變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測裝置製造方法
2024-03-04 23:29:15
變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測裝置製造方法
【專利摘要】本實用新型公開了變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測裝置，它包括變電站直流母線、工作電源模塊（15）、交流電壓取樣電路（3）、帶通濾波電路（4）、直流電壓取樣電路（8）、濾波電路（9）、紋波電壓取樣電路（12）等，CPU模塊（6）分別連接電壓模數轉換電路（5）、直流電壓模數轉換電路（10）、紋波電壓模數轉換模塊（13）、告警上傳通訊接口（16）、顯示屏（7）、人機對話鍵盤（11）、報警輸出電路（14），本實用新型快速檢測是否有交流電源竄入直流電源的裝置，檢測到異常及時報警；同時能夠在線監測直流系統充電裝置的紋波情況，可大大提高直流電源的可靠性和電網的安全運行。
【專利說明】變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測裝
[0001]【技術領域】:
[0002]本實用新型涉及變電站用交流電源竄入直流電源及直流電源紋波檢測裝置，屬於電力系統變電檢修【技術領域】。
[0003]【背景技術】:
[0004]1、變電站用直流系統為非直接接地系統，當直流電源混入交流電源將造成直流系統接地，可導致保護拒動或誤動，從而誘發嚴重事故。國網公司《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》(修訂版)「5.1.1.18.3明確規定:新建或改造的變電所，直流系統絕緣監測裝置，應具備交流竄直流故障的測記和報警功能。而目前使用的直流絕緣監察裝置均不具備交流竄直流故障的測記和報警功能，若要更換具有此功能的裝置，需要停電進行，嚴重影響供電可靠性，影響社會和居民的正常生活秩序；若結合直流系統更換或全站改造進行，將是一項時間非常長的工作。所以需要開發一種獨立的檢測裝置，具有檢測交流電源混入直流系統的功能，當檢測到交流電源混入時，裝置報警，並可通過通訊節點上傳至監控單元，通知檢修人員及時處理。
[0005]2、國網公司《國家電網公司十八項電網重大反事故措施》(修訂版)「5.1.1.13要求新建或改造的變電站選用充電、浮充電裝置，應滿足穩壓精度優於0.5%、穩流精度優於1%、輸出電壓紋波係數不大於0.5%的技術要求。已有的充電、浮充電裝置不滿足上述要求，對直流電源充電裝置的紋波係數進行檢測時需要帶電進行的工作，危險性大，工作繁瑣。因此需要可對直流電源充電裝置的紋波係數進行在線檢測，超過規程要求可報警、上傳的裝置。
[0006]實用新型內容:
[0007]本實用新型的目的在於克服已有技術的不足而提供一種快速檢測是否有交流電源竄入直流電源的裝置，檢測到異常及時報警；同時能夠在線監測直流系統充電裝置的紋波情況，可大大提高直流電源的可靠性和電網的安全運行的變電站用交流電源竄入直流電源及直流電源紋波檢測裝置。
[0008]本實用新型的目的可以通過如下措施來達到:變電站用交流電源竄入直流電源及直流電源紋波檢測裝置，它包括變電站直流電源的正母線、變電站直流電源的負母線，工作電源模塊分別與變電站直流電源的正母線、變電站直流電源的負母線相連，其特徵在於交流電壓取樣電路、直流電壓取樣電路、紋波電壓取樣電路分別接入直流電源的正母線及變電站直流電源的負母線，交流電壓取樣電路分別連接帶通濾波電路、直流電壓取樣電路，直流電壓取樣電路分別連接濾波電路、紋波電壓取樣電路，帶通濾波電路連接電壓模數轉換電路，濾波電路連接直流電壓模數轉換電路，紋波電壓取樣電路連接紋波電壓模數轉換模塊，電源模塊連接告警上傳通訊接口，CPU模塊分別連接電壓模數轉換電路、直流電壓模數轉換電路、紋波電壓模數轉換模塊、告警上傳通訊接口、顯示屏、人機對話鍵盤、報警輸出電路。
[0009]本實用新型同已有技術相比可產生如下積極效果:本實用新型不改變原有直流系統絕緣監測裝置的功能及直流系統的接線情況，在不影響變電站直流系統安全運行的情況下，集兩大功能於一身，一是交流電源竄入直流電源的監測與報警，二是直流系統充電裝置紋波的監測與報警。
[0010]一、交流電源竄直流電源監測與報警:
[0011]當交流電源混入直流後，通過電容隔離直流、差分運放、快速整
[0012]流、濾波、高速AD，實時檢測母線上的交流信號，並反饋至主晶片，若檢測外部竄入到直流電源的交流電壓大於所設定的信號保護門限值，啟動報警，通過聲光報警及幹接點輸出報警相關信息，並能記錄保存本次報警相關信息。
[0013]二、直流系統充電裝置的紋波監測與報警:
[0014]採用電路耦合、交直流分解、脈動信號分離等特殊電路處理，將交流信號和直流信號的進行隔離，高速採樣、全面捕捉交流紋波信號。採用了高性能、全範圍測量法進行有效、實時準確對直流電源紋波含量即紋波電壓值進行檢測，計算直流中的紋波係數，若超過
0.5%時啟動報警，通過聲光報警及幹接點輸出報警相關信息，並能記錄保存本次報警相關信息。
[0015]【專利附圖】
【附圖說明】:
[0016]圖1為本實用新型的結構框圖。
[0017]【具體實施方式】:下面結合附圖對本實用新型的最佳實施方式做詳細說明:
[0018]實施例:變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測裝置(參見圖1)，它包括變電站直流電源的正母線1、變電站直流電源的負母線2，工作電源模塊15分別與變電站直流電源的正母線1、變電站直流電源的負母線2相連。交流電壓取樣電路3、直流電壓取樣電路8、紋波電壓取樣電路12分別接入直流電源的正母線I及變電站直流電源的負母線2，交流電壓取樣電路3分別連接頻率為50 H Z的帶通濾波電路4、直流電壓取樣電路8，直流電壓取樣電路8分別連接濾波電路9、紋波電壓取樣電路12，帶通濾波電路4連接5 O H Z的電壓模數轉換電路5，濾波電路9連接直流電壓模數轉換電路10，紋波電壓取樣電路12連接模數轉換模塊13，電源模塊15連接告警上傳通訊接口 16，CPU模塊6分別連接電壓模數轉換電路5、直流電壓模數轉換電路10、紋波電壓模數轉換模塊13、告警上傳通訊接口 16、顯示屏7、人機對話鍵盤11、報警輸出電路14。
[0019]本實用新型的工作電源經電源模塊15取自變電站直流母線，交流電壓取樣電路
3、直流電壓取樣電路8、紋波電壓取樣電路12分別接入直流電源的正母線I及變電站直流電源的負母線2。直流母線正常工作時，交流取樣電路3檢測在線監測直流母線的交流分量，檢測到的交流分量經50HZ帶通濾波電路4濾掉大於50HZ的交流成分，低於50HZ的交流分量，由50HZ電壓模數轉換電路5進行模數轉換，再經過裝置的CPU模塊6處理後在顯示屏7上顯示交流分量的數值；直流電壓取樣電路8在母線取得直流電壓後，經濾波電路9再次濾波(濾掉交流成分)，得到更加穩定的直流電，由直流電壓模數轉換電路10進行模數轉換，由裝置CPU模塊6處理後在顯示屏7上顯示直流母線電壓；紋波(50HZ-20MHZ)電壓取樣電路12檢測直流母線中是否存在頻率大於50HZ的紋波電壓，檢測到的紋波電壓經紋波電壓模數轉換模塊13處理後在顯示屏7上顯示。若檢測到的交流分量或紋波成分超過預設值，則裝置告警。告警信號可通過告警上傳通訊接口 16或RS485通訊上傳，以便通知檢修人員及時處理，保證直流系統的安全運行。本檢測裝置可根據要求對相關的參數通過人機對話鍵盤11進行設定或修改。
【權利要求】
1.變電站用交流電源竄入直流電源和直流電源紋波的檢測裝置，它包括變電站直流電源的正母線(I )、變電站直流電源的負母線(2 )，工作電源模塊(15 )分別與變電站直流電源的正母線(I)、變電站直流電源的負母線(2)相連，其特徵在於交流電壓取樣電路(3)、直流電壓取樣電路(8)、紋波電壓取樣電路(12)分別接入直流電源的正母線(I)及變電站直流電源的負母線(2)，交流電壓取樣電路(3)分別連接帶通濾波電路(4)、直流電壓取樣電路(8 )，直流電壓取樣電路(8 )分別連接濾波電路(9 )、紋波電壓取樣電路(12 )，帶通濾波電路(4)連接電壓模數轉換電路(5)，濾波電路(9)連接直流電壓模數轉換電路(10)，紋波電壓取樣電路(12)連接紋波電壓模數轉換模塊(13)，電源模塊(15)連接告警上傳通訊接口(16)，CPU模塊(6)分別連接電壓模數轉換電路(5)、直流電壓模數轉換電路(10)、紋波電壓模數轉換模塊(13)、告警上傳通訊接口(16)、顯示屏(7)、人機對話鍵盤(11)、報警輸出電路(14 )。
【文檔編號】H02J11/00GK203434743SQ201320556255
【公開日】2014年2月12日 申請日期:2013年9月9日 優先權日:2013年9月9日
【發明者】遲旭東, 孫曉晨, 呂志遠, 辛向君, 蓋德亮, 陳學海, 劉慶, 劉亭亭 申請人:國家電網公司, 國網山東省電力公司煙臺供電公司