(19)国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 202210649223.5
(22)申请日 2022.06.09
祝老师的话(71)申请人 广西电网有限责任公司北海供电局
地址 536000 广西壮族自治区北海市海城
区北部湾东路27号供电大厦
写保护环境的作文(72)发明人 李振东 戚焕兴 王晓明 徐汉
韦俊年 黄仁俊 周思思 林春梅
彭海洋 罗崇毅 陈舒婷 阳建林
(74)专利代理机构 广州市专注鱼专利代理有限
北京的小吃公司 44456
专利代理师 杨瑾
(51)Int.Cl.
G01R 31/40(2014.01)
G01R 19/25(2006.01)
G01R 1/30(2006.01)
H02H 3/50(2006.01)H02H 3/04(2006.01)H02H 7/26(2006.01)H02H 7/22(2006.01)
(54)发明名称一种直流电源系统的交流窜入故障查方法及装置(57)摘要本发明提供一种直流电源系统的交流窜入故障查方法及装置，其中装置包括主机和钳表，主机与直流电源系统的母线连接，向母线发送故障查信号；当某一馈线支路发生交流窜入故障时，该支路的馈线开关断开，切断该支路与母线的连接，由主机单独为发生交流窜入故障的馈线支路提供电压。利用钳表在故障的馈线支路上检测具体故障点。本发明可通过手动或自动模式，迫使存在交流窜入故障的馈线支路脱离直流电源系统母线，再进行具体的故障点排查，避免了交流窜入故障影响其他正常馈线支路，减少故障范围进一步扩散，提高直流系统运行的安全
性。权利要求书2页 说明书7页 附图4页CN 115113087 A 2022.09.27
C N 115113087
A
宋晓波结婚1.一种直流电源系统的交流窜入故障查方法，其特征在于，包括以下步骤：
主机与直流电源系统的母线连接，通过母线向各馈线支路发送故障查信号；
当某一馈线支路发生交流窜入故障时，主机单独为发生交流窜入故障的馈线支路提供电压；
主机的地与交流窜入故障点的地等电位，交流窜入信号在故障点与主机之间产生回路，在发生交流窜入故障的馈线支路产生短路电流，短路电流使发生交流窜入故障的馈线支路的馈线开关断开；
主机发送的故障查信号通过所述回路流回主机；
钳表先后连接在发生交流窜入故障的馈线支路的不同位置上，每一个位置为一个检测点，检测每一个检测点是否有故障查信号，相邻的有故障查信号的检测点和无故障查信号的检测点之间即为交流窜入故障点。
2.根据权利要求1所述的直流电源系统的交流窜入故障查方法，其特征在于，还包括告警的步骤：主机检测母线对地电压和窜入的交流电压，当母线对地电压和窜入的交流电压超过报警门限值时，主机发出声光报警、显示报警信息。
3.一种直流电源系统的交流窜入故障查装置，其特征在于，包括主机和钳表，所述包括主控单元，以及分别与所述主控单元连接的：
脱离母线控制单元：与直流电源系统的母线电连接，接收主控单元发出的控制指令，控制发生交流窜入故障的馈线支路与母线断开；
母线采样单元：与母线电连接，用于采样母线对地的电压信号；
试验电源单元：用于给交流窜入故障的馈线支路提供后备电源；
交流采样单元：与母线电连接，用于对窜入的交流电压信号进行采样并转换成数字信号；
信号发送单元：接收主控单元发出的信号发送指令，负责将故障查信号发送至流电源系统；
通信单元：与钳表通信，实现数据传递；
告警单元：当直流电源系统的母线对地电压或交流窜入电压数据异常，越过报警门限值时，发出声光报警；
显示单元：实时显示母线对地电压、窜入的交流电压数据和报警信号；
霍思燕男友所述钳表用于检测故障点。
4.根据权利要求3所述的直流电源系统的交流窜入故障查装置，其特征在于，所述脱离母线控制单元包括第一常开开关K1、第二常开开关K2、第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第一接触器KM1、第二接触器KM2、第一二极管D1、第二二极管D2和限流电阻R；
第一常开开关K1的一端、第二常开开关K2的一端、第一中间继电器KA1的常开开关的一端、第二中间继电器KA2的常开开关的一端和第一接触器KM1的常开开关的一端连接正极母线+KM；
第一中间继电器KA1的线圈的一端、第二中间继电器KA2的线圈的一端、第一接触器KM1的线圈的一端、第二接触器KM2的线圈的一端和第二接触器KM2的常开开关的一端连接负极母线‑KM；
第一常开开关K1的另一端连接第一中间继电器KA1的线圈的另一端；第二常开开关K2
的另一端连接第二中间继电器KA2的线圈的另一端；第一中间继电器KA1的常开开关的另一端连接第二接触器KM2的常闭开关的一端，第二接触器KM2的常闭开关的另一端连接第一接触器KM1的线圈的另一端；第二中间继电器KA2的常开开关的另一端连接第一接触器KM1的常闭开关的一端，第一接触器KM1的常闭开关的另一端连接第二接触器KM2的线圈的另一端；第一接触器KM1的常开开关的另一端连接第一二极管D1的负极，第二接触器KM2的常开开关的另一端连接第二二极管D2的正极；第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极连接限流电阻R的一端，限流电阻R的另一端接主机的地。
5.根据权利要求3所述的直流电源系统的交流窜入故障查装置，其特征在于，所述试验电源单元包括试验电源、第三二极管D3、第四二极管D4和直流输出开关QF；所述试验电源将交流电压转换为直流电压，所述直流电压经过第三二极管D3和第四二极管D4后，通过直流输出开关QF输出为发送交流窜入故障的馈线支路提供电压。
6.根据权利要求3所述的直流电源系统的交流窜入故障查装置，其特征在于，所述母线采样单元包括若干个串联的采样电阻，若干个串联的采样电阻的一端连接正极母线，另一端连接负极母线；两个相
邻的采样电阻之间有一个串联节点；中间两个采样电阻的串联节点引出作为第一采样点，其余串联节点与第一采样点之间串联滤波电容；串联的采样电阻的两个端点作为第二采样点和第三采样点，第一采样点和第二采样点之间的电压信号、或者第一采样点和第三采样点之间的电压信号为母线电压采样信号。
7.根据权利要求6所述的直流电源系统的交流窜入故障查装置，其特征在于，所述采样电阻为兆欧级别的电阻。
8.根据权利要求3所述的直流电源系统的交流窜入故障查装置，其特征在于，所述交流采样单元包括依次串联的电容C1、RC滤波电路、光耦转化电路、运算放大电路和输出滤波电路。
一种直流电源系统的交流窜入故障查方法及装置
技术领域
[0001]本发明属于电网故障查技术领域，特别涉及一种直流电源系统的交流窜入故障查装置。
背景技术
[0002]直流系统的绝缘状况对直流电源系统的稳定性和可靠性产生直接的影响，绝缘故障时会导致保
护误动、拒动。在电力系统中，尤其是交流窜入故障是一种易发生且对电力系统危害性很大的绝缘故障。无论是直流电源系统的正极窜入交流或者负极窜入交流，都可能造成保护误动或者保护拒动，危害一次系统正常运行。目前变电站中交流窜入直流系统的现象时有发生，故障原因复杂，查判断难度很大，严重影响电网的安全运行。[0003]交流窜入故障出现的主要原因：①现场人员操作失误：由于工作人员不熟悉现场情况，专业技能不扎实，思想放松等都会造成将交流电接到直流回路上；②电缆或设备绝缘损坏：由于现场交流电缆和直流电缆大多在同一桥架中，若电缆绝缘损坏或下降，电气设备绝缘损坏，都会造成交流和直流电缆的导线互联；③直流系统对地电容的影响：直流系统对地电容包括长距离电缆的对地分布电容和系统引入的抗干扰滤波电容，由于分布电容的存在，若交直流电缆距离较近，交流电会通过分布电容对直流电缆放电；④自然灾害：由于自然原因，会造成室外电源操作箱进水或存在大量导电尘埃，进一步会引起交流端子和直流端子存在电气连接。
[0004]现有技术中检测交流窜入故障点时，需要对所有的馈线支路断电排查，使得正常的支路运行受到影响。为了消除交流窜入对直流安全运行的影响，增加电力系统运行安全系数，需要对现有技术进行改进。
发明内容
[0005]本发明的目的是提供一种直流电源系统的交流窜入故障查方法及装置，可以解决现有技术中需要停电排查交流窜入故障点，影响直流系统安全运行的问题。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]第一方面，本发明提供一种直流电源系统的交流窜入故障查方法，包括以下步骤：
[0008]主机与直流电源系统的母线连接，通过母线向各馈线支路发送故障查信号；[0009]当某一馈线支路发生交流窜入故障时，主机单独为发生交流窜入故障的馈线支路提供电压；
[0010]主机的地与交流窜入故障点的地等电位，交流窜入信号在故障点与主机之间产生回路，在发生交流窜入故障的馈线支路产生短路电流，短路电流使发生交流窜入故障的馈线支路的馈线开关断开；
[0011]主机发送的故障查信号通过所述回路流回主机；
[0012]钳表先后连接在发生交流窜入故障的馈线支路的不同位置上，每一个位置为一个
检测点，检测每一个检测点是否有故障查信号，相邻的有故障查信号的检测点和无故障查信号的检测点之间即为交流窜入故障点。
[0013]进一步的，所述的直流电源系统的交流窜入故障查方法还包括告警的步骤：主机检测母线对地电压和窜入的交流电压，当母线对地电压和窜入的交流电压超过报警门限值时，主机发出声光报警、显示报警信息。
[0014]第二方面，本发明提供一种直流电源系统的交流窜入故障查装置，包括主机和钳表，所述包括主控单元，以及分别与所述主控单元连接的：
[0015]脱离母线控制单元：与直流电源系统的母线电连接，接收主控单元发出的控制指令，控制发生交流窜入故障的馈线支路与母线断开；
[0016]母线采样单元：与母线电连接，用于采样母线对地的电压信号；
[0017]试验电源单元：用于给交流窜入故障的馈线支路提供后备电源；
[0018]交流采样单元：与母线电连接，用于对窜入的交流电压信号进行采样并转换成数字信号；
[0019]信号发送单元：接收主控单元发出的信号发送指令，负责将故障查信号发送至流电源系统；
[0020]通信单元：与钳表通信，实现数据传递；
[0021]告警单元：当直流电源系统的母线对地电压或交流窜入电压数据异常，越过报警门限值时，发出声光报警；
[0022]显示单元：实时显示母线对地电压、窜入的交流电压数据和报警信号；
[0023]所述钳表用于检测故障点。许志安 郑秀文
[0024]进一步的，所述脱离母线控制单元包括第一常开开关K1、第二常开开关K2、第一中间继电器KA1、第二中间继电器KA2、第一接触器KM1、第二接触器KM2、第一二极管D1、第二二极管D2和限流电阻R；
[0025]第一常开开关K1的一端、第二常开开关K2的一端、第一中间继电器KA1的常开开关的一端、第二中间继电器KA2的常开开关的一端和第一接触器KM1的常开开关的一端连接正极母线+KM；
[0026]第一中间继电器KA1的线圈的一端、第二中间继电器KA2的线圈的一端、第一接触器KM1的线圈的一端、第二接触器KM2的线圈的一端和第二接触器KM2的常开开关的一端连接负极母线‑KM；
[0027]第一常开开关K1的另一端连接第一中间继电器KA1的线圈的另一端；第二常开开关K2的另一端连接第二中间继电器KA2的线圈的另一端；第一中间继电器KA1的常开开关的另一端连接第二接触器KM2的常闭开关的一端，第二接触器KM2的常闭开关的另一端连接第一接触器KM1的线圈的另一端；第二中间继电器KA2的常开开关的另一端连接第一接触器KM1的常闭开关的一端，第一接触器KM1的常闭开关的另一端连接第二接触器KM2的线圈的另一端；第一接触器KM1的常开开关的另一端连接第一二极管D1的负极，第二接触器KM2的常开开关的另一端连接第二二极管D2的正极；第一二极管D1的正极和第二二极管D2的负极连接限流电阻R的一端，限流电阻R的另一端接主机的地。
[0028]进一步的，所述试验电源单元包括试验电源、第三二极管D3、第四二极管D4和直流输出开关QF；所述试验电源将交流电压转换为直流电压，所述直流电压经过第三二极管D3
发布评论