单元的输出端与高压电网的控制继电器相连；逻辑处理单元与高压电网的开关量输出模块相连，并将高压电网的开关量信号输出至中心处理器；
所述故障定位装置包括电流信号采集单元、信号处理单元和故障定位装置显示单元和设置在高压电网上的漏电流传感器；所述电流信号采集单元与漏电流传感器相连，然后通过模数转换器进行处理，将信号输出到信号处理单元；信号处理单元通过故障定位装置显示单元输出显示漏电信息。
2.根据权利要求1所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述中心处理器单元包括ARM核心处理芯片、非易失性存储器、复位电路和实时时钟。
3.根据权利要求2所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述绝缘测量装置还包括与中心处理器单元连接的绝缘测量装置通讯单元、绝缘测量装置显示单元和按键单元。
4.根据权利要求3所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述绝缘测量装置通讯单元由RS485和CAN总线通讯电路组成。
5.根据权利要求3所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述绝缘测量装置显示单元由液晶显示屏及状态指示灯组成。
6.根据权利要求1所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述信号处理单元包括MCU和复位电路。
7.根据权利要求6所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述故障定位装置还包括与信号处理单元连接的故障定位装置通讯单元和输出单元。
8.根据权利要求7所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述故障定位装置通讯单元为RS485通讯电路。
9.根据权利要求1所述的高压岸电系统绝缘监测设备，其特征在于：所述故障定位装置显示单元由数码管及LED指示灯组成。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112816837A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-18 | 江苏镇安电力设备有限公司 | 一种直流注入绝缘性能在线监测装置及检测方法 |
| CN114002558A (zh) * | 2021-11-22 | 2022-02-01 | 国网山西省电力公司晋中供电公司 | 一种绝缘故障检测系统及控制方法 |
| CN114123168A (zh) * | 2021-10-28 | 2022-03-01 | 许继电源有限公司 | 一种船用岸电箱控制系统及其控制方法 |
| CN115078921A (zh) * | 2022-04-29 | 2022-09-20 | 许继电源有限公司 | 一种船舶岸电系统绝缘监测方法及监测系统 |
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2018
- 2018-09-11 CN CN201821476602.4U patent/CN209624714U/zh active Active
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