[發明專利]帶電壓偏差補償的絕緣監測裝置及其電壓偏差補償方法

有效

• 申請號: 201410835527.6
• 申請日: 2014-12-29
• 公開（公告）號: CN104505808B
• 公開（公告）日: 2018-01-05
• 發明（設計）人: 張萬征;劉國永;徐學來;許克;袁義智;李常勇
• 申請（專利權）人: 山東智洋電氣股份有限公司
• 主分類號: H02H3/26
• 分類號: H02H3/26;G01R31/12
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司37212
• 代理人: 耿霞

1.一種帶電壓偏差補償的絕緣監測裝置，包括絕緣監測器和平衡橋電路，其特征在于，還包括補償電路和控制單元，補償電路包括正極補償三極管和負極補償三極管，正極補償三極管集電極連接至直流母線正極，發射極通過限流電阻R3連接至地線，負極補償三極管集電極連接至地線，發射極通過限流電阻R4連接至直流母線負極，正、負極補償三極管的基極分別通過限流電阻R5和限流電阻R6連接至切換開關，切換開關和絕緣監測器連接至控制單元，所述平衡橋電路由連接到直流母線正極和地線之間的平衡電阻R1、連接到直流母線負極和地線之間的平衡電阻R2組成。

2.根據權利要求1所述的帶電壓偏差補償的絕緣監測裝置，其特征在于，所述切換開關通過數模轉換器連接至控制單元。

3.根據權利要求1或2所述的帶電壓偏差補償的絕緣監測裝置，其特征在于，所述切換開關采用繼電器，繼電器常開觸點和常閉觸點分別與限流電阻R6和限流電阻R5相連，繼電器線圈與控制單元相連。

4.根據權利要求3所述的帶電壓偏差補償的絕緣監測裝置，其特征在于，所述控制單元為單片機。

5.一種基于權利要求2所述的帶電壓偏差補償的絕緣監測裝置的電壓偏差補償方法，其特征在于，包括以下步驟：

第一步，絕緣監測器將采集的直流母線正極對地電阻R+和直流母線負極對地電阻R-傳輸至控制單元；

第二步，控制單元對直流母線正極對地電阻和直流母線負極對地電阻的阻值進行判斷，如果控制單元檢測到直流母線正極對地電阻R+降低，控制單元控制切換開關與限流電阻R6相連，調節數模轉換器的輸出電壓V2，控制通過限流電阻R4的電流，使其與通過電阻R+的電流相等，如果控制單元檢測到直流母線負極對地電阻R-降低，控制單元控制切換開關與限流電阻R5相連，調節數模轉換器的輸出電壓V1，控制通過限流電阻R3的電流，使其與通過電阻R-的電流相等，完成補償。

6.根據權利要求5所述的電壓偏差補償方法，其特征在于，所述數模轉換器的輸出電壓V2的調節原理為：

負極補償三極管基極電流I_B＝(V2–U_BEQ)/(R6+(1+β)R4)，集電極與發射極之間電流I_C＝(1+β)*I_B，其中，U_BEQ為負極補償三極管基極和集電極壓降，為定值，β為負極補償三極管放大倍數，也為定值，R6，R4為已知數值，在獲得R+數值的情況下，得到通過電阻R+的電流I₊，I₊與I_C數值相等，V2＝I_C/(1+β)*(R6+(1+β)R4)+U_BEQ，控制單元根據算得的V2的數值進行調節。

7.根據權利要求5所述的電壓偏差補償方法，其特征在于，所述數模轉換器的輸出電壓V1的調節原理為：

正極補償三極管基極電流I_B＝(V1–U_BEQ)/(R5+(1+β)R3)，集電極與發射極之間電流I_C＝(1+β)*I_B，其中，U_BEQ為負極補償三極管基極和集電極壓降，為定值，β為負極補償三極管放大倍數，也為定值，R5，R3為已知數值，在獲得R-數值的情況下，得到通過電阻R-的電流I-，I-與I_C數值相等，V1＝I_C/(1+β)*(R6+(1+β)R4)+U_BEQ，控制單元根據算得的V1的數值進行調節。

8.根據權利要求5所述的電壓偏差補償方法，其特征在于，所述切換開關采用繼電器，繼電器常開觸點和常閉觸點分別與限流電阻R6和限流電阻R5相連，繼電器線圈與控制單元相連，控制單元通過控制繼電器線圈的通電情況切換限流電阻R6和限流電阻R5的接入情況。