CN219204173U - 一种可拉路查找直流接地辅助电源装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，通过测试控制系统对蓄电池、升压逆变器以及直流电源支路的电压电流进行实时监测，进一步通过对升压逆变器电流电压的输出状态以及直流电源支路正极端对地电压和负极端对地电压进行评估，并根据评估结果控制接触器的投入，实现将蓄电池作为辅助电源并联接入直流电源支路，使得在对直流电源支路进行拉路测试过程时即使将直流系统与直流电源支路断开，通过蓄电池起到辅助电源供电作用能够使直流电源支路正常工作，避免了直流系统断开后导致停电等问题，从而实现在不影响电力系统工作的情况下实现在线拉路检测。
Description
技术领域
本实用新型涉及电力系统故障查找技术领域，特别是涉及一种可拉路查找直流接地辅助电源装置。
背景技术
在电力系统中通常采用直流系统为远动通讯装置、继电保护及自动装置等设备提供电源。因此，排除直流系统的故障是保障电力系统运行的关键。其中，因直流系统接地而引起的电力系统故障为电力系统中的主要问题。当直流系统仅发生一点接地时，虽然系统内不会产生短路电流，系统可继续运行；但当直流系统中另一点也发生接地时，就可能造成直流电源短路，引发电力系统事故。
目前，对于电力系统直流接地故障通常采用支路拉路法进行的故障排除。但通过拉路法查找直流接地故障时，需要将继电保护及自动装置和断路器等设备断开后，才能判断支路是否存在接地故障。若在保护设备断开时电网出现故障，则将导致大范围的停电。因此，采用支路拉路法进行的故障排除存在较大安全隐患。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，在不影响电力系统工作的情况下实现在线拉路检测。
为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：
一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，包括蓄电池、升压逆变器、接触器、直流电源支路和测试控制系统；
所述蓄电池的输出端与所述升压逆变器的输入端连接；
所述升压逆变器的正极输出端与所述接触器的电源输入端连接；
所述升压逆变器的负极输出端与所述直流电源支路的负极连接；
所述接触器的电源输出端与所述直流电源支路的正极连接；
所述测试控制系统分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的正极输出端和负极输出端、接触器的控制端以及所述直流电源支路的负极和正极连接。
进一步地，所述测试控制系统包括微处理模块和采集模块；
所述采集模块的输入端分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的正极输出端和负极输出端以及所述直流电源支路的负极和正极连接；
所述采集模块的输出端与所述微处理模块的输入端连接；
所述微处理模块的输出端与所述接触器的控制输入端连接。
进一步地，所述微处理模块包括显示器、启动控件和复位控件。
进一步地，所述采集模块包括多组电压采样器和多组电流采样器；
多组所述电流采样器的输入端分别与所述蓄电池的正极输出端以及升压逆变器的正极输出端连接；
多组所述电流采样器的输出端与所述微处理模块的输入端连接；
多组所述电压采样器的输入端分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的输出端以及所述直流电源支路的负极和正极连接；
多组所述电压采样器的输出端与所述微处理模块的输入端连接。
进一步地，所述采集模块还包括多组隔离通信器；
所述隔离通信器的一端与所述电流采样器或所述电压采样器的输出端连接，所述隔离通信器的另一端与所述微处理模块的输入端连接。
进一步地，所述采集模块还包括多组数模转换芯片和多组基准电源芯片；
所述基准电源芯片的电源输出端与所述数模转换芯片的基准电压输入端连接；
所述数模转换芯片的采样输入端与所述电流采样器或所述电压采样器的输出端连接，所述数模转换芯片的采样输出端与所述微处理模块的输入端连接。
进一步地，所述采集模块还包括多组主控芯片；
所述主控芯片的数据输入端与所述数模转换芯片的采样输出端连接；
所述主控芯片的数据输出端与所述微处理模块的输入端连接。
进一步地，还包括二极管；
所述二极管的正极与所述升压逆变器正极输出端连接；
所述二极管的负极与所述接触器的电源输入端连接。
本实用新型的有益效果在于：通过测试控制系统对蓄电池、升压逆变器以及直流电源支路的电压电流进行实时监测，进一步通过对升压逆变器电流电压的输出状态以及直流电源支路正极端对地电压和负极端对地电压进行评估，并根据评估结果控制接触器的投入，实现将蓄电池作为辅助电源并联接入直流电源支路，使得在对直流电源支路进行拉路测试过程时即使将直流系统与直流电源支路断开，通过蓄电池起到辅助电源供电作用能够使直流电源支路正常工作，避免了直流系统断开后导致停电等问题，从而实现在不影响电力系统工作的情况下实现在线拉路检测。
附图说明
图1为本实用新型实施例中的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置的模块示意图；
图2为本实用新型实施例中的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置的另一模块示意图；
图3为本实用新型实施例中的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置的电流采样电路示意图；
图4为本实用新型实施例中的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置的电压采样电路示意图；
图5为本实用新型实施例中的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置的主控芯片电路示意图；
图6为本实用新型实施例中的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置的隔离通信器电路示意图；
标号说明：
1、蓄电池；2、升压逆变器；3、接触器；4、直流电源支路；5、测试控制系统；51、微处理模块；52、采集模块；AD、数模转换芯片；CPU、主控芯片；D1、二极管。
具体实施方式
为详细说明本实用新型的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图予以说明。
请参照图1，一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，包括蓄电池、升压逆变器、接触器、直流电源支路和测试控制系统；
所述蓄电池的输出端与所述升压逆变器的输入端连接；
所述升压逆变器的正极输出端与所述接触器的电源输入端连接；
所述升压逆变器的负极输出端与所述直流电源支路的负极连接；
所述接触器的电源输出端与所述直流电源支路的正极连接；
所述测试控制系统分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的正极输出端和负极输出端、接触器的控制端以及所述直流电源支路的负极和正极连接。
由上述描述可知，本实用新型的有益效果在于：通过测试控制系统对蓄电池、升压逆变器以及直流电源支路的电压电流进行实时监测，进一步通过对升压逆变器电流电压的输出状态以及直流电源支路正极端对地电压和负极端对地电压进行评估，并根据评估结果控制接触器的投入，实现将蓄电池作为辅助电源并联接入直流电源支路，使得在对直流电源支路进行拉路测试过程时即使将直流系统与直流电源支路断开，通过蓄电池起到辅助电源供电作用能够使直流电源支路正常工作，避免了直流系统断开后导致停电等问题，从而实现在不影响电力系统工作的情况下实现在线拉路检测。
进一步地，所述测试控制系统包括微处理模块和采集模块；
所述采集模块的输入端分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的正极输出端和负极输出端以及所述直流电源支路的负极和正极连接；
所述采集模块的输出端与所述微处理模块的输入端连接；
所述微处理模块的输出端与所述接触器的控制输入端连接。
由上述描述可知，通过采集模块分别对蓄电池、升压逆变器和所述直流电源支路进行采集，将采集到到数据发送至微处理模块进行判断后，从而微处理模块控制接触器投入，将蓄电池并入直流电源支路起到辅助电源作用。
进一步地，所述微处理模块包括显示器、启动控件和复位控件。
由上述描述可知，通过设置显示器能够对直流电源支路的测试结果进行显示，并通过启动控件和复位控件控制微处理模块的启停和复位。
进一步地，所述采集模块包括多组电压采样器和多组电流采样器；
多组所述电流采样器的输入端分别与所述蓄电池的正极输出端以及升压逆变器的正极输出端连接；
多组所述电流采样器的输出端与所述微处理模块的输入端连接；
多组所述电压采样器的输入端分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的输出端以及所述直流电源支路的负极和正极连接；
多组所述电压采样器的输出端与所述微处理模块的输入端连接。
由上述描述可知，通过设置多组电压采样器和多组电流采样器，从而能够分别对蓄电池、升压逆变器以及所述直流电源支路进行电流电压采样，实现对辅助电源装置中主要设备的实时监测。
进一步地，所述采集模块还包括多组隔离通信器；
所述隔离通信器的一端与所述电流采样器或所述电压采样器的输出端连接，所述隔离通信器的另一端与所述微处理模块的输入端连接。
由上述描述可知，通过将隔离通信器分别设置于电流采样器与微处理模块之间，以及电压采样器与微处理模块之间，能够避免不同电压电流采样通道之间的信号的干扰，提高采样精度。
进一步地，所述采集模块还包括多组数模转换芯片和多组基准电源芯片；
所述基准电源芯片的电源输出端与所述数模转换芯片的基准电压输入端连接；
所述数模转换芯片的采样输入端与所述电流采样器或所述电压采样器的输出端连接，所述数模转换芯片的采样输出端与所述微处理模块的输入端连接。
由上述描述可知，通过设置数模转换芯片和基准电源芯片，能够将电压采样器以及电路采样器采集到的信号进行转化，更方便微处理模块对数据进行处理。
进一步地，所述采集模块还包括多组主控芯片；
所述主控芯片的数据输入端与所述数模转换芯片的采样输出端连接；
所述主控芯片的数据输出端与所述微处理模块的输入端连接。
由上述描述可知，通过设置主控芯片进一步对数模转换芯片输出的采样信号进行处理，提高对采样信号的处理效果。
进一步地，还包括二极管；
所述二极管的正极与所述升压逆变器正极输出端连接；
所述二极管的负极与所述接触器的电源输入端连接。
由上述描述可知，通过在升压逆变器与接触器之间设置反向二极管，使得当微处理模块误控制时，反向二极管起到二层保护作用，保护装置不会因短路过载烧毁。
本实施例上述一种可拉路查找直流接地辅助电源装置可以适用于电力系统的直流接地故障检测，以下通过具体实施方式进行说明：
实施例一
请参照图1，一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，包括蓄电池1、升压逆变器2、接触器3、直流电源支路4和测试控制系统5；所述蓄电池1的输出端与所述升压逆变器2的输入端连接；所述升压逆变器2的正极输出端与所述接触器3的电源输入端连接；所述升压逆变器2的负极输出端与所述直流电源支路4的负极连接；所述接触器3的电源输出端与所述直流电源支路4的正极连接；所述测试控制系统5分别与所述蓄电池1的输出端、升压逆变器2的正极输出端和负极输出端、接触器3的控制端以及所述直流电源支路4的负极和正极连接；所述升压逆变器2为DC/DC升压逆变器2；
其中，所述测试控制系统5包括微处理模块51和采集模块52；所述采集模块52的输入端分别与所述蓄电池1的输出端、升压逆变器2的正极输出端和负极输出端以及所述直流电源支路4的负极和正极连接；所述采集模块52的输出端与所述微处理模块51的输入端连接；所述微处理模块51的输出端与所述接触器3的控制输入端连接；所述微处理模块51包括显示器、启动控件和复位控件，所述显示器用于显示测试结果如正接地、负接地、电源接反以及过载等；
请参照图2至图6，所述采集模块52包括多组电压采样器、多组电流采样器、多组隔离通信器、多组数模转换芯片AD、多组基准电源芯片和多组主控芯片CPU；在一可选的实施方式中，所述数模转换芯片AD的型号为AD7705；所述基准电源芯片的型号为MC1403；所述主控芯片CPU的型号为STC12C5A60S2-44；多组所述电流采样器的输入端分别与所述蓄电池1的正极输出端以及升压逆变器2的正极输出端连接，如输入端通过分流器或电流传感器进行采集；多组所述电压采样器的输入端分别与所述蓄电池1的输出端、升压逆变器2的输出端以及所述直流电源支路4的负极和正极连接，如通过电压传感器进行采集；
每一所述数模转换芯片AD的采样输入端与所述电流采样器或所述电压采样器的输出端连接，所述数模转换芯片AD的采样输出端与所述主控芯片CPU的输入端连接；所述基准电源芯片的电源输出端与所述数模转换芯片AD的基准电压输入端连接；所述主控芯片CPU的数据输出端与所述隔离通信器的第一端连接，所述隔离通信器的另一端与所述微处理模块51的输入端连接；
在一可选的实施方式中，还包括二极管D1；所述二极管D1的正极与所述升压逆变器2正极输出端连接；所述二极管D1的负极与所述接触器3的电源输入端连接；
上述一种可拉路查找直流接地辅助电源装置的原理如下：
使用时，所述蓄电池1为所述升压逆变器2升压的电源；实时测量所述蓄电池1以及所述升压逆变器2的电流电压输出状态，同时监测待测试直流电源支路4正极对地负极对地，实时评估判断后，控制所述接触器3即可将所述蓄电池1并联作为辅助电源，并利用所述升压逆变器2作为直流电源为待测试直流系统的支路供电，即实现可拉路；而后再把待测试直流电源支路4脱开直流系统检测是否接地，如正极和负极与待测试直流系统的支路极性相反，正极对地电压采样和负极对地电压采样的测量值经过微处理模块51评估极性是否正确后，再控制投入并联所述接触器3；当极性接反，所述微处理模块51拒绝控制投入并联接触器3，已实现反接误接保护；即使微处理模块51误控制，还有反向二极管D1第二层保护，从而保护装置不会因短路过载烧毁，判定方法如下：
当待测试直流电源支路4无接地故障时，正极对地电压采样和负极对地电压采样测量结果对称均为：220/2(110伏)；
当待测试直流电源的支路发生正极性接地时，正极对地电压采样测量结果为：0伏；负极对地电压采样测量结果为：220伏；所述微处理模块51指示灯正接地指示；
当待测试直流电源支路4发生负极性接地时，负极对地电压采样测量结果为：220伏；正极对地电压采样测量结果为：0伏；所述微处理模块51控制指示灯负接地指示；
当待测试直流电源支路4正极对地绝缘降低时，正极对地电压采样测量结果为：100至109伏；负极对地电压采样测量结果为：120至111伏；所述微处理模块51界面提示正极对地绝缘降低；
当待测试直流电源支路4正极经过电阻接地故障时，正极对地电压采样测量结果为：1至99伏；负极对地电压采样测量结果为：220至121伏；所述微处理模块51界面提示正极高阻接地；
在判定期间，由于待测试直流电源支路4有所述蓄电池1作为辅助电源保障继续运行，因此不会出现待测试直流电源支路4断电造成越级跳闸的问题，实现可在带电情况下对相对复杂的保护及自动装置和断路器控制回路，或直流系统高阻接地时的接地故障进行查找。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (8)
1.一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，包括蓄电池、升压逆变器、接触器、直流电源支路和测试控制系统；
所述蓄电池的输出端与所述升压逆变器的输入端连接；
所述升压逆变器的正极输出端与所述接触器的电源输入端连接；
所述升压逆变器的负极输出端与所述直流电源支路的负极连接；
所述接触器的电源输出端与所述直流电源支路的正极连接；
所述测试控制系统分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的正极输出端和负极输出端、接触器的控制端以及所述直流电源支路的负极和正极连接。
2.根据权利要求1所述的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，所述测试控制系统包括微处理模块和采集模块；
所述采集模块的输入端分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的正极输出端和负极输出端以及所述直流电源支路的负极和正极连接；
所述采集模块的输出端与所述微处理模块的输入端连接；
所述微处理模块的输出端与所述接触器的控制输入端连接。
3.根据权利要求2所述的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，所述微处理模块包括显示器、启动控件和复位控件。
4.根据权利要求2所述的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，所述采集模块包括多组电压采样器和多组电流采样器；
多组所述电流采样器的输入端分别与所述蓄电池的正极输出端以及升压逆变器的正极输出端连接；
多组所述电流采样器的输出端与所述微处理模块的输入端连接；
多组所述电压采样器的输入端分别与所述蓄电池的输出端、升压逆变器的输出端以及所述直流电源支路的负极和正极连接；
多组所述电压采样器的输出端与所述微处理模块的输入端连接。
5.根据权利要求4所述的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，所述采集模块还包括多组隔离通信器；
所述隔离通信器的一端与所述电流采样器或所述电压采样器的输出端连接，所述隔离通信器的另一端与所述微处理模块的输入端连接。
6.根据权利要求4所述的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，所述采集模块还包括多组数模转换芯片和多组基准电源芯片；
所述基准电源芯片的电源输出端与所述数模转换芯片的基准电压输入端连接；
所述数模转换芯片的采样输入端与所述电流采样器或所述电压采样器的输出端连接，所述数模转换芯片的采样输出端与所述微处理模块的输入端连接。
7.根据权利要求6所述的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，所述采集模块还包括多组主控芯片；
所述主控芯片的数据输入端与所述数模转换芯片的采样输出端连接；
所述主控芯片的数据输出端与所述微处理模块的输入端连接。
8.根据权利要求1所述的一种可拉路查找直流接地辅助电源装置，其特征在于，还包括二极管；
所述二极管的正极与所述升压逆变器正极输出端连接；
所述二极管的负极与所述接触器的电源输入端连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202320144098.2U CN219204173U (zh) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | 一种可拉路查找直流接地辅助电源装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| CN202320144098.2U CN219204173U (zh) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | 一种可拉路查找直流接地辅助电源装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN219204173U true CN219204173U (zh) | 2023-06-16 |
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Family Applications (1)
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| CN202320144098.2U Active CN219204173U (zh) | 2023-01-31 | 2023-01-31 | 一种可拉路查找直流接地辅助电源装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN219204173U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117543788A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 山东寿光市坤隆石油机械股份有限公司 | 一种新能源螺杆泵供电控制系统 |
-
2023
- 2023-01-31 CN CN202320144098.2U patent/CN219204173U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117543788A (zh) * | 2024-01-09 | 2024-02-09 | 山东寿光市坤隆石油机械股份有限公司 | 一种新能源螺杆泵供电控制系统 |
| CN117543788B (zh) * | 2024-01-09 | 2024-04-02 | 山东寿光市坤隆石油机械股份有限公司 | 一种新能源螺杆泵供电控制系统 |
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