[實用新型]變電站直流系統中交流竄入分量監測裝置

有效

• 申請號: 201420253287.4
• 申請日: 2014-05-16
• 公開（公告）號: CN203909135U
• 公開（公告）日: 2014-10-29
• 發明（設計）人: 林英;張濤;邢祥峰;劉杰;岳增偉;付孝忠;季素云;徐學來;許克
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網山東省電力公司淄博供電公司;山東智洋電氣有限公司
• 主分類號: G01R19/25
• 分類號: G01R19/25;G01R31/08
• 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

技術領域

本實用新型涉及電力測量儀器儀表技術領域，具體涉及一種變電站直流系統中交流竄入分量監測裝置。

背景技術

在供電企業變電站內，直流電源供電設備多，供電線纜長，在實際運行中經常出現直流接地等故障，它的存在對繼電保護裝置的誤動和拒動有較大影響，而有一種特殊的接地故障破壞性更大，這就是交流竄入直流系統，除了有金屬性直流接地具有的所有危害之外，還對繼電保護裝置、自動裝置及直流系統接入的設備有很大的破壞作用。

目前變電站現場對“交流竄入直流故障”缺乏有效的監控手段和故障告警措施，對交流竄入直流引發的故障處理僅僅局限于人工排查單一手段。

新的《國家電網公司十八項反事故措施》要求：“在運行和檢修中應加強對直流系統的管理，嚴格執行有關規程、規定及反措，防止直流系統故障，特別要防止交流電壓、電流串入直流回路，造成電網事故。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。原有的直流系統絕緣監測裝置，應逐步進行改造，使其具備交流竄直流故障的測記和報警功能。”可見，交流竄入直流故障的測記及告警也是現場運維、檢修迫切需要解決的問題。

實用新型內容

為解決上述技術問題中的不足，本實用新型的目的在于：提供一種變電站直流系統中交流竄入分量監測裝置，能夠對直流系統中的交流分量進行采集與分析，實現交流信號竄入直流系統故障的檢測與報警功能。

本實用新型為解決其技術問題所采用的技術方案為：

所述變電站直流系統中交流竄入分量監測裝置，直流正母線通過隔直電容連接至變壓器一次線圈一端，變壓器一次線圈另一端通過限流電阻接地，變壓器二次線圈兩端接入采樣電阻，采樣電阻通過濾波電路連接模數轉換器模擬信號輸入端，直流負母線接線方式與直流正母線接線方式相同，分別通過另一組隔直電容、變壓器、限流電阻、采樣電阻和濾波電路連接至模數轉換器另外一組模擬信號輸入端，模數轉換器數字信號輸出端連接直流信號處理裝置，直流信號處理裝置連接顯示器。

本實用新型直流正母線發生交流竄入時，交流電流經過隔直電容，變壓器一次線圈和限流電阻形成通路，變壓器二次線圈產生感應電流，感應電流隨之作用在采樣電阻上，采樣電阻兩端的交流電壓即為感應的正極交流電壓，該交流電壓通過濾波電路進入模數轉換器相關模擬信號輸入管腳，模數轉換器將采集到的模擬信號轉換為數字信號傳輸給直流信號處理裝置，直流信號處理裝置進行處理后通過顯示器進行顯示。同理，當直流負母線發生交流竄入時，會經過另一組隔直電容、變壓器、限流電阻、采樣電阻和濾波電路將直流母線負極產生桿交流感應電壓傳輸至模數轉換器，并經過模數轉換器轉換為數字信號之后傳輸至直流信號處理裝置進行處理，并通過顯示器進行顯示。

其中，優選方案為：

直流信號處理裝置包括兩塊DSP芯片，分別為DSP1和DSP2，DSP2信號輸入端與模數轉換器數字信號輸出端相連，DSP2通過RAM與DSP1信號輸入端連接，DSP1信號輸入端同時連接GPS時鐘信號，DSP1信號輸出端與FLASH存儲器相連；模數轉換器采用ADS8361；所述DSP芯片采用TMS320F28335芯片；所述RAM采用雙口RAMCY7C028V；所述FLASH存儲器采用SST39VF1601；所述顯示器采用液晶觸摸顯示屏。

直流正、負母線上竄入交流電壓分量通過模數轉換器輸入到DSP2，并通過RAM將數據傳輸至DSP1，同時DSP2對采集到的直流正、負極母線交流電壓數據進行分析處理，通過顯示器實時顯示直流正、負母線對地電壓數據和波形，數據處理過程中如果監測到電壓數據超出預先設置的標準范圍，啟動報警裝置進行報警，提示故障排查，DSP1信號輸入端接入GPS時鐘信號，實現DSP1和DSP2之間的PAM通信連接，同時，FLASH存儲器存儲DSP1采集到的數據，使用者可以通過液晶觸摸顯示屏隨時調用歷史數據，歷史故障波形進行查看，幫助使用者快速鎖定故障原因。

本實用新型采用的DSP芯片、RAM、FLASH存儲器和模數轉換器均是常用型號，可供查閱參考資料齊全，設計軟件編程的部分均是本領域技術人員公知常識，無須付出創造性勞動，應用普遍。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果：

本實用新型能夠對直流系統中的交流分量進行采集與分析，實現交流信號竄入直流系統故障的檢測與報警功能，不會發生誤報，漏報，并可以對故障波形進行實時記錄，通過其自帶顯示器可以查看各項采集數據，查看直流正、負母線對地電壓的實時波形，進行歷史故障波形的查看，也可以通過液晶觸摸顯示屏對DSP芯片進行參數設置。