CN218276195U - 直流电源远程监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电网自动化技术领域，提出了直流电源远程监测系统，包括均与主控芯片连接的母线绝缘检测电路、过压检测电路和欠压检测电路，主控芯片还与服务器通信连接，母线绝缘检测电路包括依次连接的漏电流传感器、整流电路、光耦U7和运放U1A，漏电流传感器用于检测母线漏电流，光耦U7的输出三极管发射极与母线电压负端连接，光耦U7的输出三极管集电极依次通过电位器RP1、电阻R1与母线电压正端连接，电位器RP1的滑动端接入运放U1A的反相输入端。通过上述技术方案，解决了现有技术中直流电源远程监测系统电路结构复杂、成本高的问题。

Description

直流电源远程监测系统

技术领域

本实用新型涉及配电网自动化技术领域，具体的，涉及直流电源远程监测系统。

背景技术

直流系统是变电站非常重要的组成部分，它的主要任务就是给继电保护装置、断路器操作、各类信号回路提供电源。直流系统的正常运行与否，关系到继电保护及断路器能否正确动作，会影响变电站乃至整个电网的安全运行。直流电源远程监测系统能够实时监测直流电源是否正常运行，发现问题及时报警，从而保证整个变电站的安全运行。目前，直流电源远程监测系统电路结构复杂、成本高。

实用新型内容

本实用新型提出直流电源远程监测系统，解决了相关技术中直流电源远程监测系统电路结构复杂、成本高的问题。

本实用新型的技术方案如下：包括均与主控芯片连接的母线绝缘检测电路、过压检测电路和欠压检测电路，所述主控芯片还与服务器通信连接，

所述母线绝缘检测电路包括依次连接的漏电流传感器、整流电路、光耦U7和运放U1A，所述漏电流传感器用于检测母线漏电流，所述光耦U7的输出三极管发射极与母线电压负端连接，所述光耦U7的输出三极管集电极依次通过电位器RP1、电阻R1与母线电压正端连接，所述电位器RP1的滑动端接入所述运放U1A的反相输入端，

所述电阻R1和所述电位器RP1的串联点还与稳压管D5的阴极连接，所述稳压管D5的阳极与母线电压负端连接，所述稳压管D5的阴极接入所述运放U1A的供电端，所述稳压管D5的阴极通过电阻R3接入所述运放U1A的同相输入端，所述运放U1A的同相输入端与稳压管D6的阴极连接，所述稳压管D6的阳极与母线电压负端连接，所述运放U1A的输出端作为所述母线绝缘检测电路的输出，与所述主控芯片连接。

进一步，所述过压检测电路包括电阻R6、电位器RP2、电阻R8和运放U1B，所述电阻R6、所述电位器RP2和所述电阻R8串联，所述电阻R6的一端与母线电压正端连接，所述电阻R8的一端与母线电压负端连接，所述电位器RP2的滑动端接入所述运放U1B的同相输入端，所述运放U1B的反相输入端与所述稳压管D6的阴极连接，所述运放U1B的输出端作为所述过压检测电路的输出，接入所述主控芯片。

进一步，所述欠压检测电路包括电阻R10、电位器RP3、电阻R11和运放U1C，所述电阻R10、所述电位器RP3和所述电阻R11串联，所述电阻R10的一端与母线电压正端连接，所述电阻R11的一端与母线电压负端连接，所述电位器RP3的滑动端接入所述运放U1C的反相输入端，所述运放U1C的反相输入端与所述稳压管D6的阴极连接，所述运放U1C的输出端作为所述欠压检测电路的输出，接入所述主控芯片。

进一步，还包括控制输出电路，所述控制输出电路包括二极管D10、二极管D11、二极管D12、三极管Q1和继电器K1，所述二极管D10的阳极与所述母线绝缘检测电路的输出端连接，所述二极管D11的阳极与所述过压检测电路的输出端连接，所述二极管D12的阳极与所述欠压检测电路的输出端连接，所述二极管D10的阴极、所述二极管D11的阴极和所述二极管D12的阴极连接，所述二极管D10的阴极与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端与母线电压正端连接，所述三极管Q1的发射极与母线电压负端连接，所述继电器K1的常闭触点串联在母线的电源进线上。

进一步，所述整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流桥，所述整流桥的输出端并联有电容C1。

本实用新型的工作原理及有益效果为：

本实用新型中母线绝缘检测电路用于检测母线电压对地绝缘情况，过压检测电路用于检测母线电压是否过高、欠压检测电路用于检测母线电压是否高低，母线绝缘检测电路、过压检测电路和欠压检测电路的输出均连接至主控芯片，由主控芯片发送至服务器，实现直流电源的远程监测。

其中，母线绝缘检测电路的工作原理为：将漏电流传感器同时套设在母线电压正端和母线电压负端外侧，正常情况下，漏电流传感器的输出电压为零，漏电流传感器的输出电压经整流电路之后加在光耦U7的输入端，光耦U7关断，运放U1A的反相输入端电压等于供电端电压，供电端电压由电阻R1和稳压管D5分压得到，为12V，运放U1A同相输入端的电压由电阻R3和稳压管D6分压得到，为6V，小于反相输入端电压，运放U1A输出低电平信号；当母线绝缘故障时，母线电压正端与地之间、或母线电压负端与地之间会存在漏电流，导致漏电流传感器的输出不为零，当母线电压正端对地漏电流或母线电压负端对地漏电流过大时，整流电路的输出电压加在光耦U7的输入端，光耦U7导通，运放U1A反相输入端电压由电阻R1和电位器RP1分压得到，小于同相输入端电压，运放U1A输出高电平信号。主控芯片接收到该高电平信号，则判断母线电压绝缘故障。

本实用新型能够实现直流电源系统的远程监测，而且电路结构简单、成本低。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1为本实用新型电路原理图；

图2为本实用新型中控制输出电路原理图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例，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。基于本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，都涉及本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实施例直流电源远程监测系统包括均与主控芯片连接的母线绝缘检测电路、过压检测电路和欠压检测电路，主控芯片还与服务器通信连接，

母线绝缘检测电路包括依次连接的漏电流传感器、整流电路、光耦U7和运放U1A，漏电流传感器用于检测母线漏电流，光耦U7的输出三极管发射极与母线电压负端连接，光耦U7的输出三极管集电极依次通过电位器RP1、电阻R1与母线电压正端连接，电位器RP1的滑动端接入运放U1A的反相输入端，

电阻R1和电位器RP1的串联点还与稳压管D5的阴极连接，稳压管D5的阳极与母线电压负端连接，稳压管D5的阴极接入运放U1A的供电端，稳压管D5的阴极通过电阻R3接入运放U1A的同相输入端，运放U1A的同相输入端与稳压管D6的阴极连接，稳压管D6的阳极与母线电压负端连接，运放U1A的输出端作为母线绝缘检测电路的输出，与主控芯片连接。

本实施例中母线绝缘检测电路用于检测母线电压对地绝缘情况，过压检测电路用于检测母线电压是否过高、欠压检测电路用于检测母线电压是否高低，母线绝缘检测电路、过压检测电路和欠压检测电路的输出均连接至主控芯片，由主控芯片发送至服务器，实现直流电源的远程监测。

其中，母线绝缘检测电路的工作原理为：将漏电流传感器同时套设在母线电压正端和母线电压负端外侧，正常情况下，漏电流传感器的输出电压为零，漏电流传感器的输出电压经整流电路之后加在光耦U7的输入端，光耦U7关断，运放U1A的反相输入端电压等于供电端电压，供电端电压由电阻R1和稳压管D5分压得到，为12V，运放U1A同相输入端的电压由电阻R3和稳压管D6分压得到，为6V，小于反相输入端电压，运放U1A输出低电平信号；当母线绝缘故障时，母线电压正端与地之间、或母线电压负端与地之间会存在漏电流，导致漏电流传感器的输出不为零，当母线电压正端对地漏电流或母线电压负端对地漏电流过大时，整流电路的输出电压加在光耦U7的输入端，光耦U7导通，运放U1A反相输入端电压由电阻R1和电位器RP1分压得到，小于同相输入端电压，运放U1A输出高电平信号。主控芯片接收到该高电平信号，则判断母线电压绝缘故障。

本实施例能够实现直流电源系统的远程监测，而且电路结构简单、成本低。

进一步，如图1所示，过压检测电路包括电阻R6、电位器RP2、电阻R8和运放U1B，电阻R6、电位器RP2和电阻R8串联，电阻R6的一端与母线电压正端连接，电阻R8的一端与母线电压负端连接，电位器RP2的滑动端接入运放U1B的同相输入端，运放U1B的反相输入端与稳压管D6的阴极连接，运放U1B的输出端作为过压检测电路的输出，接入主控芯片。

电阻R6、电位器RP2和电阻R8串联在母线电压正端和母线电压负端之间，电位器RP2的滑动端接入运放U1B的同相输入端，稳压管D6的阴极接入运放U1B的反相输入端；当母线电压过高时，电位器RP2滑动端的电压大于稳压管D6的阴极电压，运放U1B输出高电平信号，主控芯片接收到该高电平信号，则判断母线电压过高。

进一步，如图1所示，欠压检测电路包括电阻R10、电位器RP3、电阻R11和运放U1C，电阻R10、电位器RP3和电阻R11串联，电阻R10的一端与母线电压正端连接，电阻R11的一端与母线电压负端连接，电位器RP3的滑动端接入运放U1C的反相输入端，运放U1C的反相输入端与稳压管D6的阴极连接，运放U1C的输出端作为欠压检测电路的输出，接入主控芯片。

电阻R10、电位器RP3和电阻R11串联在母线电压正端和母线电压负端之间，电位器RP3的滑动端接入运放U1C的反相输入端，稳压管D6的阴极接入运放U1C的同相输入端；当母线电压过低时，电位器RP3滑动端的电压小于稳压管D6的阴极电压，运放U1C输出高电平信号，主控芯片接收到该高电平信号，则判断母线电压过高。

进一步，如图2所示，还包括控制输出电路，控制输出电路包括二极管D10、二极管D11、二极管D12、三极管Q1和继电器K1，二极管D10的阳极与母线绝缘检测电路的输出端连接，二极管D11的阳极与过压检测电路的输出端连接，二极管D12的阳极与欠压检测电路的输出端连接，二极管D10的阴极、二极管D11的阴极和二极管D12的阴极连接，二极管D10的阴极与三极管Q1的基极连接，三极管Q1的集电极与继电器K1线圈的一端连接，继电器K1线圈的另一端与母线电压正端连接，三极管Q1的发射极与母线电压负端连接，继电器K1的常闭触点串联在母线的电源进线上。

母线绝缘检测电路、过压检测电路和欠压检测电路中有一个输出高电平时，都会导致三极管Q1导通，继电器K1的线圈通电，继电器K1的常闭触点断开，及时断开电源进线，避免电路元件的损坏。

进一步，如图1所示，整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流桥，整流桥的输出端并联有电容C1。

漏电流传感器的输出电压可能为正电压或负电压，二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成整流桥，将漏电流传感器的输出电压转换为正电压，并经电容C1滤波之后，加在光耦U7的输入端，保证光耦U7的可靠动作。

以上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，凡在本实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，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (5)

1.直流电源远程监测系统，其特征在于，包括均与主控芯片连接的母线绝缘检测电路、过压检测电路和欠压检测电路，所述主控芯片还与服务器通信连接，

所述母线绝缘检测电路包括依次连接的漏电流传感器、整流电路、光耦U7和运放U1A，所述漏电流传感器用于检测母线漏电流，所述光耦U7的输出三极管发射极与母线电压负端连接，所述光耦U7的输出三极管集电极依次通过电位器RP1、电阻R1与母线电压正端连接，所述电位器RP1的滑动端接入所述运放U1A的反相输入端，

所述电阻R1和所述电位器RP1的串联点还与稳压管D5的阴极连接，所述稳压管D5的阳极与母线电压负端连接，所述稳压管D5的阴极接入所述运放U1A的供电端，所述稳压管D5的阴极通过电阻R3接入所述运放U1A的同相输入端，所述运放U1A的同相输入端与稳压管D6的阴极连接，所述稳压管D6的阳极与母线电压负端连接，所述运放U1A的输出端作为所述母线绝缘检测电路的输出，与所述主控芯片连接。

2.根据权利要求1所述的直流电源远程监测系统，其特征在于，所述过压检测电路包括电阻R6、电位器RP2、电阻R8和运放U1B，所述电阻R6、所述电位器RP2和所述电阻R8串联，所述电阻R6的一端与母线电压正端连接，所述电阻R8的一端与母线电压负端连接，所述电位器RP2的滑动端接入所述运放U1B的同相输入端，所述运放U1B的反相输入端与所述稳压管D6的阴极连接，所述运放U1B的输出端作为所述过压检测电路的输出，接入所述主控芯片。

3.根据权利要求1所述的直流电源远程监测系统，其特征在于，所述欠压检测电路包括电阻R10、电位器RP3、电阻R11和运放U1C，所述电阻R10、所述电位器RP3和所述电阻R11串联，所述电阻R10的一端与母线电压正端连接，所述电阻R11的一端与母线电压负端连接，所述电位器RP3的滑动端接入所述运放U1C的反相输入端，所述运放U1C的反相输入端与所述稳压管D6的阴极连接，所述运放U1C的输出端作为所述欠压检测电路的输出，接入所述主控芯片。

4.根据权利要求1所述的直流电源远程监测系统，其特征在于，还包括控制输出电路，所述控制输出电路包括二极管D10、二极管D11、二极管D12、三极管Q1和继电器K1，所述二极管D10的阳极与所述母线绝缘检测电路的输出端连接，所述二极管D11的阳极与所述过压检测电路的输出端连接，所述二极管D12的阳极与所述欠压检测电路的输出端连接，所述二极管D10的阴极、所述二极管D11的阴极和所述二极管D12的阴极连接，所述二极管D10的阴极与所述三极管Q1的基极连接，所述三极管Q1的集电极与继电器K1线圈的一端连接，所述继电器K1线圈的另一端与母线电压正端连接，所述三极管Q1的发射极与母线电压负端连接，所述继电器K1的常闭触点串联在母线的电源进线上。

5.根据权利要求1所述的直流电源远程监测系统，其特征在于，所述整流电路包括二极管D1、二极管D2、二极管D3和二极管D4组成的整流桥，所述整流桥的输出端并联有电容C1。

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