接地故障檢測裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及電力故障檢測的技術領域，更具體地說，本實用新型涉及一種接地故障檢測裝置。
【背景技術】
[0002]變電站的直流系統(tǒng)是電力系統(tǒng)中非常重要的工作電源。它需要供電給動力、事故照明、控制、信號、繼電保護及自動裝置、交流不間斷電源等，對變電站的可靠運行起著極為重要的作用。直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地，若查找不及時，就可能出現第二點接地。直流系統(tǒng)發(fā)生兩點接地故障后，便可能構成接地短路，造成繼電保護、信號、自動裝置誤動或拒動，或造成直流保險熔斷，使保護及自動裝置、控制回路失去電源。直接危脅一次設備的安全，因而電力系統(tǒng)對直流系統(tǒng)的可靠性有很高的要求。直流系統(tǒng)是蓄電池組與浮充電裝置并聯(lián)供給直流負荷的運行系統(tǒng)。正常情況下，直流電源的正、負母線對地是絕緣的，當回路發(fā)生一點接地時，在一般情況下并不影響直流系統(tǒng)的運行。但當回路發(fā)生兩點或多點接地時，就會造成正負級短路，開關與保護誤動或拒動。
[0003]現有的檢測直流系統(tǒng)絕緣方法主要有電橋平衡法和低頻信號注入法。根據電橋平衡法實現的絕緣監(jiān)測裝置被廣泛使用，它在正極絕緣或負極絕緣下降時，能夠監(jiān)測到絕緣電阻的絕緣效果變化情況。低頻信號注入法是用電橋監(jiān)測母線的絕緣狀況，一旦發(fā)現絕緣異常，即向電網注入低頻交流信號，用交流互感器監(jiān)測各支路的電流，然后通過一定的算法計算得出絕緣電阻，確定故障支路。然而其缺點在于:需要交流信號發(fā)生電路，增加了系統(tǒng)的復雜性；注入的低頻交流信號增大了直流系統(tǒng)的電壓紋波系數；監(jiān)測結果受系統(tǒng)分布電容影響；低頻交流信號容易受到外界的各種干擾。
【實用新型內容】
[0004]為了解決現有技術中存在的技術問題，本實用新型的目的在于提供一種接地故障檢測裝置。
[0005]為了實現本實用新型的上述實用新型目的，本實用新型提供了以下技術方案:
[0006]一種接地故障檢測裝置，其特征在于:包括電源、電流感應器、有源振蕩電路、濾波電路、調零電路、CPU處理器、觸發(fā)電路和報警器；所述電源分別與有源振蕩電路、調零電路、CPU處理器、觸發(fā)電路和報警器連接；所述電流感應器設置在直流輸出回路上，而電流感應器的次級線圈作為有源振蕩電路的電感線圈；有源振蕩電路的輸出端與濾波電路的輸入端連接；濾波電路的輸出端與調零電路的輸入端連接；調零電路的輸出端與CPU處理器的I/o輸入端連接；CPU處理器的I/O輸出端與觸發(fā)電路的輸入端連接；觸發(fā)電路的輸出端與報警器連接。
[0007]其中，所述的電源為隔離輸出電源，其輸入端與直流系統(tǒng)輸出回路連接，其輸出端分別與有源振蕩電路、調零電路、CPU處理器、觸發(fā)電路和報警器的電源端對應連接。
[0008]其中，所述有源振蕩電路由第I比較器、第2比較器，第I運算放大器，第I三極管、第2三級管，電感線圈，第I電阻、第2電阻、第3電阻、第4電阻、第5電阻、第6電阻、第7電阻、和第8電阻組成；第I比較器的同相輸入端與第2比較器的反相輸入端相連，第I比較器的同相輸入端與第2比較器的反相輸入端相連，第2比較器的同相輸入端通過第6電阻接地，第2比較器的反相輸入端通過第7電阻和第8電阻接地；第I比較器的輸出端通過第I電阻連接到運算放大器的同相輸入端，第2比較器通過第3電阻連接到運算放大器的反相輸入端，運算放大器的同相輸入端通過電阻接地；運算放大器的輸出端連接第I三極管和第2三級管的基極，第2三極管的發(fā)射極與第I三級管的發(fā)射極相連，第2三極管的集電極與第I三極管的集電極分別接入電源的正負極；第I三極管的集電極分別與第4電阻、第5電阻，以及電感線圈連接；第4電阻的另一端與第3電阻、第I運算放大器的反相輸入端連接；第5電阻另一端與第I比較器的反相輸入端連接，電感線圈另一端與第7電阻、第8電阻的連接點構成輸出端。
[0009]其中，所述濾波電路由第2運算放大器、第3運算放大器，第I電容、第2電容、第3電容、第4電容，第9電阻、第10電阻、第11電阻、第12電阻、第13電阻、第14電阻、第15電阻，和第16電阻組成；第9電阻一端為濾波電路的輸入端、另一端與第I電容、第10電阻連接，第I電容另一端與第2運算放大器輸出端連接，第10電阻另一端與第2電容、第2運算放大器反相輸入端連接，第2電容另一端接地；第2運算放大器同相輸入端與第11電阻、第12電阻連接，第12電阻另一端接地，第11電阻另一端與第2運算放大器輸出端連接，同時與第13電阻連接；第13電阻另一端與第3電容、第14電阻連接，第3電容另一端與第3運算放大器輸出端連接，第14電阻另一端與第4電容、第3運算放大器反相輸入端連接，第4電容另一端接地；第3運算放大器同相輸入端與第15電阻，和第16電阻連接；第16電阻連接另一端接地，第15電阻另一端與第3運算放大器輸出端連接構成濾波電路輸出端。
[0010]其中，所述調零電路由第4運算放大器、第17電阻、第18電阻、第19電阻、第20電阻，和第21電阻組成；第17電阻一端為調零電路的輸入端、第17電阻另一端與第4運算放大器的反相輸入端、第18電阻連接；第4運算放大器同相輸入端與第19電阻、第21電阻連接；第19電阻另一端與電源正極連接，第21電阻另一端通過第20電阻與電源負極連接，第18電阻另一端與第4運算放大器輸出端連接構成調零電路輸出端。
[0011]其中，所述的觸發(fā)電路為常規(guī)雙穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路電路。
[0012]其中，所述的報警器為發(fā)光二極管。
[0013]與現有技術相比，本實用新型具有以下有益效果:
[0014]本實用新型的接地故障檢測裝置通過測量接地時產生的差電流所引起的有源振蕩器的振蕩頻率變化，來監(jiān)測接地故障的發(fā)生；本實用新型的裝置無需向被測系統(tǒng)中注入交流信號，與被測系統(tǒng)沒有電氣聯(lián)系，整個監(jiān)測裝置可以實現分布式安裝，能更加系統(tǒng)的檢測到直流系統(tǒng)的每個輸出回路，并可十分方便地實現實時在線監(jiān)測。
【附圖說明】
[0015]圖1為本實用新型所述的接地故障檢測裝置的結構示意圖。
[0016]圖2為圖1中有源振湯電路的不意圖。
[0017]圖3為圖1中濾波電路的示意圖。
[0018]圖4為圖1中調零電路的示意圖。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，所述接地故障檢測裝置包括電源70、電流感應器80、有源振蕩電路10、濾波電路20、調零電路30、CPU處理器40、觸發(fā)電路50和報警器60。所述電源70分別與有源振蕩電路10、調零電路30、CPU處理器40、觸發(fā)電路50和報警器60連接。所述電流感應器80設置在直流輸出回路上，而電流感應器80的次級線圈作為有源振蕩電路10的電感線圈。有源振蕩電路10的輸出端與濾波電路20的輸入端連接；濾波電路20的輸出端與調零電路30的輸入端連接；調零電路30的輸出端與CPU處理器40的I/O輸入端連接；CPU處理器40的I/O輸出端與觸發(fā)電路50的輸入端連接；觸發(fā)電路50的輸出端與報警器60連接。所述的電源為隔離輸出電源，其輸入端與直流系統(tǒng)輸出回路連接，其輸出端分別與源振蕩電路10、調零電路30、CPU處理器40、觸發(fā)電路50和報警器60的電源端對應連接。
[0020]如圖2所示，所述有源振蕩電路由第I比較器U11、第2比較器U12，第I運算放大器U13，第I三極管Q1、第2三級管Q2，電感線圈，第I電阻R11、第2電阻R12、第3電阻R13、第4電阻R14、第5電阻R15、第6電阻R16、第7電阻R17、和第8電阻R18組成；第I比較器Ull的同相輸入端與第2比較器U12的反相輸入端相連，第I比較器Ull的同相輸入端與第2比較器U12的反相輸入端相連，第2比較器U12的同相輸入端通過第6電阻R16接地，第2比較器U12的反相輸入端通過第7電阻R17和第8電阻R18接地；第I比較器Ull的輸出端通過第I電阻Rl連接到運算放大器U13的同相輸入端，第2比較器U12通過第3電阻R3連接到運算放大器U13的反相輸入端，運算放大器U3的同相輸入端通過電阻R2接地；運算放大器U13的輸出端連接第I三極管Qll和第2三級管Q12的基極，第2三極管Q2的發(fā)射極與第I三級管的Ql發(fā)射極相連，第2三極管Q2的集電極與第I三極管Ql的集電極分別接入電源的正負極；第I三極管Ql的集電極分別與第4電阻R14、第5電阻R15，以及電感線圈連接；第4電阻R14的另一端與第3電阻R13、第I運算放大器U13的反相輸入端連接；第5電阻R5另一端與第I比較器Ull的反相輸入端連接，電感線圈另一端與第7電阻R