本發(fā)明涉及電力設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種直流接地監(jiān)測儀。

背景技術(shù)：

隨著配網(wǎng)自動(dòng)化項(xiàng)目的全面實(shí)施，目前DTU/FTU投入運(yùn)行數(shù)量日益增多，戶外配電自動(dòng)化裝置對配網(wǎng)設(shè)備運(yùn)行環(huán)境提出了更高要求。由于配電網(wǎng)設(shè)備點(diǎn)多面廣，周圍環(huán)境情況復(fù)雜，且沿海區(qū)域空氣濕潤，降雨充沛，戶外電氣設(shè)備經(jīng)常產(chǎn)生凝露、腐蝕等問題，從而引起系統(tǒng)絕緣下降。配網(wǎng)自動(dòng)化設(shè)備大量采用電動(dòng)操作機(jī)構(gòu)，一旦設(shè)備控制回路絕緣下降，產(chǎn)生直流接地，將極易導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)，危害電網(wǎng)設(shè)備及人身安全。

如在今年2月份，市區(qū)某自動(dòng)化環(huán)網(wǎng)柜直流系統(tǒng)因模塊故障導(dǎo)致正極接地，同時(shí)5#聯(lián)絡(luò)開關(guān)合閘控制回路因凝露產(chǎn)生對地絕緣下降，最終導(dǎo)致聯(lián)絡(luò)開關(guān)誤動(dòng)合閘，使兩條10kV線路合環(huán)運(yùn)行，產(chǎn)生了極大的安全隱患。為解決此類問題，對柜內(nèi)環(huán)境進(jìn)行除濕、封堵，但是無法取得明顯效果，加之設(shè)備存在自身缺陷，在發(fā)生直流接地故障時(shí)，依舊存在運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種結(jié)構(gòu)簡單、可靠性好、安全性高的直流接地監(jiān)測儀。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：

一種直流接地監(jiān)測儀，其特征在于，包括平衡橋電路、檢測橋電路、電壓采集單元、運(yùn)算放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述平衡橋電路包括第一電組和第二電組，第一電組的一端與正母線相連接，第二電組的一端與負(fù)母線相連接，第一電組和第二電組的另一端均接地；所述檢測橋電路包括第三電組、第四電組、第一開關(guān)和第二開關(guān)，所述第三電組的一端經(jīng)過第一開關(guān)后與正母線相連接，第四電組的一端經(jīng)過第二開關(guān)后與負(fù)母線相連接，第三電組和第四電組的另一端均接地；所述電壓采集單元包括第一電壓采集單元和第二電壓采集單元，運(yùn)算放大器包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述第一電壓采集單元的輸入端與第一電組的兩端相并聯(lián)，第一電壓采集單元的輸出端依次連接第一運(yùn)算放大器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述第二電壓采集單元的輸入端與第二電組的兩端相并聯(lián)，第二電壓采集單元的輸出端依次連接第二運(yùn)算放大器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器。

優(yōu)選地，所述第一電組和第二電組均采用10個(gè)1%精度50kΩ/2W的金屬膜電阻并聯(lián)組成。

優(yōu)選地，所述第三電組和第四電組均采用2個(gè)1%精度50kΩ/2W的金屬膜電阻并聯(lián)組成。

優(yōu)選地，所述第一開關(guān)和第二開關(guān)均采用繼電器。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)：本發(fā)明直流接地監(jiān)測儀通過電壓采集單元實(shí)時(shí)采集直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓，并將采集的電壓值傳送給處理器，設(shè)備上電或者正負(fù)母線對地電壓出現(xiàn)偏差后，通過控制檢測橋上繼電器的導(dǎo)通或斷開，使檢測橋臂上的電阻接入或退出直流系統(tǒng)，導(dǎo)致正負(fù)母線對地電壓產(chǎn)生波動(dòng)，利用直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓的變化可以計(jì)算出系統(tǒng)正負(fù)母線對地絕緣電阻，將系統(tǒng)絕緣電阻與告警閾值進(jìn)行比較，輸出告警信號用于告警，有效避免因絕緣下降而導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)問題，以確保配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行安全可靠性。

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說明

圖1為本發(fā)明直流接地監(jiān)測儀的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

實(shí)施例1：

如圖1所示，一種配電自動(dòng)化終端直流接地在線監(jiān)測系統(tǒng)，包括處理器、直流接地監(jiān)測儀、正極接地告警信號輸出模塊、負(fù)極接地告警信號輸出模塊和電源模塊，所述處理器分別與直流接地監(jiān)測儀、正極接地告警信號輸出模塊、負(fù)極接地告警信號輸出模塊和電源模塊相連接；所述直流接地監(jiān)測儀包括平衡橋電路、檢測橋電路、電壓采集單元、運(yùn)算放大器和模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述平衡橋電路包括第一電組R1和第二電組R2，第一電組R1的一端與正母線+KM相連接，第二電組R2的一端與負(fù)母線－KM相連接，第一電組R1和第二電組R2的另一端均接地；所述檢測橋電路包括第三電組R3、第四電組R4、第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2，所述第三電組R3的一端經(jīng)過第一開關(guān)S1后與正母線+KM相連接，第四電組R4的一端經(jīng)過第二開關(guān)S2后與負(fù)母線－KM相連接，第三電組R3和第四電組R4的另一端均接地；所述電壓采集單元包括第一電壓采集單元和第二電壓采集單元，運(yùn)算放大器包括第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器，模數(shù)轉(zhuǎn)換器包括第一模數(shù)轉(zhuǎn)換器和第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器；所述第一電壓采集單元的輸入端與第一電組R1的兩端相并聯(lián)，第一電壓采集單元的輸出端依次連接第一運(yùn)算放大器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器相連接；所述第二電壓采集單元的輸入端與第二電組R2的兩端相并聯(lián)，第二電壓采集單元的輸出端依次連接第二運(yùn)算放大器、第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器，第二模數(shù)轉(zhuǎn)換器的輸出端與處理器相連接；其中，所述直流接地監(jiān)測儀采用無源設(shè)計(jì)，即直流接地監(jiān)測儀采用DC48V或者DC24V進(jìn)行供電，與母線采集端口共用同一個(gè)端口，無需額外的供電電源端口，極大地簡化了現(xiàn)場接線，適用于各種型號配電自動(dòng)化終端的匹配；所述第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2均采用繼電器，第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2的控制端均與處理器相連接；所述平衡橋電路用于維持直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓相等，所述電壓采集單元實(shí)時(shí)采集直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓，并將采集的電壓值經(jīng)過運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器后傳送給處理器，設(shè)備上電或者正負(fù)母線對地電壓出現(xiàn)偏差后，通過控制檢測橋電路中第一開關(guān)S1和第二開關(guān)S2的導(dǎo)通或斷開，使橋臂上的電阻接入或退出直流系統(tǒng)，導(dǎo)致正負(fù)母線對地電壓產(chǎn)生波動(dòng)，利用直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓的變化可以計(jì)算出系統(tǒng)正負(fù)母線對地絕緣電阻R+、R-，將系統(tǒng)電阻與告警閾值進(jìn)行比較，輸出告警信號用于告警。

所述配電自動(dòng)化終端直流接地在線監(jiān)測系統(tǒng)還包括通信模塊和上位機(jī)，處理器通過通信模塊與上位機(jī)相連接，處理器通過通信模塊將告警信號傳輸給上位機(jī)。

所述電源模塊的輸入端依次連接穩(wěn)壓模塊、電源降壓模塊、母線，母線通過電源降壓模塊產(chǎn)生裝置所需的直流電壓，通過高穩(wěn)定性的穩(wěn)壓芯片，產(chǎn)生3.3V電源給處理器和邏輯電路供電，確保處理器和邏輯電路能正常工作。

所述第一電組R1和第二電組R2均采用10個(gè)1%精度50kΩ/2W的金屬膜電阻并聯(lián)組成，耐壓值達(dá)到330V，具有長期耐受48V直流電壓疊加250V交流電壓的能力，確保交流竄入時(shí)設(shè)備平衡橋不會(huì)造成損壞；所述第三電組R3和第四電組R4均采用2個(gè)1%精度50kΩ/2W的金屬膜電阻并聯(lián)組成，確保裝置進(jìn)行接地檢測時(shí)引起的對地電位波動(dòng)不超過10%。

本發(fā)明配電自動(dòng)化終端直流接地在線監(jiān)測系統(tǒng)的工作原理：

本發(fā)明配電自動(dòng)化終端直流接地在線監(jiān)測系統(tǒng)通過電壓采集單元實(shí)時(shí)采集直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓，并將采集的電壓值經(jīng)過運(yùn)算放大器、模數(shù)轉(zhuǎn)換器后傳送給處理器，當(dāng)配電自動(dòng)化終端直流系統(tǒng)絕緣接地后，處理器通過控制檢測橋上電阻的投入和退出，計(jì)算系統(tǒng)正負(fù)母線對地的絕緣電阻，當(dāng)正極絕緣電阻小于告警閾值時(shí)，正極接地告警信號輸出模塊輸出告警信號，當(dāng)負(fù)極絕緣電阻小于告警閾值時(shí)，負(fù)極接地告警信號輸出模塊輸出告警信號，當(dāng)正極絕緣電阻和負(fù)極絕緣電阻均小于告警閾值時(shí)，正極接地告警信號輸出模塊和負(fù)極接地告警信號輸出模塊均輸出告警信號；且處理器通過通信模塊將告警信號傳輸給上位機(jī)。

綜上所述，本發(fā)明直流接地監(jiān)測儀通過電壓采集單元實(shí)時(shí)采集直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓，并將采集的電壓值傳送給處理器，設(shè)備上電或者正負(fù)母線對地電壓出現(xiàn)偏差后，通過控制檢測橋上繼電器的導(dǎo)通或斷開，使檢測橋臂上的電阻接入或退出直流系統(tǒng)，導(dǎo)致正負(fù)母線對地電壓產(chǎn)生波動(dòng)，利用直流系統(tǒng)正負(fù)母線對地電壓的變化可以計(jì)算出系統(tǒng)正負(fù)母線對地絕緣電阻，將系統(tǒng)絕緣電阻與告警閾值進(jìn)行比較，輸出告警信號用于告警，有效避免因絕緣下降而導(dǎo)致設(shè)備誤動(dòng)問題，以確保配電網(wǎng)設(shè)備的運(yùn)行安全可靠性。