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一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置、方法及系统与流程

2022-11-14 02:55:54 来源:中国专利 TAG:


1.本发明涉及直流配电技术领域,尤其涉及一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置、方法及系统。


背景技术:

2.变电站直流系统为变电站保护装置及其操作回路、信号回路、安自装置和通信设备提供直流电源,是变电站二次系统的重要组成部分。直流系统的正常运行是自动化、通信系统和动力设备正常运行的前提,是安自装置和保护装置可靠动作的基础。直流系统发生异常及故障将导致保护装置拒动或者误动,甚至造成变电站全停。在线绝缘监测装置的作用就是实时检测直流系统的绝缘状况,在系统发生异常及故障时发出告警信号并进行选线,辅助运维人员快速查找和消除故障,使系统快速恢复正常运行。
3.直流系统运行年限过长,也将面临系统绝缘状况降低的风险,因此需要对直流系统进行综自改造。在新直流系统向旧直流系统过渡的时期,将存在无法准确在线监测新直流系统和旧直流系统的绝缘状况的问题。


技术实现要素:

4.本发明提供了一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置、方法及系统,以提高对新直流系统和旧直流系统过渡时期的绝缘水平的监测准确度。
5.根据本发明的一方面,提供了一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置,包括:
6.直流系统过渡时期的绝缘监测装置应用于第一直流系统和第二直流系统之间进行切换的过渡时期,第一直流系统和第二直流系统通过跳通电缆连接;直流系统过渡时期的绝缘监测装置,包括:
7.双桥模块、电压采样模块和控制模块;
8.控制模块用于响应于检测指令,生成第一控制信号;
9.双桥模块分别与直流系统的母线以及控制模块连接,双桥模块用于根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值;
10.电压采样模块与直流系统的母线连接,电压采样模块用于在双桥模块接入电阻值的状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号;
11.控制模块与电压采样模块连接,控制模块用于接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值。
12.可选地,双桥模块包括:
13.平衡桥和切换桥;
14.平衡桥的第一端与母线连接,平衡桥的第二端与切换桥连接,平衡桥用于与直流系统的绝缘电阻平衡;
15.切换桥与控制模块连接,切换桥用于根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值。
16.可选地,平衡桥包括:
17.第一等效电阻、第二等效电阻、第一电阻和第二电阻;
18.第一等效电阻的第一端与母线的第一极连接,第一等效电阻的第二端接地;第一电阻与第一等效电阻并联连接;
19.第二等效电阻的第一端与母线的第二极连接,第二等效电阻的第二端接地,第二电阻与第二等效电阻并联连接。
20.可选地,切换桥包括:
21.第一继电器、第二继电器、第三电阻和第四电阻;
22.第一继电器的常开触点的第一端与直流母线的第一极连接,第一继电器的常开触点的第二端与第三电阻的第一端连接,第三电阻的第二端接地;第一继电器的常开触点闭合时,第三电阻与第一电阻并联;
23.第二继电器的常开触点的第一端与直流母线的第二极连接,第二继电器的常开触点的第二端与第四电阻的第一端连接,第四电阻的第二端接地;第二继电器的常开触点闭合时,第四电阻与第二电阻并联;
24.切换桥还包括:第一开关管和第二开关管;
25.第一开关管的第一端接地,第一开关管的第二端与第一继电器的线圈的第一端连接,第一继电器的线圈的第二端与电源连接;第一开关管的控制端与控制模块连接,第一开关管用于根据第一控制信号导通,以使第一继电器的线圈上电;
26.第二开关管的第一端接地,第二开关管的第二端与第二继电器的线圈的第一端连接,第二继电器的线圈的第二端与电源连接;第二开关管的控制端与控制模块连接,第二开关管用于根据第一控制信号导通,以使第二继电器的线圈上电。
27.可选地,绝缘监测装置,还包括:
28.选线模块,控制模块与选线模块连接,控制模块用于根据直流系统的绝缘电阻值,生成第二控制信号;
29.选线模块用于根据第二控制信号,采集直流系统的馈线的电流信号;
30.控制模块根据直流系统的馈线的电流信号,确定故障位置。
31.可选地,电压采样模块,包括:
32.第一极电压采样模块和第二极电压采样模块;
33.第一极电压采样模块与直流系统的第一极连接,第一极电压采样模块用于在双桥模块接入第一电阻和第三电阻的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第一电压信号,并将第一电压信号转换为第一电平信号;在双桥模块接入第一电阻的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第二电压信号,并将第二电压信号转换为第二电平信号;
34.第二极电压采样模块与直流系统的第二极连接,第二极电压采样模块用于在双桥模块接入第二电阻和第四电阻的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第三电压信号,并将第三电压信号转换为第三电平信号;在双桥模块接入第二电阻的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第四电压信号,并将第四电压信号转换为第四电平信号;
35.其中,电平信号包括第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号和第四电平信
号。
36.根据本发明的第二方面,提供了一种直流系统过渡时期的绝缘监测方法,应用于直流系统过渡时期的绝缘监测装置,包括:
37.通过控制模块响应于检测指令,生成第一控制信号;
38.通过双桥模块根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值;
39.通过电压采样模块在双桥模块的接入的电阻值状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号;
40.通过控制模块接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值。
41.可选地,通过电压采样模块在双桥模块的接入的电阻值状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号,包括:
42.在双桥模块接入第一电阻和第三电阻的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第一电压信号,并将第一电压信号转换为第一电平信号;
43.在双桥模块接入第一电阻的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第二电压信号,并将第二电压信号转换为第二电平信号;
44.在双桥模块接入第二电阻和第四电阻的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第三电压信号,并将第三电压信号转换为第三电平信号;
45.在双桥模块接入第二电阻的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第四电压信号,并将第四电压信号转换为第四电平信号。
46.可选地,通过控制模块接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值,包括:
47.通过控制模块接收第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号和第四电平信号,并根据第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号和第四电平信号以及接入直流系统的第一电阻、第二电阻、第三电阻和第四电阻,计算直流系统的绝缘电阻值。
48.根据本发明的第三方面,提供了一种直流系统过渡时期的绝缘监测系统,包括的直流系统过渡时期的绝缘监测装置,以及第一直流母线、第二直流母线和跳通电缆,第一直流系统和第二直流系统通过跳通电缆连接。
49.本发明实施例所提供的绝缘检测装置通过把直流系统过渡时期的绝缘监测装置应用于第一直流系统和第二直流系统之间进行切换的过渡时期,第一直流系统和第二直流系统通过跳通电缆连接。直流系统过渡时期的绝缘监测装置包括双桥模块、电压采样模块和控制模块。控制模块用于响应于检测指令,生成第一控制信号。双桥模块分别与直流系统的母线以及控制模块连接,双桥模块用于根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值。电压采样模块与直流系统的母线连接,电压采样模块用于在双桥模块接入电阻值的状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号。控制模块与电压采样模块连接,控制模块用于接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值。通过计算出的绝缘电阻值与接地电阻整定值进行对比来判断是否发生直流接地故障,以实现对第一直流系统和第二直流系统过渡时期的绝缘水平的监测和对双极母线接地故障进行有效判断,较好的提高了对新直流系统和旧直流系统过渡时期的绝缘水平的监测准确度。
50.应当理解,本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征,也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
51.为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
52.图1是本发明实施例提供的一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置的示意图;
53.图2是本发明实施例提供的另一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置示意图;
54.图3是本发明实施例提供的一种双桥模块的电路示意图;
55.图4是本发明实施例提供的一种切换桥电路示意图;
56.图5是本发明实施例提供的又一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置的示意图;
57.图6是本发明实施例提供的一种第一极电压采样模块电路图;
58.图7是本发明实施例提供的一种第二极电压采样模块电路图;
59.图8时本发明实施例提供的一种直流系统过渡时期的绝缘监测方法的流程图;
60.图9是本发明实施例提供的一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置的架构示意图;
61.图10是本发明实施例提供的一种选线模块结构示意图;
62.图11是绝缘监测装置开口电流互感器结构示意图。
具体实施方式
63.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分的实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都应当属于本发明保护的范围。
64.需要说明的是,本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象,而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换,以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外,术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含,例如,包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元,而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
65.图1是本发明实施例提供的一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置的示意图,图2是本发明实施例提供的另一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置的示意图。结合图1和图2,本发明实施例提供的直流系统应用于第一直流系统5和第二直流系统6之间进行切换的过渡时期,第一直流系统5和第二直流系统6通过跳通电缆4连接。本发明实施例提供的直流系统过渡时期的绝缘检测装置包括控制模块1、电压采样模块2和双桥模块3。控制模块1用
于响应于检测指令,生成第一控制信号;双桥模块3分别与直流系统的母线以及控制模块1连接,双桥模块3用于根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值;电压采样模块2与直流系统的母线连接,电压采样模块2用于在双桥模块3接入电阻值的状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号;控制模块1与电压采样模块2连接,控制模块1用于接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值。
66.具体地,第一直流系统5和第一直流系统6通过三根临时电缆跳通连接,第一直流系统5和第一直流系统6并列运行。示例性的,第一直流系统5可以为旧直流系统,第一直流系统6可以为新直流系统。
67.第一直流系统5的全部负荷转移至第一直流系统6后,若第一直流系统6能够独立运行,则将第一直流系统6的绝缘装置投入运行,第一直流系统5的绝缘装置也将退出运行。控制模块1负责响应检测指令,生成第一控制信号。控制模块1分析处理电压采样模块2输入的电压信号和接入直流系统的电阻值,计算正负极对地绝缘电阻,判断第一直流系统5和第一直流系统6是否发生接地故障。电压采样模块2负责将采集到的直流系统的电压信号转换为数字信号提供给控制模块1。双桥模块3负责通过调节接入第一直流系统和第二直流系统内的电阻,以实现对母线的正负极电压的检测。根据接入第一直流系统和第二直流系统内的电阻和对应的母线的正负极电压,计算直流系统的绝缘电阻值。
68.本发明实施例提供的直流系统过渡时期的绝缘监测装置通过控制模块1根据接受到的检测指令生成第一控制信号,并通过双桥模块3根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值。电压采样模块2在双桥模块3接入电阻值的状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号输出给控制模块1,控制模块1根据电平信号和接入直流系统的电阻值计算直流系统的绝缘电阻值。通过计算出的绝缘电阻值与接地电阻整定值进行对比,判断是否发生直流接地故障,以实现对第一直流系统5和第一直流系统6之间进行切换的过渡时期绝缘水平的监测和对双极母线接地故障进行有效判断,较好的提高了对新直流系统和旧直流系统过渡时期的绝缘水平的监测准确度。
69.可选地,图3是本发明实施例提供的一种双桥模块的电路示意图。图4是本发明实施例提供的一种切换桥电路示意图。在上述实施例的基础上,结合图3和图4,本发明实施例提供的双桥模块3包括平衡桥31和切换桥32。平衡桥31的第一端与母线连接,平衡桥31的第二端与切换桥32连接,平衡桥31用于与直流系统的绝缘电阻平衡;切换桥32与控制模块1连接,切换桥32用于根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值。
70.具体的,第一直流系统5和第一直流系统6并列运行的绝缘电阻与绝缘监测装置的外部电阻构成平衡桥31,切换桥32用于根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值。切换桥32接入不同的电阻值后,通过电压采样模块2采集接入不同电阻值情况下的电压信号。当第一直流系统5和第一直流系统6存在对地短路故障时,平衡桥31会失去平衡,确定第一直流系统5和第一直流系统6存在对地短路故障。
71.可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图3,平衡桥31可以包括第一等效电阻r

、第二等效电阻r-、第一电阻r1和第二电阻r2,第一等效电阻r

的第一端与母线的第一极连接,第一等效电阻r

的第二端接地;第二电阻r1与第一等效电阻r

并联连接;第二等效电阻r-的第一端与母线的第二极连接,第二等效电阻r-的第二端接地,第二电阻r2与第二等效电
阻r-并联连接。
72.具体的,第一等效电阻r

可以为第一直流系统5的绝缘电阻的等效值,第二等效电阻r-可以为第一直流系统6的绝缘电阻的等效值。这样设置使得第一等效电阻r

和第二等效电阻r-与第二电阻r1和第二电阻r2可以较好的形成平衡桥31,便于对第一直流系统5和第一直流系统6的绝缘电阻进行监测,提高了绝缘监测装置的检测精度。
73.可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图3,切换桥32可以包括第一继电器321、第二继电器322、第三电阻r3和第四电阻r4;第一继电器321的常开触点的第一端与直流母线的第一极连接,第一继电器321的常开触点的第二端与第三电阻r3的第一端连接,第三电阻r3的第二端接地;第一继电器321的常开触点闭合时,第三电阻r3与第二电阻r1并联;第一继电器322的常开触点的第一端与直流母线的第二极连接,第一继电器322的常开触点的第二端与第四电阻r4的第一端连接,第四电阻r4的第二端接地;第一继电器322的常开触点闭合时,第四电阻r4与第二电阻r2并联。
74.具体的,这样设置可以使得第一继电器321的常开触点闭合时,第三电阻r3接入第一直流系统5和第一直流系统6。当第一继电器321的常开触点打开时,第三电阻r3未接入第一直流系统5和第一直流系统6。第一继电器322的常开触点闭合时,第四电阻r4接入第一直流系统5和第一直流系统6。当第一继电器322的常开触点打开时,第四电阻r4未接入第一直流系统5和第一直流系统6。通过第一继电器321可第一继电器322可以调节接入第一直流系统5和第一直流系统6的电阻。便于在不同的电阻状态下,检测第一直流系统5和第一直流系统6的母线上的电压信号。进一步实现绝缘监测装置对第一直流系统5和第一直流系统6的绝缘电阻的检测。
75.可选的,在上述实施例的基础上,继续参见图3,切换桥32还可以包括第一开关管325和第二开关管326,第一开关管的第一端接地,第一开关管的第二端与第一继电器321的线圈的第一端连接,第一继电器321的线圈的第二端与电源连接;第一开关管的控制端与控制模块1连接,第一开关管用于根据第一控制信号导通,以使第一继电器321的线圈上电;第二开关管的第一端接地,第二开关管的第二端与第一继电器322的线圈的第一端连接,第一继电器322的线圈的第二端与电源连接;第二开关管的控制端与控制模块1连接,第二开关管用于根据第一控制信号导通,以使第一继电器322的线圈上电。
76.具体地,采用双桥模块3来计算母线正负极对地绝缘电阻。双桥模块3包括外部平衡桥31或是第一直流系统的原有绝缘装置内部的平衡桥31和绝缘监测装置内部切换桥32。平衡桥31的第一等效电阻r

、第二等效电阻r-为母线正极对地绝缘电阻和母线负极对地绝缘电阻。第二电阻r1和第二电阻r2可以为阻值相同的外加电阻,分别接至正极母线和负极母线。第一等效电阻r

、第二等效电阻r-、第二电阻r1、第二电阻r2构成四臂电桥,正常运行时有r

*r2=r-*r1,可理解为第一等效电阻r

与第二电阻r2的乘积等于第二等效电阻r-与第二电阻r1的乘积。当第一直流系统5和/或第一直流系统6的某一极对地绝缘电阻下降或直接接地时,电桥将会失去平衡。切换桥32包括第一继电器321、第一继电器322、第一开关管、第二开关管、第三电阻r3和第四电阻r4。第一开关管和第二开关管用于控制电路的导通和断开,第一继电器321与第三电阻r3串联,第一继电器322与第四电阻r4串联,用于投入和退出切换桥32电阻。双桥模块3采用平衡桥31和切换桥32的方式,能够反映两极同时接地故障,提高检测效率。
77.可选地,图5是本发明实施例提供的又一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置的示意图。在上述实施例的基础上,参见图5,本发明实施例提供的直流系统过渡时期的绝缘监测装置还可以包括选线模块7,控制模块1与该选线模块7连接,控制模块1用于根据直流系统的绝缘电阻值,生成第二控制信号;选线模块7用于根据第二控制信号,采集直流系统的馈线的电流信号;控制模块1根据直流系统的馈线的电流信号,确定故障位置。
78.具体地,选线模块7包括与控制模块1相连的通讯接口,以及与电流互感器(ct,current transformer)相连的电路接口。选线模块7有多个通道,能够实时采集每条馈线的电流量,每个通道对应一个运行指示灯,用于反映ct的工作状态;选线模块7可以通过4位地址码进行编码,用于区别其他选线模块7。选线模块7并联与绝缘监测装置进行通讯,实现对新旧直流系统各支路的接地选线功能。选线模块7可以通过绝缘电阻的检测结果,依次选择对应的馈线进行电流检测。可以通过ct检测母线上的电流信号。控制模块1根据直流系统的馈线的电流信号与预设的馈线电流整定值进行比较,确定故障位置。这样设置实现了对第一直流系统5和第一直流系统6的故障的定位,便于快速定位故障位置并将故障切除。
79.可选地,图6是本发明实施例提供的一种第一极电压采样模块电路图,图7是本发明实施例提供的一种第二极电压采样模块电路图。参见图6和图7,电压采样模块2包括:第一极电压采样模块和第二极电压采样模块;第一极电压采样模块与直流系统的第一极连接,第一极电压采样模块用于在双桥模块3接入第二电阻r1和第三电阻r3的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第一电压信号,并将第一电压信号转换为第一电平信号;在双桥模块3接入第二电阻r1的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第二电压信号,并将第二电压信号转换为第二电平信号;第二极电压采样模块与直流系统的第二极连接,第二极电压采样模块用于在双桥模块3接入第二电阻r2和第四电阻r4的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第三电压信号,并将第三电压信号转换为第三电平信号;在双桥模块3接入第二电阻r2的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第四电压信号,并将第四电压信号转换为第四电平信号;其中,电平信号包括第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号和第四电平信号。
80.具体地,第一极电压采样模块和第二极电压采样模块包括母线电压输入端子、滤波电路、放大电路、a/d转换芯片基准电压输入端子、输出端子。第一极电压采样模块的母线电压输入端子a与直流系统第一极连接,端子b接地;输出端子km _v与控制模块1相连,滤波电路、放大电路与a/d转换芯片相连。第二极电压采样模块的母线电压输入端子a与直流系统第二极连接,端子b接地;输出端子km-_v与控制模块1相连,滤波电路、放大电路与a/d转换芯片相连。
81.当双桥模块3接入第二电阻r1和第三电阻r3时,第一极电压采样模块将采集直流系统第一极的第一电压信号并将其转换为第一电平信号。当双桥模块3接入第二电阻r1时,第一极电压采样模块将采集直流系统第一极的第二电压信号并将其转换为第二电平信号。当双桥模块3接入第二电阻r2和第四电阻r4时,第二极电压采样模块将采集直流系统第二极的第三电压信号并将其转换为第三电平信号。
82.当双桥模块3接入第二电阻r2时,第二极电压采样模块将采集直流系统第二极的第四电压信号并将其转换为第四电平信号。根据所得第一电平信号、第二电平信号、第三电
平信号和第四电平信号以及接入直流系统的第二电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4,可通过计算得到直流系统的绝缘电阻值。
83.图8是本发明实施例提供的一种直流系统过渡时期的绝缘监测方法的流程图。参见图8,本发明实施例提供的直流系统过渡时期的绝缘监测方法,包括:
84.s101、控制模块响应于检测指令,生成第一控制信号。
85.具体地,检测指令是当过渡时期的直流系统需要进行检测时输入监测装置的指令,第一控制信号是控制模块1收到检测指令后生成的控制其他模块的信号。示例性的,检测指令可以由操作人员发出或系统自动发出。
86.s102、双桥模块根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值。
87.具体地,双桥模块3接收到第一控制信号后,首先控制第一继电器321闭合,接入第一电阻r1和第三电阻r3,然后断开第一继电器321,只接入第一电阻r1;然后控制第二继电器322闭合,接入第二电阻r2和第四电阻r4,最后断开第二继电器322,只接入第二电阻r2。
88.s103、电压采样模块在双桥模块的接入的电阻值状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号。
89.具体地,这样设置使得电压采样模块2可以根据接入电阻值的不同,采集不同的直流系统的母线的电压信号并转换为对应的电平信号。
90.可选的,通过电压采样模块2在双桥模块3的接入的电阻值状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号,包括:在双桥模块3接入第一电阻r1和第三电阻r3的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第一电压信号,并将第一电压信号转换为第一电平信号;
91.在双桥模块3接入第一电阻r1的状态下,通过第一极电压采样模块采集直流系统的母线的第一极的第二电压信号,并将第二电压信号转换为第二电平信号;在双桥模块接入第二电阻r2和第四电阻r4的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第三电压信号,并将第三电压信号转换为第三电平信号;在双桥模块3接入第二电阻r2的状态下,通过第二极电压采样模块采集直流系统的母线的第二极的第四电压信号,并将第四电压信号转换为第四电平信号。
92.s104、控制模块接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值。
93.具体地,这样设置使得控制模块1可以根据接收到电压采样模块2采集的电平信号以及接入直流系统的电阻值计算直流系统的绝缘电阻值,操作人员可根据计算值判断是否发生故障。
94.可选的,通过控制模块1接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值,包括:通过控制模块1接收第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号和第四电平信号,并根据第一电平信号、第二电平信号、第三电平信号和第四电平信号以及接入直流系统的第一电阻r1、第二电阻r2、第三电阻r3和第四电阻r4,计算直流系统的绝缘电阻值。具体计算方法如下:
95.由
[0096][0097]
其中,v
1
为第一电压信号中的正极电压,v
1-为第一电压信号中的负极电压,r

为正极等效电阻,r-为负极等效电阻,v
2
为第二电压信号中的正极电压v
2-为第二电压信号中的负极电压,r1为第一电阻,r2为第二电阻,可理解为第一电压信号中的正极电压与第一电阻、第三电阻和正极等效电阻互相并联后的总电阻的比值等于第一电压信号负极电压与第一电阻和负极等效电阻互相并联后的总电阻的比值;第二电压信号中的正极电压与第一电阻和正极等效电阻互相并联后的总电阻的比值等于第二电压信号中的负极电压与第一电阻和负极等效电阻互相并联后的总电阻的比值。
[0098]
可得到:
[0099][0100]

[0101][0102]
其中,v
3
为第三电压信号中的正极电压,v
3-为第三电压信号中的负极电压,r2为第二电阻,r4为第四电阻,可理解为第二电压信号中的正极电压与第一电阻和正极等效电阻互相并联后的总电阻的比值等于第二电压信号中的负极电压与第一电阻和负极等效电阻互相并联后的总电阻的比值;第三电压信号中的正极电压与第二电阻和正极等效电阻互相并联后的总电阻的比值等于第三电压信号负极电压与第二电阻、第四电阻和负极等效电阻互相并联后的总电阻的比值。
[0103]
可得到:
[0104][0105]
若绝缘等效电阻计算值低于接地电阻整定值则可以判断发生直流接地故障。
[0106]
本发明实施例还提供了一种直流系统过渡时期的绝缘监测系统,本发明实施例提供的直流系统过渡时期的绝缘监测系统包括本公开前述任意实施例所提供的直流系统过渡时期的绝缘监测装置,以及第一直流母线、第二直流母线和跳通电缆4,第一直流系统和第二直流系统通过跳通电缆4连接。
[0107]
示例性的,图9是本发明实施例提供的一种直流系统过渡时期的绝缘监测装置的架构示意图,图10是本发明实施例提供的一种选线模块结构示意图,图11是临时绝缘装置开口电流互感器结构示意图。参见图5、图9、图10、图11,本实施例提供的直流系统过渡时期的临时绝缘监测装置包括监测主机、若干选线模块和若干ct。监测主机连接正负极控母母线上,用于实时监测控母正负极母线电压;选线模块相互并联,各自采集若干支路电流信
息,并通过can(控制器局域网,controller area network)总线与主机进行通讯,将获取的若干支路电流信息上送监测主机。新直流系统和旧直流系统通过三根临时电缆跳通,两段母线并列运行。
[0108]
新直流系统绝缘装置在全部负荷转移至新直流系统后独立运行时投入运行,旧直流系统绝缘装置也退出运行,投入临时绝缘装置对新旧直流系统母线电压和母线上所有支路运行情况进行监测。
[0109]
控制模块1用于响应于检测指令,生成第一控制信号;双桥模块3分别与直流系统的母线以及控制模块1连接,双桥模块3用于根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值;电压采样模块2与直流系统的母线连接,电压采样模块2用于在双桥模块3接入电阻值的状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号;控制模块1与电压采样模块2连接,控制模块1用于接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值。
[0110]
控制模块1与选线模块连接,控制模块1用于根据直流系统的绝缘电阻值,生成第二控制信号;选线模块用于根据第二控制信号,采集直流系统的馈线的电流信号;控制模块1根据直流系统的馈线的电流信号,确定故障位置。选线模块包括与控制模块1相连的通讯接口,以及与ct相连的电路接口21和指示灯22。选线模块共有14个通道和指示灯,能够实时采集14条馈线的电流量,每个通道对应一个运行指示灯,用于反映ct的工作状态,当ct正常工作时指示灯发光。选线模块可以通过4位地址码进行编码,用于区别其他选线模块。ct采用开口结构,方便接入直流系统,能够在不停电的情况下进行更换。包括互感器开口上端11、开口下端12以及用于连接开口上端11和下端12的螺丝固定孔、用于指示互感器运行状况的指示灯15、用于连接选线模块的电路接口16和用于固定下端盖板的第一螺丝孔17和第二螺丝孔18。进行检测时,
[0111]
通过控制模块1响应于检测指令,生成第一控制信号。
[0112]
通过双桥模块3根据第一控制信号,调节接入直流系统的电阻值。
[0113]
通过电压采样模块2在双桥模块3的接入的电阻值状态下,采集直流系统的母线的电压信号,并将电压信号转换为电平信号。
[0114]
通过控制模块1接收电平信号,并根据电平信号和接入直流系统的电阻值,计算直流系统的绝缘电阻值。
[0115]
若检测结果判断为发生直流接地故障,则控制模块1会根据直流系统的馈线的电流信号,确定故障位置。这样设置使得可以根据控制模块计算所得到绝缘电阻值判断是否发生直流接地故障并根据选线模块判断发生故障的位置,从而同时实现对第一直流系统和第二直流系统过渡时期的绝缘电阻的监测和故障馈线的定位。
[0116]
应该理解,可以使用上面所示的各种形式的流程,重新排序、增加或删除步骤。例如,本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行,只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果,本文在此不进行限制。
[0117]
上述具体实施方式,并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是,根据设计要求和其他因素,可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明保护范围之内。
再多了解一些

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