一種直流系統(tǒng)母線對(duì)地分布電容接地檢測(cè)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力檢測(cè)設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種直流系統(tǒng)母線對(duì)地分布電容接地檢測(cè)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]發(fā)電廠及變電站的控制回路，繼電保護(hù)裝置及其信號(hào)回路等都是采用直流電源進(jìn)行供電，某些動(dòng)力設(shè)備也是由直流電源供電，同時(shí)，直流系統(tǒng)中的巡檢裝置也同樣是采用直流電源供電。直流系統(tǒng)的回路繁多，分布面廣，運(yùn)行環(huán)境復(fù)雜，很容易發(fā)生各種故障，其中最多的就是直流系統(tǒng)接地故障。
[0003]我們現(xiàn)在所遵循的傳統(tǒng)是:直流系統(tǒng)一點(diǎn)接地不會(huì)造成繼電器誤跳，也就是我們常說(shuō)的保護(hù)誤動(dòng)。但是隨著變電站的規(guī)模越來(lái)越大，我們所忽略的分布電容也就會(huì)隨之增大，此時(shí)如果發(fā)生一點(diǎn)接地，分布電容會(huì)發(fā)生充放電狀態(tài)變化，此時(shí)就會(huì)引起保護(hù)誤動(dòng)的發(fā)生，要避免分布電容對(duì)系統(tǒng)造成的危害，我們就必須了解系統(tǒng)分布電容的大小，然后才能根據(jù)繼電器的電氣參數(shù)對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，在誤動(dòng)發(fā)生前對(duì)直流系統(tǒng)進(jìn)行維護(hù)，盡可能避免由于一點(diǎn)接地時(shí)因?yàn)榉植茧娙菰斐傻谋Ｗo(hù)誤動(dòng)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]本實(shí)用新型的目的為解決現(xiàn)有技術(shù)的上述問(wèn)題，提供了一種直流系統(tǒng)母線對(duì)地分布電容接地檢測(cè)電路，為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0005]—種直流系統(tǒng)母線對(duì)地分布電容接地檢測(cè)電路，其特征在于:包括MCU控制單元、檢測(cè)橋、電流補(bǔ)償電路、無(wú)線通信模塊、第一電壓調(diào)整電路和第二電壓調(diào)整電路，所述第一電壓調(diào)整電路與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的正極連接，所述第二電壓調(diào)整電路與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的負(fù)極連接，所述第一電壓調(diào)整電路和第二電壓調(diào)整電路分別與MCU控制單元連接，所述MCU控制單元還分別與電流補(bǔ)償電路和無(wú)線通信模塊連接，所述電流補(bǔ)償電路輸出的補(bǔ)償電流分別接入直流系統(tǒng)母線輸出電壓的負(fù)極和正極，所述檢測(cè)橋的輸入端分別與直流系統(tǒng)母線的正極和負(fù)極連接，所述檢測(cè)橋的輸出端與MCU控制單元連接。
[0006]優(yōu)選地，所述第一電壓調(diào)整電路包括第一分壓電路、第一濾波電路、第一電壓保護(hù)電路、第一電壓放大電路和第一 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述第一分壓電路的輸入端與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的正極連接，第一分壓電路輸出端依次通過(guò)第一濾波電路、第一電壓保護(hù)電路、第一電壓放大電路和第一 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器與MCU控制單元連接，所述第二電壓調(diào)整電路包括第二分壓電路、第二濾波電路、第二電壓保護(hù)電路、第二電壓放大電路和第二 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器，所述第二分壓電路的輸入端與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的負(fù)極連接，第二分壓電路輸出端依次通過(guò)第二濾波電路、第二電壓保護(hù)電路、第二電壓放大電路和第二 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器與MCU控制單元連接，所述電流補(bǔ)償電路包括D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器、第三濾波電路和第三電壓放大電路，所述MCU控制單元通過(guò)第三濾波電路輸入第三電壓放大電路連接，所述第三電壓放大電路通過(guò)平衡電阻RlO與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的正極連接，所述第三電壓放大電路還通過(guò)平衡電阻R9與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的負(fù)極連接。
[0007]優(yōu)選地，所述第一分壓電路包括電阻Rl和R2，第一濾波電路包括電阻R3和電容Cl,第一電壓保護(hù)電路包括二極管Dl和二級(jí)管D2，所述第一電壓放大電路包括運(yùn)算放大器Al，所述電阻Rl的一端與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的正極連接，所述電阻R2的一端與電阻R3的一端連接后與電阻Rl的另一端連接，所述電阻R2的另一端與地連接，所述電阻R3另一端與運(yùn)算放大器Al的正輸入端連接，所述電容Cl的一端與二極管Dl的陽(yáng)極、二極管D2的陰極連接后還與電阻R3的另一端連接，所述電容Cl的另一端與地連接，二極管Dl的陰極與3.3V電源連接，二極管D2的陽(yáng)極與地連接，所述運(yùn)算放大器Al的負(fù)極輸入端與地連接，運(yùn)算放大器Al的輸出端通過(guò)第一 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器與MCU控制單元連接；所述第二分壓電路包括電阻R4和電阻R5，第一濾波電路包括電阻R6和電容C2，第一電壓保護(hù)電路包括二極管D3和二級(jí)管D4，所述第二電壓放大電路包括運(yùn)算放大器A2和運(yùn)算放大器A3，所述電阻R4的一端與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的負(fù)極連接，所述電阻R5的一端與電阻R6的一端連接后與電阻R4的另一端連接，所述電阻R5的另一端與地連接，所述電阻R6的另一端與運(yùn)算放大器A2的正輸入端連接，所述電容C2的一端與二極管D3的陽(yáng)極、二極管D4的陰極連接后與運(yùn)算放大器A2的正輸入端連接，所述電容C2的另一端與地連接，二極管D3的陰極與3.3V電源連接，二極管D4的陽(yáng)極與地連接，所述運(yùn)算放大器A2的輸出端分別與運(yùn)算放大器A3負(fù)極輸入端和運(yùn)算放大器A2的正極輸入端連接，所述運(yùn)算放大器A3的輸出端與MCU控制單元連接，所述運(yùn)算放大器A2的負(fù)極輸入端和運(yùn)算放大器A3的正極輸入端都分別與地連接。
[0008]優(yōu)選地，所述第三濾波電路包括電阻R7、電容C3、電阻R8和電容C4，所述第三電壓放大電路包括運(yùn)算放大器A4、運(yùn)算放大器A5、PNP型三級(jí)管SA1009，NPN型三極管C2333，所述電阻R7的一端與電容C3的一端連接后與D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述電阻R7的另一端與運(yùn)算放大器A4的正極輸入端連接，運(yùn)算放大器A4的輸出端與PNP型三級(jí)管SA1009的基極連接，PNP型三級(jí)管SA1009的集電極通過(guò)平衡電阻RlO與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的負(fù)極連接，所述電阻R8的一端與電容C4的一端連接后與D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換器連接，所述電阻R8的另一端與運(yùn)算放大器A5的正極輸入端連接，運(yùn)算放大器A5的輸出端與NPN型三級(jí)管C2333的基極連接，NPN型三級(jí)管C2333的集電極通過(guò)平衡電阻R9與直流系統(tǒng)母線輸出電壓的正極連接，所述電容C3的另一端、電容C4的另一端、運(yùn)算放大器A4的負(fù)極輸入端、運(yùn)算放大器A5的負(fù)極輸入端、PNP型三級(jí)管SA1009的發(fā)射極和NPN型三極管C2333的發(fā)射極都分別與地連接。
[0009]優(yōu)選地，所述MCU控制單元采用STM32F107控制器。
[0010]優(yōu)選地，第一 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器和第二 A/D數(shù)模轉(zhuǎn)換器采用ADS1232模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片，D/A模數(shù)轉(zhuǎn)換采用DAC7513芯片。
[0011]優(yōu)選地，所述無(wú)線通信模的型號(hào)采用NRF24L01通信模塊。
[0012]綜上所述，本實(shí)用新型具有以下優(yōu)點(diǎn)與積極效果:
[0013](I)本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)24-240V接地或分布電容測(cè)試的系統(tǒng)電壓檢測(cè)，采用了電壓跟隨電路和RC濾波電路對(duì)分壓器后的電壓進(jìn)行雙重濾波，提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性；本實(shí)用新型在線路帶電工作狀態(tài)下不停電、不甩線、不解線的情況下利用接地故障泄露電流對(duì)接地故障點(diǎn)快速進(jìn)行查找，極大地減少了自動(dòng)化及電氣化系統(tǒng)設(shè)備的停機(jī)時(shí)間，產(chǎn)生重大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。
[0014](2)本實(shí)用新型能夠?qū)ο到y(tǒng)分布電容進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估，對(duì)系統(tǒng)的維護(hù)檢修制度的制定及維修檢修工作的考核提供科學(xué)依據(jù)。
[0015](3)本實(shí)用新型能夠根據(jù)用戶所需修改檢測(cè)信號(hào)的頻率，通過(guò)改變頻率能夠更加準(zhǔn)確的確定所測(cè)線路是否存在故障，提高檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性，使用更加方便可靠，為故障的查找提供更加準(zhǔn)確的依據(jù)。
[0016](4)本實(shí)用新型能夠根據(jù)不同系統(tǒng)用戶可以更改檢測(cè)信號(hào)的幅值，根據(jù)不同的系統(tǒng)使用不同幅值大小的信號(hào)，使得檢測(cè)過(guò)程更加安全可靠，對(duì)系統(tǒng)正常運(yùn)行不會(huì)產(chǎn)生任何影響。
【附圖說(shuō)明】
[0017]為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)例或現(xiàn)有技術(shù)中的技