高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀的製作方法

2023-07-23 03:06:51

專利名稱：高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及ー種高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀。
背景技術：
直流系統為變電站繼電保護和自動裝置、控制信號迴路、遠動裝置及事故應急系統提供穩定可靠的工作電源，是保障變電站設備正常操作的決定條件。直流系統發生接地故障將直接危害變電站的安全穩定運行。直流系統絕緣監測儀便是及時檢測直流系統是否發生接地故障的常用儀器。但是，在長期使用過程中發現，現有的直流系統絕緣監測儀存在安裝維護不便的問題，定期檢修不但費時費力，還存在影響電網正常運行的風險。其主要原因是直流系統絕緣監測儀都是固定安裝於機櫃內，而機櫃內裝有眾多其他電器設備和儀表，使得機櫃內空間狹小、線路交錯繁雜。若檢修時不將直流系統絕緣監測儀由機櫃內拆下 取出，一方面，會因空間有限難以進行維修，另一方面也很難短時間內理清線路，在直流系統絕緣監測儀與其他設備連線或拆線時，極易出現接錯或拆錯線的情況，嚴重影響電カ系統的運行安全；若將直流系統絕緣監測儀由機櫃內拆下，則需要維修人員攜帶大量拆卸エ具，一方面増加了維修人員攜帶物品的數量和重量，負擔較重，且拆裝時間較長，費時費カ；另ー方面，易在拆卸直流系統絕緣監測儀的過程中損傷同櫃的其他儀器，或碰掉、碰松其他連接線路，影響電カ系統正常運行。另外，由於上述拆卸和連線過程較為複雜繁瑣，且維修風險較高，因此，需要維修人員具備豐富的拆裝經驗，從而，増加了企業培訓員エ的時間和資金成本。

實用新型內容本實用新型的目的是提供ー種高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，維修人員無須攜帶拆裝工具便可將其由機櫃內拆下，且操作過程簡單，省時省力，同時，也不會影響其他設備，從而，可解決現有技術存在的問題。本實用新型為實現上述目的，通過以下技術方案實現高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，包括直流接地故障測試儀主機、直流接地故障測試儀主機的前面板上設有顯示器、功能鍵、光標移動鍵、清屏鍵、確認鍵和數字鍵；直流接地故障測試儀主機的後面板上有主機/分機接ロ、故障報警輸出、絕緣監測輸入、啟動開關、CT接ロ、通訊接ロ、工作電源接口和保險，直流接地故障測試儀主機的頂部安裝掛鈎和連接柱，連接柱通過連接件與直流接地故障測試儀主機連接；掛鈎與掛杆活動連接，掛杆通過掛件與滑板連接固定；滑板上安裝鎖定套和壓杆，鎖定套上豎向開設鎖定槽；連接柱上水平安裝軸，軸的一端安裝鎖定塊，鎖定塊與鎖定槽配合，軸的另一端安裝棘輪扳手，棘輪扳手和鎖定塊分別位於連接柱兩側；軸上安裝棘輪，棘輪位於連接柱和棘輪扳手之間，連接柱上活動安裝棘齒，棘齒與棘輪嚙合，連接柱上安裝彈簧片，彈簧片與棘齒接觸使棘齒壓緊棘輪；鎖定槽下端的下槽ロ的寬度大於鎖定塊的寬度且小於鎖定塊的長度，鎖定槽的寬度大於鎖定塊的長度；壓杆與棘輪扳手配合；軸上安裝扭簧，扭簧的一端與棘輪扳手連接，另一端與連接柱連接。[0005]為了進一步實現本實用新型的目的，還可以採用以下技術方案所述連接柱上安裝限位塊，限位塊與棘輪扳手配合為棘輪扳手限位。所述連接柱上安裝防護罩，棘輪、扭簧、限位塊、棘齒、棘輪扳手和彈簧片均位於防護罩內，防護罩上部開設透槽，棘輪扳手經透槽伸出防護罩外，透槽足夠棘輪扳手在其內擺動。所述連接件由滑套和滑杆連接構成，滑杆與直流接地故障測試儀主機的頂部連接，滑杆上活動安裝滑套，滑套與連接柱的下端部鉸接。所述滑板上安裝固定座，滑板的頂部設有滑塊，固定座的底部設有燕尾槽，燕尾槽與滑塊滑動配合；固定座的兩側各設有ー塊連接板。
本實用新型的優點在於它裝有特製的鎖定機構，鎖定機構將所述監測儀與機櫃固定連接。拆卸時，維修人員無須使用工具，僅需用手將所述監測儀向上抬起，便可使鎖定機構解鎖，解鎖後即可將所述監測儀取下。將所述監測儀再次上抬便可將鎖定機構上鎖，使監測儀與機櫃重新連接固定，操作簡便快捷。另外，它還可實現雙頻檢測，通過電流幅值比較法，可避免分布電容的影響，不再誤報接地支路，並且不再重複巡檢無故障支路，大大降低了查找故障支路的時間。

圖I是本實用新型所述高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀的結構示意圖；圖2是直流接地故障測試儀主機的後視結構示意圖；圖3是圖I的I局部放大結構示意圖；圖4是沿圖3A-A線的剖視放大結構示意圖；圖5是沿圖3B-B線的剖視結構示意圖；圖6是存在分布電容及接地電阻時系統簡圖；圖7是電阻RG與K值變化規律圖，其中橫坐標是電阻RG值，縱坐標是K值；圖8是雙頻檢測的直流系統絕緣監測儀檢測流程圖；圖9是現有直流系統絕緣監測儀的工作原理圖；圖10是直流系統簡圖；圖11是現有直流系統絕緣監測儀排查直流接地故障點的流程圖，圖中最右側方框所代表的操作步驟是當絕緣監測儀報出支路I故障時，檢修人員拉開該支路I的負載I，監測儀重新對各個支路進行巡檢，如果接地故障消除，表明接地故障發生在負載I上，如果故障不消除，恢復負載1，解開負載2，再次對各個支路進行巡檢，直到找到故障點並維修完畢後結束。附圖標記I顯示器2功能鍵3光標移動鍵4清屏鍵5確認鍵6數字鍵7直流接地故障測試儀主機8滑板9固定座10滑塊11燕尾槽12滑套13鎖定套14連接柱15壓杆16鎖定槽17鎖定塊18棘輪19軸20扭簧21下槽ロ 22棘輪扳手23棘齒24彈簧片25限位塊26連接板27掛杆28掛鈎29掛件30滑杆31主機/分機接ロ 32故障報警輸出33絕緣監測輸入34啟動開關35 CT接ロ 36通訊接ロ 37工作電源接ロ 38保險39防護罩40透槽。
具體實施方式
本實用新型所述的高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，包括直流接地故障測試儀主機7、直流接地故障測試儀主機7的前面板上設有顯示器I、功能鍵2、光標移動鍵3、清屏鍵4、確認鍵5和數字鍵6 ;直流接地故障測試儀主機7的後面板上有主機/分機接ロ 31、故障報警輸出32、絕緣監測輸入33、啟動開關34、CT接ロ 35、通訊接ロ 36、工作電源接ロ37和保險38 ;直流接地故障測試儀主機7的頂部安裝掛鈎28和連接柱14，連接柱14通過連接件與直流接地故障測試儀主機7連接；掛鈎28與掛杆27活動連接，掛杆27通過掛件29與滑板8連接固定；滑板8上安裝鎖定套13和壓杆15，鎖定套13和壓杆15可與滑板8製成一體。如圖3和圖5所示，鎖定套13上豎向開設鎖定槽16，鎖定槽16的下端是下槽ロ21。連接柱14上水平安裝軸19，軸19可相對連接柱14旋轉，軸19的一端安裝鎖定塊17，鎖定塊17與鎖定槽16配合，軸19的另一端安裝棘輪扳手22，棘輪扳手22和鎖定塊17分別位於連接柱14兩側。棘輪扳手22往復擺動，可通過軸19帶動鎖定塊17朝ー個方向旋轉，鎖定塊17毎次轉動角度為90度，從而，可實現鎖定塊17在豎向和橫向兩狀態下循環切換。軸19上安裝棘輪18，棘輪18位於連接柱14和棘輪扳手22之間，連接柱14上活動安裝棘齒23，棘齒23可相對連接柱14擺動，棘齒23與棘輪18嚙合。連接柱14上安裝彈簧片24，彈簧片24與棘齒23接觸使棘齒23壓緊棘輪18。下槽ロ 21的寬度大於鎖定塊17的寬度且小於鎖定塊17的長度，鎖定槽16的寬度大於鎖定塊17的長度，以確保鎖定塊17豎直狀態下可進出下槽ロ 21，鎖定塊17橫向狀態下與下槽ロ 21配合鎖定。壓杆15與棘輪扳手22配合。軸19上安裝扭簧20，扭簧20的一端與棘輪扳手22連接，另一端與連接柱14連接。鎖定套13、鎖定塊17、軸19、棘輪扳手22、棘輪18、壓杆15和棘齒23連接構成鎖定 機構。如圖I所示，顯示器I可採用大屏幕液晶全中文顯示，配有背光。按面板上除「清屏」鍵外的任意鍵，背光將自動開啟兩分鐘內無鍵盤操作，背光自動關閉。四個功能鍵2在不同的菜單下，具有不同的功能，在顯示器右側對應的位置有提示。光標移動鍵3是光標上、下、左、右移動鍵清屏鍵4可在任意狀態下，按清屏鍵可以初始化液晶顯示器。確認鍵5可在設定參數完成後按「確認」鍵保存所設定的參數。數字鍵6包括10位數字和一位小數點。如圖2所示，主機/分機接ロ 31可以是DB9型插針式母座。作為主機吋，該接ロ是與分機聯結的RS485通訊接ロ ；作為分機時，該接ロ是與第二段主機聯結的RS485通訊接ロ。故障報警輸出32可以是ME020-508-06P型插座。作為主機時該接口才有效，為故障報警的空接點輸出。絕緣監測輸入33是MC020-508-10P型插座。直流系統母線監測採樣輸入接ロ。啟動開關34為工作電源開關。CT接ロ 35是ME010-508-05P型插座。CT接ロ有四個插座，每個插座內對應有獨立的光電隔離電路，可接CT採集模塊，四個插座功能相同可互換。通訊接ロ 36是DR9型插針式公座。作為主機使用時用於與上位機集中監控器通訊，RS232接ロ ；作為分機使用時用於與第一段主機通訊，RS485接ロ。工作電源接ロ 37是ME010-508-02P型插座。工作電源一般取直流母線，上面接正極，下面接負極。保險38是工作電源迴路保護熔斷器。所述的直流接地故障測試儀主機7可與現有的直流接地故障測試儀電路和工作原理相同。安裝時，可將滑板8與安裝所述高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀的機櫃直接連接。由滑板8上摘取直流接地故障測試儀主機7的步驟如下①如圖5所示，起初鎖定塊17處於橫向狀態，由於鎖定塊17的長度大於下槽ロ 21的寬度，因此，鎖定塊17無法由下槽ロ 21向下移出鎖定槽16タト，此時鎖定機構為鎖緊狀態，確保直流接地故障測試儀主機7牢固懸掛於滑板8底部。②將直流接地故障測試儀主機7相對滑板8水平上移。一方面，使掛鈎28與掛杆27脫離，另ー方面，直流接地故障測試儀主機7帶動棘輪扳手22相對壓杆15上移的過程中，壓杆15壓動棘輪扳手22轉動90度；棘輪扳手22通過軸19帶動鎖定塊17轉動90度呈豎直狀態，棘齒23和棘輪18配合將鎖定塊17轉動後的狀態鎖定。之後將直流接地故障測試儀主機7水平下移，由於鎖定塊17為豎直狀態，鎖定塊17可由鎖定槽16內脫出，使鎖定機構為解鎖狀態。如圖I所示，鎖定塊17由鎖定槽16內脫出時，應將直流接地故障測試儀主機7的左端應相對右端向下傾斜，方可將鎖定塊17由鎖定槽16內取出，此時，直流接地故障測試儀主機7的左端與滑板8分離。再將掛鈎28由掛杆27上摘下，便可將直流接地故障測試儀主機7由滑板8上取下。直流接地故障測試儀主機7下移運程中，棘輪扳手22與壓杆15分離後，棘輪扳手22在扭簧20的作用下反轉復位，棘輪扳手22反轉復位時不會帶動軸19轉動。③將直流接地故障測試儀主機7重新掛裝於滑板8的過程，與上述摘下的過程正好相反。當鎖定塊17插入鎖定槽16後，壓杆15會再次按壓棘輪扳手22，棘輪扳手22通過軸19帶動鎖定塊17轉動90度，使鎖定塊17再次呈橫向狀態，棘齒23與棘輪18配合鎖定鎖定塊17的位置。如圖3所示，所述連接柱14上安裝限位塊25，限位塊25與棘輪扳手22配合為棘輪扳手22限位。確保棘輪扳手22每次復位後都位於壓杆15下方，便於兩者下一次配合。為防止棘輪18、扭簧20、限位塊25、棘齒23、棘輪扳手22和彈簧片24外露，受外界汙染或損壞，如圖3所示，所述連接柱14上安裝防護罩39，棘輪18、扭簧20、限位塊25、棘齒23、棘輪扳手22和彈簧片24均位於防護罩39內，防護罩39上部開設透槽40，棘輪扳手22經透槽40伸出防護罩39タト，透槽40足夠棘輪扳手22在其內擺動。如圖I所示，所述連接件由滑套12和滑杆30連接構成，滑杆30與直流接地故障測試儀主機7的頂部連接，滑杆30上活動安裝滑套12，滑套12與連接柱14的下端部鉸接。如圖I所示，摘取直流接地故障測試儀主機7時，可僅將直流接地故障測試儀主機7的左端向上抬起，而無須將直流接地故障測試儀主機7整體水平上移，連接柱14 一方面可相對直流接地故障測試儀主機7轉動，另一方面，連接柱14和滑杆30可相對滑套12滑動，以確保連接柱14隻能相對鎖定套13豎向直線移動，簡化鎖定機構的解鎖過程。為進一歩方便將直流接地故障測試儀主機7由滑板8上取下，如圖I所示，所述滑板8上安裝固定座9，滑板8通過固定座9與安裝所述高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀的機櫃連接。滑板8的頂部設有滑塊10，固定座9的底部設有燕尾槽11，燕尾槽11與滑塊10滑動配合。摘取直流接地故障測試儀主機7前，可先將滑板8由機櫃內抽出，從而增大可操作的空間。滑板8與固定座9的配合，也是為了防止鎖定機構失效無法解鎖後，能夠對方便鎖定機構進行修復，以便確保將直流接地故障測試儀主機7由滑板8上取下。如圖I所示，固定座9的兩側各設有ー塊連接板26，連接板26上設有孔，方便將固定座9與安裝所述高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀的機櫃連接。現有的直流系統絕緣監測儀在長期使用過程中，除上述與其他設備連線和拆裝檢修不便外，還存在的以下問題I、檢測受分布電容影響現有直流系統絕緣監測儀的主機中配有超低頻信號源，該信號源將超低頻信號由母線接ロ注入直流系統。CT安裝在母線的每個支路上。工作原理如圖9所示，直流系統絕緣監測儀通過超低頻信號源，在直流母線上注入超低頻信號，通常信號頻率是8Hz和4Hz兩種，但出現接地時，低頻信號從接地支路流出經大地，與信號源形成迴路，根據漏電流的大小判斷是否接地。[0022]當支路2存在分布電容時，支路I發生接地故障時，則支路I上有il信號電流，支路2也有i2信號電流通過。我們通過現場模擬實驗，比較RG為20k Q接地阻值與不同電容容量及頻率時的容抗值(kQ)，如下表所示。可以看出，表中的容抗與20kQ阻值相差甚遠，i2的電流比il電流大數倍以上，也就是說阻性電流值比容性電流值小很多，CT 二次側感應電流送給計算機是容性電流，主機判斷是支路2接地，出現誤判斷。
權利要求1.高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，包括直流接地故障測試儀主機(7)，直流接地故障測試儀主機(7)的前面板上設有顯示器(I)、功能鍵(2)、光標移動鍵(3)、清屏鍵(4)、確認鍵(5)和數字鍵(6);直流接地故障測試儀主機(7)的後面板上有主機/分機接ロ(31)、故障報警輸出(32)、絕緣監測輸入(33)、啟動開關(34)、CT接ロ(35)、通訊接ロ(36)、工作電源接ロ(37)和保險(38)，其特徵在於直流接地故障測試儀主機(7)的頂部安裝掛鈎(28)和連接柱(14)，連接柱(14)通過連接件與直流接地故障測試儀主機(7)連接；掛鈎(28 )與掛杆(27 )活動連接，掛杆(27 )通過掛件(29 )與滑板(8 )連接固定；滑板(8 )上安裝鎖定套(13)和壓杆(15)，鎖定套(13)上豎向開設鎖定槽(16);連接柱(14)上水平安裝軸(19),軸(19)的一端安裝鎖定塊(17),鎖定塊(17)與鎖定槽(16)配合,軸(19)的另ー端安裝棘輪扳手(22)，棘輪扳手(22)和鎖定塊(17)分別位於連接柱(14)兩側；軸(19)上安裝棘輪(18)，棘輪(18)位於連接柱(14)和棘輪扳手(22)之間，連接柱(14)上活動安裝棘齒(23)，棘齒(23)與棘輪(18)嚙合，連接柱(14)上安裝彈簧片(24)，彈簧片(24)與棘齒(23)接觸使棘齒(23)壓緊棘輪(18);鎖定槽(16)下端的下槽ロ(21)的寬度大於鎖定 塊(17)的寬度且小於鎖定塊(17)的長度，鎖定槽(16)的寬度大於鎖定塊(17)的長度；壓杆(15)與棘輪扳手(22)配合；軸(19)上安裝扭簧(20)，扭簧(20)的一端與棘輪扳手(22)連接，另一端與連接柱(14)連接。
2.根據權利要求I所述的高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，其特徵在於所述連接柱(14)上安裝限位塊(25)，限位塊(25)與棘輪扳手(22)配合為棘輪扳手(22)限位。
3.根據權利要求2所述的高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，其特徵在於所述連接柱(14)上安裝防護罩(39)，棘輪(18)、扭簧(20)、限位塊(25)、棘齒(23)、棘輪扳手(22)和彈簧片(24)均位於防護罩(39)內，防護罩(39)上部開設透槽(40)，棘輪扳手(22)經透槽(40)伸出防護罩(39)タト，透槽(40)足夠棘輪扳手(22)在其內擺動。
4.根據權利要求I所述的高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，其特徵在於所述連接件由滑套(12)和滑杆(30)連接構成，滑杆(30)與直流接地故障測試儀主機(7)的頂部連接，滑杆(30)上活動安裝滑套(12)，滑套(12)與連接柱(14)的下端部鉸接。
5.根據權利要求I所述的高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，其特徵在於所述滑板(8)上安裝固定座(9)，滑板(8)的頂部設有滑塊(10)，固定座(9)的底部設有燕尾槽(11)，燕尾槽(11)與滑塊(10)滑動配合；固定座(9)的兩側各設有ー塊連接板(26)。
專利摘要本實用新型公開了一種高速檢測直流接地故障的絕緣監測儀，包括直流接地故障測試儀主機，直流接地故障測試儀主機的頂部安裝掛鈎和連接柱，連接柱通過連接件與直流接地故障測試儀主機連接；掛鈎與掛杆活動連接，掛杆通過掛件與滑板連接固定；滑板上安裝鎖定套和壓杆，鎖定套上豎向開設鎖定槽；連接柱上水平安裝軸，軸的一端安裝鎖定塊，鎖定塊與鎖定槽配合，軸的另一端安裝棘輪扳手，棘輪扳手和鎖定塊分別位於連接柱兩側；軸上安裝棘輪，棘輪位於連接柱和棘輪扳手之間，連接柱上活動安裝棘齒，棘齒與棘輪嚙合，連接柱上安裝彈簧片，彈簧片與棘齒接觸使棘齒壓緊棘輪；軸上安裝扭簧。
文檔編號G01R31/02GK202433471SQ20112054300
公開日2012年9月12日 申請日期2011年12月22日 優先權日2011年12月22日
發明者丁永明, 劉全寶, 劉明鎝, 劉玉海, 劉矞, 尹國慧, 張世龍, 張玉清, 李元安, 李敏, 杜文龍, 胡浩, 苗長青 申請人:山東電力集團公司超高壓公司