直流系統(tǒng)高精度測量直流漏電流及交流竄直流檢測電路的制作方法
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于電力系統(tǒng)絕緣故障檢測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種故障檢測電路，具體是一種直流系統(tǒng)高精度測量直流漏電流及交流竄直流檢測電路。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前在直流系統(tǒng)測量直流漏電流使用絕緣監(jiān)察繼電器它在正負(fù)母線通過2個1K電阻R連接在正負(fù)母線兩端，2個1K電阻R中間對地經(jīng)過內(nèi)阻30K Ω繼電器J接地，其中R+或R-是系統(tǒng)正負(fù)母線對地絕緣電阻見附圖1。工作時如果R+、R_足夠大，J上的電流很小，不會使J動作，如果R+或R-小，J上的電流達(dá)到動作值，J將動作報警。
[0003]該絕緣監(jiān)察繼電器存在兩個矛盾:
[0004]1、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生絕緣單極性下降時，該絕緣監(jiān)察繼電器對地電阻較小成為了直流系統(tǒng)故障點，使故障電流起到放大作用，對直流系統(tǒng)增加了安全方面的威脅；
[0005]2、當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生絕緣正負(fù)雙極性對稱下降時該絕緣監(jiān)察繼電器不能及時報警，因為這時J上的電流仍然很小。
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【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0006]本發(fā)明的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種直流系統(tǒng)高精度測量直流漏電流及交流竄直流檢測電路，該電路應(yīng)用在電力系統(tǒng)發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測，發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)是用于設(shè)備的控制、操作、信號、保護(hù)以及部分設(shè)備的動力的不間斷電源，是電力系統(tǒng)運(yùn)行可靠的要求，而發(fā)電廠、變電站直流系統(tǒng)它是浮地系統(tǒng)，容易出現(xiàn)對地絕緣下降的問題。
[0007]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
[0008]直流系統(tǒng)高精度測量直流漏電流及交流竄直流檢測電路，包括兩側(cè)結(jié)構(gòu)相同，分別用于測量正母線和負(fù)母線的直流漏電流和用于檢測正母線和負(fù)母線的交流竄直流的檢測電路；檢測電路的直流漏電流信號和交流竄直流的交流信號均輸出到CPU的對應(yīng)的采樣端口。
[0009]本發(fā)明進(jìn)一步的改進(jìn)在于:
[0010]所述檢測電路包括并聯(lián)的第一電阻和第二電阻，且第一電阻和第二電阻之間設(shè)置用于調(diào)整測量電阻的繼電器；第一電阻和第二電阻的一端接正母線或負(fù)母線，另一端接采樣電阻，采樣電阻通過電磁耦合器接地；
[0011]采樣電阻兩端接隔離放大器，隔離放大器經(jīng)過第一運(yùn)算放大器將直流漏電流信號送到CPU的采樣端口 ；
[0012]電磁耦合器經(jīng)過第二運(yùn)算放大器將交流竄直流信號送到CPU的采樣端口。
[0013]所述第一電阻的阻值為250k Ω，第二電阻的阻值為63k Ω，采樣電阻的阻值為50k Ω 0
[0014]所述隔離放大器采用AMC1100。
[0015]所述第一運(yùn)算放大器和第二運(yùn)算放大器采用AD620。
[0016]所述電磁耦合器采用微晶鐵芯電磁耦合器。
[0017]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下有益效果:
[0018]1.實現(xiàn)絕緣在線測量，本發(fā)明在發(fā)生絕緣下降時能快速檢測故障支路，在負(fù)母線絕緣下降時，在正母線的檢測電路經(jīng)過第一電阻和采樣電阻到大地的漏電流構(gòu)成回路分流能在采樣電阻采樣到的信號，由于第一電阻和采樣電阻阻值很大這時測量的漏電流很小，但是能知道負(fù)母線絕緣下降值，在該條件下測量支路的絕緣很困難，當(dāng)?shù)谝浑娮璨⒙?lián)采樣電阻后會增加支路的漏電流值使之高精度測量支路絕緣；
[0019]2.不會對系統(tǒng)絕緣構(gòu)成故障信號放大作用，第一電阻和采樣電阻的串聯(lián)值300kQ，第一電阻并聯(lián)第二電阻串聯(lián)采樣電阻的電阻值100kQ均遠(yuǎn)大于標(biāo)準(zhǔn)中提到的25k Ω的母線絕緣報警值；
[0020]3.對于平衡及不平衡絕緣下降都能實現(xiàn)快速監(jiān)測，本發(fā)明能夠分時檢測正、負(fù)母線絕緣就能測量出正、負(fù)母線絕緣對稱下降的情況；
[0021]4.對比圖1的母線絕緣監(jiān)察繼電器，本發(fā)明更具有靈活性、及更能提高測量的分辨率作用的意義，本發(fā)明能分時300kQ電阻條件下測量正、負(fù)母線絕緣，也能100kΩ電阻條件下測量正、負(fù)母線絕緣。
【【附圖說明】】
[0022]圖1為傳統(tǒng)用于直流系統(tǒng)直流漏電流檢測的絕緣監(jiān)察繼電器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；
[0023]圖2為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0024]其中:1為第一放大器；2為隔離放大器；3為繼電器；4為正母線；5為負(fù)母線；6為電磁親合器；7為第二放大器。
【【具體實施方式】】
[0025]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述:
[0026]參見圖2，本發(fā)明第一放大器1和第二放大器7用于信號放大；隔離放大器2用于計算機(jī)與系統(tǒng)隔離信號差動放大；繼電器3用于調(diào)整測量電阻；電磁耦合器6用于直流系統(tǒng)與計算機(jī)隔離及信號放大；
[0027]具體的本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)包括兩側(cè)結(jié)構(gòu)相同，分別用于測量正母線4和負(fù)母線5的直流漏電流和用于檢測正母線4和負(fù)母線5的交流竄直流的檢測電路；檢測電路的直流漏電流信號和交流竄直流的交流信號均輸出到CPU的對應(yīng)的采樣端口。檢測電路包括并聯(lián)的第一電阻R1和第二電阻R2，且第一電阻R1和第二電阻R2之間設(shè)置用于調(diào)整測量電阻的繼電器3 ;第一電阻R1和第二電阻R2的一端接正母線4或負(fù)母線5，另一端接采樣電阻R3，采樣電阻R3通過電磁耦合器6接地；第一電阻R1的阻值為250kQ，第二電阻R2的阻值為63k Ω，采樣電阻R3的阻值為50k Ω。隔離放大器2采用AMC1100。第一運(yùn)算放大器1和第二運(yùn)算放大器7采用AD620。電磁耦合器6采用微晶鐵芯電磁耦合器。
[0028]采樣電阻R3兩端接隔離放大器2，隔離放大器2經(jīng)過第一運(yùn)算放大器1將直流漏電流信號送到CPU的采樣端口 ；電磁耦合器6經(jīng)過第二運(yùn)算放大器7將交流竄直流信號送到CPU的采樣端口。
[0029]本發(fā)明用于測量直流漏電流的電路在線實時監(jiān)測也可使用一側(cè)電路，但是只能測量單側(cè)絕緣電阻。