CN216560835U - 一种检测环网故障的仿真电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种检测环网故障的仿真电路，包括低频信号源、电流检测装置和控制模块：所述第一交流电源的相线对地接入所述低频信号源；所述电流检测装置与所述第一交流电源连接，所述电流检测装置还与所述第二交流电源连接；所述控制模块与所述电流检测装置连接。本实用新型利用低频信号源在第一交流电源的相线对地注入低频信号，通过电流检测装置检测第一交流电源上的第一电流信号或第二交流电源上的第二电流信号，控制模块根据第一电流信号或第二电流信号，确定该交流电源系统是否发生环网故障，本方案可有效判定环网故障，并且无须断开电源，具有故障检测效率高的特点。本实用新型可广泛应用于环网故障检测技术领域。
Description
技术领域
本实用新型涉及环网故障检测技术领域，特别是涉及一种检测环网故障的仿真电路。
背景技术
站用交流电源系统一般使用两套相互独立的交流电源进行供电，形成“一用一备”的电源系统，在其中一套交流电源故障时，仍能使用另外一套备用的交流电源提供电能。
正常情况下，两套交流电源独立运行，互不干扰，负荷被较为均匀地分配地到两套交流电源上。但是由于设计、施工、运行过程中的倒负荷或绝缘降低等各种因素，使得原本独立运行的两套交流电源之间出现一点或多点的电气连接现象，也即是环网故障现象。
环网故障会导致站用变压器负载过大或者线缆电流过大或者局部设备供电不可靠以及保护装置或电源投切装置发生误动作，给站用交流电源系统的安全稳定运行带来了十分严重的危害。
目前，对于站用交流电源系统的环网故障的检测主要是通过断开馈线支路的交流断路器的方法来判断是否存在环网故障。该方法可以有效处理部分环网故障，如相线直接环网，但是对于零线环网或电阻性环网却无法进行正确判断，同时由于需要断开设备电源，所以该操作存在一定运行风险。
实用新型内容
为解决上述技术问题，本实用新型的目的在于：提供一种检测环网故障的仿真电路。
本实用新型所采取的技术方案是：
一种检测环网故障的仿真电路，应用于站用交流电源系统，所述站用交流电源系统包括第一交流电源和第二交流电源，所述检测环网故障的仿真电路包括低频信号源、电流检测装置和控制模块：
所述第一交流电源的相线对地接入所述低频信号源；
所述电流检测装置与所述第一交流电源连接，所述电流检测装置还与所述第二交流电源连接；
所述控制模块与所述电流检测装置连接。
进一步，所述电流检测装置包括第一电流检测单元；
所述第一电流检测单元与所述第二交流电源的接地线连接，所述第一电流检测单元还与所述控制模块连接。
进一步，所述电流检测装置还包括电流信号显示单元，所述电流信号显示单元与所述第一电流检测单元连接。
进一步，所述电流检测装置还包括：
第二电流检测单元，所述第二电流检测单元与所述第一交流电源的相线连接，所述第二电流检测单元还与所述控制模块连接；
第三电流检测单元，所述第三电流检测单元与所述第一交流电源的零线连接，所述第三电流检测单元还与所述控制模块连接。
所述第二电流检测单元与所述电流信号显示单元连接，所述第三电流检测单元与所述电流信号显示单元连接。
进一步，所述第一交流电源的零线对地接入所述低频信号源。
进一步，所述检测环网故障点仿真电路还包括环网故障设置模块；
所述环网故障设置模块的一端与所述第一交流电源的输出端连接，所述环网故障设置模块的另一端与所述第二交流电源的输出端连接。
本实用新型的有益效果是：本实用新型利用低频信号源在第一交流电源的相线对地注入低频信号，通过电流检测装置检测第一交流电源上的第一电流信号或第二交流电源上的第二电流信号，控制模块根据第一电流信号或第二电流信号，来判断是否有部分的低频信号进入第二交流电源，从而确定该交流电源系统是否发生环网故障，本方案可有效判定环网故障，并且无须断开电源，具有故障检测效率高的特点。
附图说明
图1为本实用新型的一种检测环网故障的仿真电路的电路原理图；
图2为本实用新型的一种检测环网故障的仿真电路的另一种电路原理图；
图3为本实用新型的零线同相环网模型电路示意图。
具体实施方式
本实施例提供了一种检测环网故障的仿真电路，应用于站用交流电源系统，站用交流电源系统包括第一交流电源和第二交流电源，检测环网故障的仿真电路包括低频信号源、电流检测装置和控制模块：
第一交流电源的相线对地接入低频信号源；
电流检测装置与第一交流电源连接，电流检测装置还与第二交流电源连接；
控制模块与电流检测装置连接。
具体地，低频信号源用于产生低频信号，低频信号是指频率较低的交流电流信号，该频率通常要低于工频信号的频率50Hz，例如，该低频信号的频率可以为0.5Hz。
其中，电流检测装置，用于对第一交流电源和第二交流电源上的关键线路位置进行电流检测；本申请的仿真电路主要用于检测两个交流电源相对应的相线之间是否存在相线环网故障，例如，检测第一交流电源的A相线与第二交流电源的A相线之间是否存在相线环网故障，检测第一交流电源的B相线与第二交流电源的B相线之间是否存在相线环网故障，检测第一交流电源的C相线与第二交流电源的C相线之间是否存在相线环网故障。
以检测第一交流电源的A相线和第二交流电源的A相线是否存在相线环网故障为例，在第一交流电源的A相线和地之间接入低频信号源，从而产生低频信号，如果第一交流电源的A相线与第二交流电源的A相线之前存在相线环网故障，也即是第一交流电源和第二交流电源存在电气连接，那么，低频信号不仅进入第一交流电源内，而且还会进入第二交流电源内，通过利用电流检测装置检测第二交流电源上的第二电流信号，该第二电流信号可以是流经第二交流电源的接地线上的电流信号，如果控制模块判断出第二电流信号中包含有低频信号成分，那么可以判定第一交流电源的A相线与第二交流电源的A相线之间有发生相线环网故障，也即是该站用交流系统发生了环网故障。
按照相同的方式，可以检测第一交流电源的B相线和第二交流电源的B相线之间以及第一交流电源的C相线与第二交流电源的C相线是否存在相线环网故障。
当然，在第二交流电源上检测到低频信号，可以确定有部分低频信号流入第二交流电源，当然也可以利用电流检测装置检测第一交流电源上的第一电流信号，控制模块根据该第一电流信号确定流入第一交流电源的低频信号的电流值大小小于总的低频信号的电流值，那么，根据电流分流的原理可以确定，有部分低频信号流入第二交流电源，因此，可以判定第一交流电源的A相线与第二交流电源的A相线之间有发生环网故障，也即是该站用交流系统发生了环网故障。
按照相同的方式，可以检测第一交流电源的B相线和第二交流电源的B相线之间以及第一交流电源的C相线与第二交流电源的C相线是否存在相线环网故障。
综上所述，本申请利用低频信号源在第一交流电源的相线对地注入低频信号，通过电流检测装置检测第一交流电源上的第一电流信号或第二交流电源上的第二电流信号，控制模块根据第一电流信号或第二电流信号，来判断是否有部分的低频信号进入第二交流电源，从而确定该交流电源系统是否发生环网故障，本方案可有效判定环网故障，并且无须断开电源，具有故障检测效率高的特点。
进一步作为可选的实施方式，参照图1，电流检测装置包括第一电流检测单元；
第一电流检测单元与第二交流电源的接地线连接，第一电流检测单元还与控制模块连接。
具体地，电流检测装置包括若干个电流检测单元，其中，第一电流检测单元用于获取第二交流电源的第二电流信号，其中，可利用第一电流检测单元检测第二交流电源的接地线上的电流，将流经该接地线的电流作为第二电流信号，在一个具体的实施例中，第一电流检测单元可包括电流互感器或电流探针等电流检测器件。
进一步作为可选的实施方式，电流检测装置还包括电流信号显示单元，电流信号显示单元与第一电流检测单元连接。
电流信号显示单元，用于显示采集到的电流的信息，可利用电流信号显示单元显示该第二电流信号，例如波形信息，幅值信息等，在一个具体的实施中，电流信号显示单元可包括示波器。
进一步作为可选的实施方式，电流检测装置还包括：
第二电流检测单元，第二电流检测单元与第一交流电源的相线连接，第二电流检测单元还与控制模块连接；
第三电流检测单元，第三电流检测单元与第一交流电源的零线连接，第三电流检测单元还与控制模块连接。
第二电流检测单元与电流信号显示单元连接，第三电流检测单元与电流信号显示单元连接。
具体地，本实施例中，第二电流检测单元和第三电流检测单元主要用于获取第一交流电源上的电流，其中，参照图2，第二电流检测单元获取相线上流过的电流，例如，获取A相线上的电流，也即是相线电流，第三检测单元获取第一交流电源的零线上的电流，也即是零线电流，根据三相电流与零线叠加电流为0以及单相线电流与零线电流叠加电流为0的原理可知，如果控制模块确定第一交流电源的A相线的相线电流与零线电流的叠加结果不为0，并且该叠加结果中包含的电流成分为部分低频信号，则可以判定，低频信号源所产生的低频信号中，有部分低频信号进入第一交流电流，还有部分低频信号进入第二交流电源，则可以判定第一交流电源和第二交流电源之间存在环网故障的现象。在一个具体的实施例中，第二电流检测单元可包括电流互感器或电流探针等电流检测器件，第三电流检测单元可包括电流互感器或电流探针等电流检测器件。
进一步作为可选的实施方式，第一交流电源的零线对地接入低频信号源。
具体地，上面的实施例主要是用于检测相线环网故障的情形，本申请还提供了另外一种实施例，用于检测站用交流电源系统的零线环网故障。
参照图3，在第一交流电源的零线和地之间接入低频信号源，该低频信号源产生的低频信号，在第一交流电源的零线和第二交流电源的零线之间存在环网故障的情形下，会进入第一交流电源的零线和第二交流电源的零线，通过检测第二交流电源的零线上的电流中是否包含部分低频信号，如果包含部分低频信号则可以判定第一交流电源的零线和第二交流电源的零线之间存在环网故障，也即是站用交流电源系统存在零线环网故障的情形。
进一步作为可选的实施方式，参照图1，检测环网故障点仿真电路还包括环网故障设置模块；
环网故障设置模块的一端与第一交流电源的输出端连接，环网故障设置模块的另一端与第二交流电源的输出端连接。
具体地，本申请所请求保护的环网检测电路为仿真电路，在该仿真电路中，还设置有环网故障设置模块，利用该环网故障设置模块来表征第一交流电源和第二交流电源的电气连接故障。在一个具体地实施例中，环网故障设置模块可包括一个环网故障电阻，利用该环网故障电阻来连接第一交流电源和第二交流电源。
以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做作出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (6)
1.一种检测环网故障的仿真电路，应用于站用交流电源系统，所述站用交流电源系统包括第一交流电源和第二交流电源，其特征在于，所述检测环网故障的仿真电路包括低频信号源、电流检测装置和控制模块：
所述第一交流电源的相线对地接入所述低频信号源；
所述电流检测装置与所述第一交流电源连接，所述电流检测装置还与所述第二交流电源连接；
所述控制模块与所述电流检测装置连接。
2.根据权利要求1所述的一种检测环网故障的仿真电路，其特征在于，所述电流检测装置包括第一电流检测单元；
所述第一电流检测单元与所述第二交流电源的接地线连接，所述第一电流检测单元还与所述控制模块连接。
3.根据权利要求2所述的一种检测环网故障的仿真电路，其特征在于，所述电流检测装置还包括电流信号显示单元，所述电流信号显示单元与所述第一电流检测单元连接。
4.根据权利要求3所述的一种检测环网故障的仿真电路，其特征在于，所述电流检测装置还包括：
第二电流检测单元，所述第二电流检测单元与所述第一交流电源的相线连接，所述第二电流检测单元还与所述控制模块连接；
第三电流检测单元，所述第三电流检测单元与所述第一交流电源的零线连接，所述第三电流检测单元还与所述控制模块连接；
所述第二电流检测单元与所述电流信号显示单元连接，所述第三电流检测单元与所述电流信号显示单元连接。
5.根据权利要求1所述的一种检测环网故障的仿真电路，其特征在于，所述第一交流电源的零线对地接入所述低频信号源。
6.根据权利要求1所述的一种检测环网故障的仿真电路，其特征在于，所述检测环网故障点仿真电路还包括环网故障设置模块；
所述环网故障设置模块的一端与所述第一交流电源的输出端连接，所述环网故障设置模块的另一端与所述第二交流电源的输出端连接。
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| CN202122871235.6U CN216560835U (zh) | 2021-11-22 | 2021-11-22 | 一种检测环网故障的仿真电路 |
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2021
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