基于高精度檢測(cè)電流的中性點(diǎn)多點(diǎn)接地檢測(cè)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型公開(kāi)了基于高精度檢測(cè)電流的中性點(diǎn)多點(diǎn)接地檢測(cè)裝置，涉及電力自動(dòng)化檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力技術(shù)領(lǐng)域，通常將生產(chǎn)、變換、輸送、分配電能的設(shè)備(如發(fā)電機(jī)、變壓器和輸配電力線(xiàn)等)，以及使用電能的設(shè)備(如電動(dòng)機(jī)、電爐、繼電保護(hù)和控制裝置等)，乃至能量管理系統(tǒng)組成的同一整體稱(chēng)為電力系統(tǒng)。電力系統(tǒng)的組成根據(jù)功能差異可劃分為一次系統(tǒng)(或一次回路)和二次系統(tǒng)(或二次回路):前者擔(dān)負(fù)電能輸送和分配任務(wù)，后者用于對(duì)一次系統(tǒng)(或一次回路)進(jìn)行監(jiān)視、控制、測(cè)量和保護(hù)等任務(wù)，在一次系統(tǒng)中的設(shè)備稱(chēng)為一次設(shè)備，在二次系統(tǒng)中的設(shè)備稱(chēng)為二次設(shè)備。
[0003]在電力系統(tǒng)中，公共回路對(duì)保障系統(tǒng)安全運(yùn)行起到非常重要的作用。系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下，為了保證人身和設(shè)備的安全，《電力作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)安全規(guī)程》規(guī)定互感器公共回路的一個(gè)電氣連接必須有一個(gè)可靠的接地點(diǎn)。同時(shí)為了保證繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置的正確工作，要求回路一點(diǎn)接地。但是，變電所公共回路連接設(shè)備繁多，延伸范圍廣，常常由于人為的接線(xiàn)錯(cuò)誤或一些不可避免的自然規(guī)律，如絕緣的老化等，出現(xiàn)在一個(gè)電氣連接的公共回路中出現(xiàn)多點(diǎn)接地，而且系統(tǒng)的公共回路大部分在室外，絕緣損壞的幾率大，多點(diǎn)接地導(dǎo)致保護(hù)的不正確動(dòng)作，造成大面積停電事故在系統(tǒng)屢屢發(fā)生。例如，為了保證電壓二次回路的正常工作，電壓二次回路的中性線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)必須保持永久性的接地，且只能具有該接地點(diǎn)，如果出現(xiàn)除永久接地點(diǎn)之外的其他接地點(diǎn)，將引起線(xiàn)路零序保護(hù)反方向誤動(dòng)、聯(lián)變保護(hù)誤動(dòng)和縱聯(lián)保護(hù)誤動(dòng)等事故，造成重大影響。
[0004]目前變電站現(xiàn)場(chǎng)檢查多點(diǎn)接地的方法主要是拆除原接地點(diǎn)，通過(guò)測(cè)量回路對(duì)地電阻來(lái)確定是否存在多點(diǎn)接地現(xiàn)象。
[0005]在申請(qǐng)?zhí)枮?01310109898.1的專(zhuān)利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種電壓二次回路中性線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)接地檢測(cè)方法及系統(tǒng)，但此申請(qǐng)中采用常規(guī)的檢測(cè)電流注入設(shè)備，常用的三相電流發(fā)生器在產(chǎn)生并輸出檢定時(shí)所需的各種交流和直流三相電流波形時(shí)，無(wú)法同時(shí)在直流、工頻直至2kHz的音頻范圍內(nèi)保持其輸出電流波形的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性，存在工作頻帶較窄、在輸出高次諧波時(shí)衰減較為明顯且波形的高頻分量易誘發(fā)自震蕩等缺點(diǎn)，顯然已不滿(mǎn)足諧波電能表檢定的要求。
[0006]在申請(qǐng)?zhí)枮?01310565336.8的專(zhuān)利申請(qǐng)中，公開(kāi)了一種非接觸式電流互感器二次回路多點(diǎn)接地檢測(cè)方法及其系統(tǒng)，利用法拉第電磁感應(yīng)定律，判斷中性線(xiàn)內(nèi)是否有電流產(chǎn)生，這種方法同樣存在檢測(cè)精度不高的缺點(diǎn)。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0007]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是:針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供基于高精度檢測(cè)電流的中性點(diǎn)多點(diǎn)接地檢測(cè)裝置，能在直流、交流至音頻范圍內(nèi)正常工作。各相電流發(fā)生器是獨(dú)立的，即在電氣上是相互隔離的，產(chǎn)生的電流也是相互獨(dú)立的，可根據(jù)需要接到相應(yīng)的電位上，精確的檢測(cè)供電系統(tǒng)中的多點(diǎn)接地問(wèn)題。
[0008]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題采用以下技術(shù)方案:
[0009]基于高精度檢測(cè)電流的中性點(diǎn)多點(diǎn)接地檢測(cè)裝置，包括分析儀、探測(cè)儀和鉗表，所述分析儀和鉗表相連接時(shí)共同組成故障分析模塊，所述探測(cè)儀和鉗表相連接時(shí)共同組成故障定位模塊，其中，
[0010]所述分析儀包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)分析模塊、信號(hào)控制模塊、檢測(cè)電流發(fā)生器以及第一顯示模塊；鉗表與待測(cè)電力系統(tǒng)二次回路主回路的母線(xiàn)和接地線(xiàn)相連接，鉗表的輸出端依次經(jīng)過(guò)所述第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)分析模塊后接入信號(hào)控制模塊，所述信號(hào)控制模塊的輸出端分別與檢測(cè)電流發(fā)生器和第一顯示模塊相連接，所述檢測(cè)電流發(fā)生器的輸出端接入待測(cè)電力系統(tǒng)二次回路主回路的母線(xiàn)；
[0011]所述探測(cè)儀包括濾波模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊、故障分析定位模塊、聲光告警模塊以及第二顯示模塊；鉗表與待測(cè)電力系統(tǒng)二次回路各個(gè)支路的接地線(xiàn)相連接，鉗表的輸出端依次經(jīng)過(guò)濾波模塊、第二數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)處理模塊后接入故障分析定位模塊，所述故障分析定位模塊的輸出端分別與聲光告警模塊和第二顯示模塊相連接。
[0012]所述第一、第二顯示模塊優(yōu)選采用液晶顯示屏。
[0013]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述檢測(cè)電流發(fā)生器的具體電路結(jié)構(gòu)包括第一至第十三電阻，第一至第四開(kāi)關(guān)，第一、第二功率放大器，其中，
[0014]電路的輸入端分別與第一電阻、第二電阻的一端相連接，第一電阻的另一端與第一開(kāi)關(guān)的第一輸入端相連接，第二電阻的另一端分別與第一開(kāi)關(guān)的第二輸入端、第三電阻的一端、第二開(kāi)關(guān)的第二輸入端、第四電阻的一端、第三開(kāi)關(guān)的第二輸入端、第五電阻的一端、第四開(kāi)關(guān)的第二輸入端相連接；第三電阻的另一端與第二開(kāi)關(guān)的第一輸入端相連接，第四電阻的另一端與第三開(kāi)關(guān)的第一輸入端相連接，第五電阻的另一端與第四開(kāi)關(guān)的第一輸入端相連接；第一至第四開(kāi)關(guān)的第一輸出端分別連接第一至第四CPU引腳，第一至第四開(kāi)關(guān)的第二輸出端分別與第十電阻的一端、第十一電阻的一端、第十二電阻的一端、第十三電阻的一端相連接；第十電阻的另一端分別與第十一電阻的另一端、第十二電阻的另一端、第十三電阻的另一端、第九電阻的一端、第一放大器的正輸入端相連接，第九電阻的另一端與第一放大器的負(fù)輸入端相連接并接地，第一放大器的輸出端與第六電阻的一端相連接，第六電阻的另一端分別與第八電阻的一端、第二放大器的正輸入端相連接，第二放大器的負(fù)輸入端經(jīng)過(guò)第七電阻接地，第二放大器的輸出端與第八電阻的另一端相連接作為電路的輸出端。
[0015]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述檢測(cè)電流發(fā)生器輸出頻率小于1赫茲的交流電。
[0016]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述檢測(cè)電流發(fā)生器還包括限值元件，當(dāng)輸出電流超過(guò)最大限值時(shí)，限值元件控制檢測(cè)電流發(fā)生器以設(shè)定的最大限值作為輸出電流。
[0017]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述第十至第十三電阻的大小依次為62歐姆、120歐姆、240歐姆、480歐姆。
[0018]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述檢測(cè)電流發(fā)生器的輸入電壓為5V。
[0019]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述第二電阻為可調(diào)電阻。
[0020]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述鉗表為高精度電流鉗表。
[0021]作為本實(shí)用新型的進(jìn)一步優(yōu)選方案，所述第一、第二顯示模塊均為液晶顯示器。
[0022]本實(shí)用新型采用以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下技術(shù)效果:
[0023]1.通過(guò)接地回路電流大小，可以判斷二次公共回路中性點(diǎn)是否存在多點(diǎn)接地故障，簡(jiǎn)單方便，判斷速度快。
[0024]2.可以顯示信號(hào)電流、二次公共回路電流和其他回路電流的具體大小和波形。
[0025]3.方向顯示功能，當(dāng)探測(cè)儀檢測(cè)到系統(tǒng)存在多點(diǎn)接地時(shí)會(huì)顯示接地故障點(diǎn)的查找方向。
[0026]4.信號(hào)電流大小可以調(diào)節(jié)，依據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況不同，做不一樣的信號(hào)電流選擇，方便故障點(diǎn)的定位，且檢測(cè)電流信號(hào)基于節(jié)點(diǎn)分流原理產(chǎn)生，更加精確，兼具實(shí)現(xiàn)高精度的電流表功能。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊連接示意圖；
[0028]圖2是本實(shí)用新型中，檢測(cè)電流發(fā)生器的電氣結(jié)構(gòu)連接示意圖；。
[0029]圖3是判斷系統(tǒng)多點(diǎn)接地的工作原理示意圖；
[0030]圖4是具體實(shí)施例中，電壓二次回路中性線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)接地檢測(cè)電路原理圖；
[0031]其中，R1至R13分別為第一至第十三電阻，P1.0至P1.3分別為第一至第四CPU引腳，A1和A2分別為第一、第二功率放大器。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面詳細(xì)描述本實(shí)用新型的實(shí)施方式，所述實(shí)施方式的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類(lèi)似的標(biāo)號(hào)表示相同或類(lèi)似的元件或具有相同或類(lèi)似功能的元件。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施方式是示例性的，僅用于解釋本實(shí)用新型，而不能解釋為對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0033]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明:
[0034]在本實(shí)用新型的一個(gè)具體實(shí)施例中，以電壓二次回路中性線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)多點(diǎn)接地為例，檢測(cè)電路原理圖如圖4所示:該圖示出了多點(diǎn)接地檢測(cè)的原理圖。在該圖中A、B、C、D為中性線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的一條支路中的幾處接點(diǎn)，rl, r2, r3分別為支路中三段導(dǎo)線(xiàn)的電阻，D為永久接地點(diǎn)，r為在第二接地點(diǎn)接地電阻。通常情況下，變電站電壓二次回路各中性線(xiàn)形成一個(gè)互相連通的網(wǎng)絡(luò)，在控制室一點(diǎn)接地。當(dāng)中性線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)中有且僅有一個(gè)接地點(diǎn)時(shí)，從該中性網(wǎng)絡(luò)的任意一點(diǎn)對(duì)地之間注入電流，根據(jù)基爾霍夫電流定律，流入永久接地點(diǎn)的電流應(yīng)該與注入的電流值相同，如果存在差異，則說(shuō)明中間某處有寄生接地點(diǎn)(即除永久接地點(diǎn)之外的其他接地點(diǎn))導(dǎo)致分流?；谶@樣的原理，根據(jù)中性線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)檢測(cè)相關(guān)中性線(xiàn)回路的注入電流分布情況，即可查找出寄生接地點(diǎn)。
[0035]比如:A點(diǎn)對(duì)地(接地點(diǎn))注入微小的電流I，在正常情況下(單點(diǎn)接地)流經(jīng)接地導(dǎo)線(xiàn)AB段，BC段和CD段的電流相等，都為注入的電流I。但在支路中存在除永久接地點(diǎn)D之外的接地點(diǎn)C。這種情況下，在C與地之間存在的接地電阻r將起到分流作用，從而使流經(jīng)接地導(dǎo)線(xiàn)⑶段的電流必定小于注入的電流I。因此，只要檢測(cè)出流經(jīng)AB，BC，⑶段的電流并與注入的電流進(jìn)行比較，即可找到非永久接地點(diǎn)。
[0036]本實(shí)用新型的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模塊連接示意圖如圖1所示，所述基于高精度檢測(cè)電流的中性點(diǎn)多點(diǎn)接地檢測(cè)裝置，包括分析儀、探測(cè)儀和鉗表，所述分析儀和鉗表相連接時(shí)共同組成故障分析模塊，所述探測(cè)儀和鉗表相連接時(shí)共同組成故障定位模塊，所述分析儀包括第一數(shù)模轉(zhuǎn)換模塊、信號(hào)分析模塊、信號(hào)控制模塊、檢測(cè)電流發(fā)生器以及第一顯示模塊；鉗表與待測(cè)電力系統(tǒng)二次回路主回路的母線(xiàn)和接地線(xiàn)相連接，鉗表的輸