直流系统环网告警装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种直流系统环网告警装置，包括环网电压监测电路、母线电压检测电路、控制电路和报警电路，所述环网电压监测电路位于各直流系统之间，用于检测直流系统之间的环网电压；所述母线电压检测电路用于检测各直流系统的母线电压；所述环网电压监测电路和母线电压检测电路的输出端均与所述控制电路的输入端相连，所述控制电路的输出端与所述报警电路相连。本实用新型专利技术具有结构简单、易于实现、有效避免直流系统环网故障风险等优点。

【技术实现步骤摘要】
直流系统环网告警装置
本技术主要涉及电网
，特指一种直流系统环网告警装置。
技术介绍
站用直流电源系统是二次设备的主要电源，220kV及以上变电站直流电源系统设计都是分I段和II段共两段直流电源，两段直流电源做互为备用设计，但长期独立运行。由于直流电源技术和二次设备运行要求决定了两套独立直流电源不能长期合环运行。两套独立直流系统环网运行的危害主要有：(1)可能引发火灾；(2)可能降低绝缘监测装置的灵敏度；(3)可能导致保护拒动；(4)保护误动几率增加；(5)缩短蓄电池寿命；(6)导致直流系统接地；(7)影响空开级差配合。由于环网故障危害巨大，所以电网反措要求两套直流电源不能长期合环运行。然而在2014年绝缘监测行业标准未颁布前，很多厂家生产的绝缘监测装置不具备环网、交流窜电、蓄电池接地定位等特殊故障监测功能；由于交流窜电直接引发电力系统大面积停电事故已有多起，交流窜电引起人们高度重视，新行业标准未颁布后就研制了“交流告警模块”弥补众多绝缘监测装置的缺陷；直流系统环网方面研究甚少，目前为止还没有专用的环网告警装置弥补绝缘监测装置在环网监测方面的不足。为消除环网导致的影响，增加电力系统运行风险，需要有一种装置能够实时监测两套直流系统间的环网情况，一旦出现环网，提醒检修人员第一时间前往现场排查、处理。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题就在于：针对现有技术存在的技术问题，本技术提供一种结构简单、易于实现、有效避免直流系统环网故障风险的直流系统环网告警装置。为解决上述技术问题，本技术提出的技术方案为：一种直流系统环网告警装置，包括环网电压监测电路、母线电压检测电路、控制电路和报警电路，所述环网电压监测电路位于各直流系统之间，用于检测直流系统之间的环网电压；所述母线电压检测电路用于检测各直流系统的母线电压；所述环网电压监测电路和母线电压检测电路的输出端均与所述控制电路的输入端相连，所述控制电路的输出端与所述报警电路相连。作为上述技术方案的进一步改进：所述环网电压监测电路包括电阻R0～R5、电阻Rm、开关S1～S7；所述开关S1的一端与I段直流系统的正直流母线KM1+相连，另一端与电阻R0的一端相连，电阻R0的另一端与地相连，所述开关S1与电阻R0构成I段正极高阻接地电路；所述开关S2的一端连接至I段直流系统的负直流母线KM1-相连，另一端与电阻R1的一端相连，所述电阻R1的另一端与地相连；所述开关S2与电阻R1构成I段直流系统负极接地电路；所述开关S5的一端与II段直流系统的正直流母线KM2+相连，另一端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连，所述开关S5与电阻R4构成II段正极高阻接地电路；所述开关S6的一端与I段直流系统的负直流母线KM1-相连，另一端与电阻Rm的一端相连，所述电阻Rm的另一端II段直流系统的负直流母线KM2-相连，所述开关S6与电阻Rm构成高阻环网电路；所述开关S4的一端与KM1+相连，另一端与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与所述KM2-相连，所述开关S4和电阻R3构成异极环网模拟电路；所述开关S3的一端与KM1+相连，另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与KM2+相连；所述开关S7的一端与KM1+相连，另一端与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与KM2+相连；所述开关S3和电阻R2、开关S7和电阻R5分别构成正极环网模拟电路。所述母线电压检测电路包括依次相连的分压采样电路、隔离放大电路和AD转换电路。所述分压采样电路包括电阻R11和电阻R12，其中电阻R11的一端接直流系统电压，另一端与电阻R12的一端相连，电阻R12的另一端与地相连，其中电阻R11和电阻R12的公共端作为分压采样电路的输出端。所述隔离放大电路包括电压跟随器和光耦电路，所述电压跟随器的同相输入端与分压采样电路的输出端相连，所述电压跟随器的反相输入端与所述电压跟随器的输出端相连，所述电压跟随器的输出端与光耦电路的输入端相连。所述电压跟随器的同相输入端经一RC滤波电路与分压采样电路的输出端相连，所述RC滤波电路包括电阻R13和电容C1，所述电阻R13串联于电压跟随器的同相输入端与分压采样电路的输出端之间，所述电容C1的一端与电压跟随器的同相输入端相连，另一端与地相连。所述AD转换电路包括控制逻辑电路、时钟、逐次逼近寄存器、D/A转换器及电压比较器；所述电压比较器的同相输入端连接光耦电路的输出端，反相输入端连接D/A转换器的输出端，D/A转换器的输入端经逐次逼近寄存器与控制逻辑电路相连，所述时钟与所述控制逻辑电路相连。所述报警电路包括电阻R21、R22、发光二极管D1、三极管Q1和蜂鸣器；所述电阻R21的一端与控制电路相连，另一端与三极管Q1的基极相连，电阻R22的一端与三极管Q1的源极相连，另一端与发光二极管D1的阳极相连，发光二极管D1的阴极与地相连，蜂鸣器的一端与电阻R22的一端相连，另一端与地相连。还包括按键单元和显示单元，所述按键单元和显示单元均与所述控制电路相连。所述控制电路为单片机或PLC。与现有技术相比，本技术的优点在于：本技术通过构建环网电压监测电路、母线电压检测电路，采样I/II段的直流系统的直流母线电压和高阻环网回路测量分流产生的电压，判断是否存在环网，易于识别且不会出现误判，同时检测过程中不会影响直流系统正常运行；母线电压检测电路中设有隔离放大电路，能够将母线电压检测电路与两套直流系统隔离，有效避免两段直流系统环网故障风险。本技术的直流系统环网告警装置填补目前直流系统环网监测的不足，尽可能的降低环网给直流系统带来的损失，有效保证电力系统的安全可靠运行；而且整体电路结构简单且易于实现。附图说明图1为本技术在实施例的方框结构图。图2为本技术的环网电压监测电路在实施例的电路原理图。图3为本技术的母线电压检测电路在实施例的方框结构图。图4为本技术的分压采样电路在实施例的电路原理图。图5为本技术的隔离放大电路在实施例的电路原理图。图6为本技术的AD转换单元在实施例的电路原理图。图7为本技术的报警电路在实施例的电路原理图。图中标号表示：1、环网电压监测电路；2、母线电压检测电路；201、分压采样电路；202、隔离放大电路；203、AD转换单元；3、控制电路；4、报警电路；5、电源单元；6、按键单元；7、显示单元。具体实施方式以下结合说明书附图和具体实施例对本技术作进一步描述。如图1和图2所示，本实施例的直流系统环网告警装置，包括环网电压监测电路1、母线电压检测电路2、控制电路3、报警电路4和电源单元5，其中电源单元5为各电路提供电源；环网电压监测电路1位于I/II段直流系统之间，用于检测I/II段直流系统之间的环网电压；母线电压检测电路2用于检测I/II段直流系统的母线电压本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种直流系统环网告警装置，其特征在于，包括环网电压监测电路(1)、母线电压检测电路(2)、控制电路(3)和报警电路(4)，所述环网电压监测电路(1)位于各直流系统之间，用于检测直流系统之间的环网电压；所述母线电压检测电路(2)用于检测各直流系统的母线电压；所述环网电压监测电路(1)和母线电压检测电路(2)的输出端均与所述控制电路(3)的输入端相连，所述控制电路(3)的输出端与所述报警电路(4)相连。/n

【技术特征摘要】
1.一种直流系统环网告警装置，其特征在于，包括环网电压监测电路(1)、母线电压检测电路(2)、控制电路(3)和报警电路(4)，所述环网电压监测电路(1)位于各直流系统之间，用于检测直流系统之间的环网电压；所述母线电压检测电路(2)用于检测各直流系统的母线电压；所述环网电压监测电路(1)和母线电压检测电路(2)的输出端均与所述控制电路(3)的输入端相连，所述控制电路(3)的输出端与所述报警电路(4)相连。


2.根据权利要求1所述的直流系统环网告警装置，其特征在于，所述环网电压监测电路(1)包括电阻R0～R5、电阻Rm、开关S1～S7；所述开关S1的一端与I段直流系统的正直流母线KM1+相连，另一端与电阻R0的一端相连，电阻R0的另一端与地相连，所述开关S1与电阻R0构成I段正极高阻接地电路；
所述开关S2的一端连接至I段直流系统的负直流母线KM1-相连，另一端与电阻R1的一端相连，所述电阻R1的另一端与地相连；所述开关S2与电阻R1构成I段直流系统负极接地电路；
所述开关S5的一端与II段直流系统的正直流母线KM2+相连，另一端与电阻R4的一端相连，电阻R4的另一端与地相连，所述开关S5与电阻R4构成II段正极高阻接地电路；
所述开关S6的一端与I段直流系统的负直流母线KM1-相连，另一端与电阻Rm的一端相连，所述电阻Rm的另一端II段直流系统的负直流母线KM2-相连，所述开关S6与电阻Rm构成高阻环网电路；
所述开关S4的一端与KM1+相连，另一端与电阻R3的一端相连，电阻R3的另一端与所述KM2-相连，所述开关S4和电阻R3构成异极环网模拟电路；
所述开关S3的一端与KM1+相连，另一端与电阻R2的一端相连，电阻R2的另一端与KM2+相连；所述开关S7的一端与KM1+相连，另一端与电阻R5的一端相连，电阻R5的另一端与KM2+相连；所述开关S3和电阻R2、开关S7和电阻R5分别构成正极环网模拟电路。


3.根据权利要求1所述的直流系统环网告警装置，其特征在于，所述母线电压检测电路(2)包括依次相连的分压采样电路(201)、隔离放大电路(202)和AD转换电路(203)。


4.根据权利要求3所述的直流系统环网告警装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹文彬，陈瑞珍，曹斌，代文良，王晓，谢智浩，
申请(专利权)人：国网湖南省电力有限公司，国网湖南省电力有限公司检修公司，国家电网有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43