[發明專利]一種基于截取信號的船舶電網系統智能故障定位方法及裝置

在審

• 申請號: 201910084740.0
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109683061A
• 公開（公告）日: 2019-04-26
• 發明（設計）人: 姚更生;陳松濤;顏杰;王之民;趙祥;劉金震;渠吉鵬
• 申請（專利權）人: 鎮江賽爾尼柯自動化有限公司
• 主分類號: G01R31/08
• 分類號: G01R31/08
• 代理公司: 鎮江京科專利商標代理有限公司 32107
• 代理人: 夏哲華

本發明的船舶電網系統智能故障定位裝置，信號注入單元向被監測電網系統與地之間注入高幅值低有效值的定位電壓信號，與電網故障等效接地點形成通路回路，電壓信號取自電網系統本身，避免增加額外注入裝置以及提升抗干擾能力；采集單元利用高精度漏電流互感器與采集電路進行信號采集與變換并進行放大及濾波算法處理分析，從而判斷出被監測電網系統各支路對地絕緣狀態并由報警指示單元進行報警指示，可將報警信息傳輸給絕緣監測裝置、觸摸屏或上位機系統；能夠實時在線檢測、準確識別故障支路，及時提醒工作人員進行檢修，減輕勞動力及節約時間，降低發生二次故障的風險以及設備損壞人員傷害等危險事故，提升船舶電網及設備的工作安全連續性與可靠性。

技術領域

本發明涉及船舶智能電氣自動化技術中電網系統絕緣監控的一種基于截取信號的船舶電網系統智能故障定位方法及裝置。

背景技術

水上運輸、生產行業中的關鍵交通工具為船舶，隨著市場競爭與科學技術的快速發展，船舶技術配套的電力系統容量不斷增大，電力網絡越來越復雜，而由于船舶的實際工作環境比較惡劣，導致電力系統絕緣故障的發生率較高，對船舶電網的連續可靠供電要求越來越高，需通過實時監測裝置監測定位，以便在系統出現第一次接地故障時，立即準確識別定位出故障所在支路并產生報警信號，及時提醒維修人員對電網系統進行安全故障檢修，避免發生第二次故障時導致嚴重危害；然而傳統的故障排除方法受到技術手段的限制，在電力系統出現故障時，對絕緣故障點的定位(查找)只能依靠人工對數百條負載支路逐條斷電來實現，嚴重破壞了供電連續性，消耗了大量的人力與時間，還存在著可靠性不足、安全隱患等缺點。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是，提供一種能夠實時在線檢測、準確識別故障支路，及時提醒工作人員進行檢修，減輕勞動力及節約時間，降低發生二次故障的風險以及設備損壞人員傷害等危險事故，提升船舶電網及設備的工作安全連續性與可靠性，基于截取信號的船舶電網系統智能故障定位方法及裝置。

本發明涉及一種基于截取信號的船舶電網系統智能故障定位方法，其特征在于：截取被監測船舶電網系統本身的電壓信號，轉換為高幅值低有效值的定位電壓信號后，與電網故障等效接地點形成通路回路，在各支路的高精度漏電流互感器上進行信號采集與變換，并進行放大及濾波算法處理分析，從而判斷出被監測電網系統各支路的對地絕緣狀態；

本發明還涉及一種用于實現上述基于截取信號的船舶電網系統智能故障定位方法的裝置，其特征在于：包括單片機控制器、采集單元、信號注入單元、通訊單元、報警單元、電源單元；

被監測船舶電網系統與接地點之間連接有能夠注入高幅值、低有效值電壓信號的信號注入單元，信號注入單元輸入端連接至單片機控制器，輸出端連接至被監控船舶電網系統支路上，被監控船舶電網系統支路的高精度漏電流互感器經采集單元連接至單片機控制器；

單片機控制器連接有電源單元，并通過通訊單元連接至絕緣監測通訊單元，和上位機或上級模塊通訊單元，還連接有能夠根據單片機控制器判斷出的被監測船舶電網系統各支路對地絕緣狀態進行報警指示的報警單元；

信號注入單元包括并聯連接在被監測船舶電網系統的兩相相線與接地點之間的兩個限壓電阻，每個限壓電阻分別連接有一路開關；

采集單元輸入端連接在被監控船舶電網系統支路的高精度漏電流互感器上，輸出端連接至單片機控制器；

采集單元包括有采集電路，采集電路輸入端設置有連接在被監控船舶電網系統支路的高精度漏電流互感器接線端口的二極管，二極管并聯連接第一電阻、第一電容，并串聯連接第二電阻后，連接有高精度的第一運算放大器，高精度的第一運算放大器再經低失調高開環增益的第二運算放大器連接至單片機控制器；

所述第一運算放大器為能夠對微弱信號進行處理的TLC2652AI高精度放大器，第二運算放大器為低失調高開環增益的OP07運算放大器；