直流系统接地故障在线诊断分析设备技术方案

本实用新型专利技术适用于变电站领域，提供一种直流系统接地故障在线诊断分析设备，包括信号发生器、信号接收器以及信号采集钳。通过本实用新型专利技术设备，能够提高现有变电站直流系统的绝缘状况水平，加快直流接地的处理速度，大大减少直流接地引起保护装置误动、拒动的机会，全面提升直流系统的运行维护水平，达到提高电网的供电可靠性，减少电量损失的最终目的。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于变电站领域，尤其涉及一种直流系统接地故障在线诊断分析设备。
技术介绍
直流系统是指给保护、控制等设备提供工作电源的供电网络，包含有蓄电池、充电设备、空气开关或保险及接线端子、导线、绝缘监测仪等。经平衡桥电阻接地，使正负极对地电压，分别为直流系统电压的50％。当直流系统发生绝缘下降或接地故障时，一般会使正负极对地压发生偏移，如果两极绝缘电阻同等下降，则还会维持平衡，即正负极为1/2母线电压。由于电力生产行业的高可靠性要求，对直流系统提出更高得要求，必须做到无间断可靠供电，尽管直流系统接地故障后果严重：可能损坏供电电源设备或直接导致保护控制设备误、拒动，电力运行单位也非常重视直流接地故障处理，但目前运行的直流绝缘监测仪的现状、直流接地查找设备的局限，到目前为止，都还没有系统、全面的处理直流接地的处理方案，使直流接地故障大都凭借个人经验来处理，不同人员处理的时间、结果相差很大，有的甚至还处理不了，困扰电力系统运行维护人员多年的直流接地问题一直都未解决，反过来，因直流接地问题引起保护装置误动和拒动的事故也时有发生，严重影响电力系统的安全稳定运行。
技术实现思路
鉴于上述问题，本技术的目的在于提供一种直流系统接地故障在线诊断分析设备，旨在解决现有直流接地问题严重影响电力系统的安全运行的技术问题。本技术采用如下技术方案：所述直流系统接地故障在线诊断分析设备包括信号发生器、信号接收器以及信号采集钳，所述信号发生器连接有三根夹头，分别用于连接直流系统的正极母线、负极母线以及接地，所述信号采集钳与所述信号接收器连接，所述信号发生器包括顺次连接的低频信号发生电路、信号输出电路、第一采集电路、第一AD转换电路、信号识别电路、控制器以及显示屏，所述控制器还连接至所述低频信号发生电路，所述信号输出电路连接到其中的两个夹头，所述信号接收器包括顺次连接的第二采集电路、功率放大电路、滤波电路、第二AD转换电路、单片机、液晶屏，所述滤波电路与所述单片机之间还连接有频率识别电路。进一步的，所述低频信号发生电路包括集成运放T，所述集成运放T的正极输入端和输出端之间连接有串联的电阻R11和电容C2，所述集成运放T的正极输入端和地之间连接有并联的电阻R10和电容C3，所述集成运放T的负极输入端与地之间还连接有电阻R7，所述低频信号发生电路还包括电阻R9、二极管D1、二极管D2和可调电阻R8，所述电阻R9、二极管D1、二极管D2并联后与所述可调电阻R8串联，然后整体连接在所述集成运放T的负极输入端和输出端之间，其中所述二极管D1、二极管D2反向并联连接，所述集成运放T的输出端作为低频信号发生电路的信号输出端。进一步的，所述信号接收器的背面向内凹陷形成下沉槽，在所述下沉槽顶端两侧各设一个圆孔，所述下沉槽中下部两侧设置有滑槽，所述下沉槽内还设置有支撑板，所述支撑板包括转轴连接的第一板和第二板，所述第一板顶部两侧各设有一小圆柱，所述小圆柱插入到对应侧的圆孔中，所述第二板底部两侧各设有一个滑块，所述滑块位于对应侧的滑槽内。本技术的有益效果是：通过本技术设备，能够提高现有变电站直流系统的绝缘状况水平，加快直流接地的处理速度，大大减少直流接地引起保护装置误动、拒动的机会，全面提升直流系统的运行维护水平，达到提高电网的供电可靠性，减少电量损失的最终目的。附图说明图1是本技术实施例提供的直流系统接地故障在线诊断分析设备的结构图；图2是信号发生器的原理图；图3是信号接收器的原理图；图4是低频信号发生电路的电路图；图5是信号接收器的背面结构图。具体实施方式为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。为了说明本技术所述的技术方案，下面通过具体实施例来进行说明。图1示出了本技术实施例提供的直流系统接地故障在线诊断分析设备的结构，为了便于说明仅示出了与本技术实施例相关的部分。如图1所示，本实施例提供的直流系统接地故障在线诊断分析设备包括信号发生器1、信号接收器2以及信号采集钳3，所述信号发生器连接有三根夹头4，分别用于连接直流系统的正极母线、负极母线以及接地，所述信号采集钳3与所述信号接收器2连接。如图2所示，所述信号发生器1包括顺次连接的低频信号发生电路11、信号输出电路12、第一采集电路13、第一AD转换电路14、信号识别电路15、控制器16以及显示屏17，所述控制器16还连接至所述低频信号发生电路11，所述信号输出电路12连接到其中的两个夹头，如图3所示，所述信号接收器2包括顺次连接的第二采集电路21、功率放大电路22、滤波电路23、第二AD转换电路24、单片机25、液晶屏26，所述滤波电路23与所述单片机25之间还连接有频率识别电路27。使用时，将三根夹头与信号发生器连接，三根夹头分别连接至直流系统的正极母线、负极母线以及接地。然后打开信号发生器开关，低频信号发生电路输出低频电压，并通过信号输出电路输出，同时对该电压进行采样、识别，最后在显示屏上显示出当前低频电压的信息。操作员将信号接收器与信号采集钳连接，将信号采集钳套在其中的一根母线上，然后顺着母线移动，在接地故障点所在的支路上，信号采集钳会产生感应电压，信号接收器接收到感应电压，然后采样、放大、滤波，同时频率识别电路也可以识别出电流频率，最后在信号接收器的液晶屏上显示出感应电压的信息。这样操作员根据是否有感应电压以及感应电压的大小，即可找到接地故障点，以及接地故障点对地电阻的大小。作为所述低频信号发生电路的一种具体结构，如图4所示，所述低频信号发生电路包括集成运放T，所述集成运放T的正极输入端和输出端之间连接有串联的电阻R11和电容C2，所述集成运放T的正极输入端和地之间连接有并联的电阻R10和电容C3，所述集成运放T的负极输入端与地之间还连接有电阻R7，所述低频信号发生电路还包括电阻R9、二极管D1、二极管D2和可调电阻R8，所述电阻R9、二极管D1、二极管D2并联后与所述可调电阻R8串联，然后整体连接在所述集成运放T的负极输入端和输出端之间，其中所述二极管D1、二极管D2反向并联连接，所述集成运放T的输出端作为低频信号发生电路的信号输出端。电阻R11、电容C2和电阻R10、电容C3产生RC震荡，同时通过运放放大输出，通过调整可调电阻R2，可以调整输出的低频信号的幅值。作为所述信号接收器的一种具结构，如图5所示，所述信号接收器的背面向内凹陷形成下沉槽51，在所述下沉槽顶端两侧各设一个圆孔，所述下沉槽中下部两侧设置有滑槽，所述下沉槽内还设置有支撑板，所述支撑板包括转轴连接的第一板52和第二板53，所述第一板52顶部两侧各设有一小圆柱54，所述小圆柱54插入到对应侧的圆孔中，所述第二板53底部两侧各设有一个滑块55，所述滑块55位于对应侧的滑槽内。一方面，当需要拿起信号接收器时，将支撑板中间的转轴向外拉出，中间形成一空间，操作员用手插入所述空间中，可以避免信号接收器掉落。当需要将信号接收器放置在地面上时，也将支撑板中间的转轴向外拉出，信号接收器可以稳定地倾斜放置在地面，方便看液晶屏上的显示内容。其他状态下，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直流系统接地故障在线诊断分析设备，其特征在于，所述设备包括信号发生器、信号接收器以及信号采集钳，所述信号发生器连接有三根夹头，分别用于连接直流系统的正极母线、负极母线以及接地，所述信号采集钳与所述信号接收器连接，所述信号发生器包括顺次连接的低频信号发生电路、信号输出电路、第一采集电路、第一AD转换电路、信号识别电路、控制器以及显示屏，所述控制器还连接至所述低频信号发生电路，所述信号输出电路连接到其中的两个夹头，所述信号接收器包括顺次连接的第二采集电路、功率放大电路、滤波电路、第二AD转换电路、单片机、液晶屏，所述滤波电路与所述单片机之间还连接有频率识别电路。

【技术特征摘要】
1.一种直流系统接地故障在线诊断分析设备，其特征在于，所述设备包括信号发生器、信号接收器以及信号采集钳，所述信号发生器连接有三根夹头，分别用于连接直流系统的正极母线、负极母线以及接地，所述信号采集钳与所述信号接收器连接，所述信号发生器包括顺次连接的低频信号发生电路、信号输出电路、第一采集电路、第一AD转换电路、信号识别电路、控制器以及显示屏，所述控制器还连接至所述低频信号发生电路，所述信号输出电路连接到其中的两个夹头，所述信号接收器包括顺次连接的第二采集电路、功率放大电路、滤波电路、第二AD转换电路、单片机、液晶屏，所述滤波电路与所述单片机之间还连接有频率识别电路。2.如权利要求1所述直流系统接地故障在线诊断分析设备，其特征在于，所述低频信号发生电路包括集成运放T，所述集成运放T的正极输入端和输出端之间连接有串联的电阻R11和电容C2，所述集成运放T的正...

【专利技术属性】
技术研发人员：柯春根，周程，马伟，苏迪华，郝菊屏，周福好，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网安徽省电力公司马鞍山供电公司，
类型：新型
国别省市：北京;11