[實用新型]直流接地故障檢測裝置

有效

• 申請號: 200920247974.4
• 申請日: 2009-11-11
• 公開（公告）號: CN201540347U
• 公開（公告）日: 2010-08-04
• 發明（設計）人: 梁瓊;張斌;趙慶賢
• 申請（專利權）人: 中冶北方工程技術有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08;G01R31/02;G01R27/02
• 代理公司: 鞍山貝爾專利代理有限公司 21223
• 代理人: 孔金滿

技術領域

本實用新型屬于直流接地故障檢測技術領域，尤其是一種直流接地故障檢測裝置。

背景技術

發電廠和變電站的直流系統為各種監控保護設備及操作回路提供電源，其運行狀況的好壞直接關系到發電廠和變電站能否正常運行。支路接地是直流系統最常見的故障，若不能及時找到并排除之，在系統出現多點接地時，將造成直流電源短路或保護設備誤動作，引起嚴重后果。

直流系統接地故障一直是電力系統中不容忽視的問題。目前，大多數的接地故障檢測裝置是建立在單片機的基礎上實現的，但是這些裝置中單片機有限的資源難以完成一些如基于小波變換的先進的檢測算法。

與本實用新型相近的授權專利為“直流系統接地故障檢測裝置及其檢測方法”(申請號：200510014058)。申請專利200510014058提供了一種直流系統接地故障檢測裝置和方法。其裝置包括微處理器和多個電流互感器。微處理器連接有低頻信號源、檢測電橋、顯示報警器和采樣保持電路。其同步環節的輸入端與直流系統的正負母線連接，同步環節的輸出端通過隔離環節與所述多路開關的輸入端連接。其方法包括：通過雙不對稱電橋來監測直流系統的絕緣狀況，當監測到接地故障時判斷接地極性，并向微處理器發出信息以啟動低頻信號源，向直流系統注入穩定的正弦或余弦低頻電壓信號，當電流互感器電流大于1A時進行環網支路處理，否則進行一般支路處理等步驟。這種方案的缺點是數據傳輸的速度較慢，系統的可靠性較低。

發明內容

本實用新型的目的是針對現有技術的不足，為發電廠和變電站的直流系統提供一種抗干擾能力強、實時性好、精度高的基于LabVIEW軟件和小波變換的直流接地故障檢測裝置。

本實用新型的目的是通過下述技術方案來實現的：

按照本實用新型的直流接地故障檢測裝置，其特征在于包括硬件部分和軟件部分，硬件部分包括工業控制機，與此工業控制機相連接的檢測裝置，與此檢測裝置相連接的直流供電網絡，所述的工業控制機中設有一個PCI采集卡、輸出模數轉換通道、輸入模數轉換通道，所述的檢測裝置中設有與所述的輸出模數轉換通道相連接的多路模擬量采集卡，與此多路模擬量采集卡相連接的信號調理轉換裝置，與此信號調理轉換裝置相連接的不平衡電橋，與所述的直流供電網絡相連接的加載電路，與此加載電路相連接的低頻信號源發生器，此低頻信號源發生器與所述的輸入模數轉換通道相連接，所述的軟件部分設置在所述的工業控制機內。

LabVIEW是Laboratory?Virtual?Instrument?Engineering的縮寫。是NI公司的一款圖形開發軟件。利用LabVIEW的開發環境，使用開發環境所帶的小波變換函數對采集到的支路電流信號進行處理。

所述的不平衡電橋與一個直流電網正負母線絕緣對地電阻變化的監測裝置相連接。實時監測部分采用的是雙不對稱電橋。

所述的信號調理轉換裝置中設有一個二階低通濾波電路。

所述的低頻信號源發生器采用直接數字頻率合成信號發生器。

所述的加載電路中設有功率放大電路，此功率放大電路選用的控制變壓器初級輸入為～380V/220V，次級輸出為36/24/12/6V。將～5V低頻電壓信號接入控制變壓器次級36V接線端子，從初級～220V端子引出經過升壓后的低頻電壓信號，通過兩個容量為8μF/400V的電容分別注入直流系統正負母線。

所述的PCI采集卡為PCI總線，是一種高性能32/64位地址數據線復用的局部總線，此PCI總線采用線性突發的數據傳輸模式。

本裝置通過采用基于小波變換的數據分析來對接地故障進行處理，利用采集到的低頻電壓和各個支路的電流值將每一路的電阻值計算出來，從而找出故障支路。

同現有技術相比，本裝置通過采用LabVIEW并結合PCI采集卡進行直流系統故障檢測裝置的設計，加速了數據傳輸的速度，可以充分運用PC機平臺上豐富的軟件和硬件資源，完成大量的復雜的數據處理、目標顯示、參數設置等任務，克服了以往采用單片機設計的檢測裝置存在的缺點，使系統的可靠性有了很大的提高。

本裝置的有益效果是：

本裝置采用的基于LabVIEW的直流配電網的故障檢測裝置的設計，一個顯著的優點就是利用LabVIEW軟件強大的圖形化編程能力以及靈活多樣的數據處理功能，結合先進的小波變換等數字信號處理技術，通過編寫直流電網的檢測、控制和報警界面，使得故障檢測裝置對于使用者而言操作更加方便。

附圖說明

圖1為本實用新型的硬件結構框圖。

具體實施方式