一种检测直流母线支路互窜的方法及系统

摘要

本发明涉及一种检测直流母线支路互窜的方法及系统，方法包括步骤：检测直流母线是否有交流信号，并判断直流母线与直流母线支路之间是否有绝缘故障；若直流母线没有交流信号，且直流母线与直流母线支路之间无绝缘故障，则投切一直流母线的测试桥，以产生交流信号；对另一直流母线支路进行巡检，以判断另一直流母线支路是否有交流信号，若另一直流母线支路有交流信号，则判定一直流母线支路与另一直流母线支路之间互窜。检测直流母线支路互窜的方法简便易行，无需操作人员介入，实现检测自动化。

权利要求

1.一种检测直流母线支路互窜的系统，其特征在于，包括微机绝缘检测仪、控制模块、继电器、电流检测仪、第一开关K1、第二开关K2、第一测试桥电阻Rp1、第二测试桥电阻Rp2、第一平衡桥电阻Rb1、第二平衡桥电阻Rb2、接地线，所述控制模块与所述继电器连接，所述第一开关K1和所述第一测试桥电阻Rp1串联于直流母线中正母线与所述接地线之间，所述第二开关K2和所述第二测试桥电阻Rp2串联于所述直流母线中负母线与所述接地线之间，所述第一平衡桥电阻Rb1串联在所述正母线和所述接地线之间，所述第二平衡桥电阻Rb2串联在所述负母线与所述接地线之间；

所述电流检测仪，与所述微机绝缘检测仪连接，用于采集直流母线支路中的电流信号并输出至所述微机绝缘检测仪；

所述微机绝缘检测仪，与所述直流母线连接，包括交流信号判断模块和绝缘故障判断模块，

所述交流信号判断模块，用于接收所述直流母线及所述直流母线支路的电流信号，并判断是否有交流信号，

所述绝缘故障判断模块，用于接收所述直流母线及所述直流母线支路的电流信号，并判断所述电流母线的直流信号与所述直流母线支路的电流信号是否相同，若相同，则判断所述直流母线与所述直流母线支路之间无绝缘故障；

所述控制模块，用于发送控制指令至所述继电器，以控制所述继电器投切所述第一开关K1或所述第二开关K2；

所述继电器，用于投切所述第一开关K1或所述第二开关K2，以在串联有所述第一开关K1或所述第二开关K2的直流母线上产生交流信号。

2.根据权利要求1所述的检测直流母线支路互窜的系统，其特征在于，所述电流检测仪包括直流信号检测仪、交流信号检测仪、单片机、第三开关和第四开关，所述直流信号检测仪与所述交流信号检测仪并联在所述单片机上，所述第三开关接在所述直流信号检测仪与所述单片机之间，所述第四开关接在所述交流信号检测仪与所述单片机之间，所述单片机用于控制所述第三开关和所述第四开关的接通与断开，并将所述直流信号检测仪或所述交流信号检测仪采集的所述电流信号输出至所述微机绝缘检测仪。

3.根据权利要求2所述的检测直流母线支路互窜的系统，其特征在于，所述直流信号检测仪的精度大于或等于±0.1mA，所述交流信号检测仪的精度大于或等于±0.05mA。

说明书

一种检测直流母线支路互窜的方法及系统

技术领域

[0001] 本发明涉及电力系统的检测领域，更具体地说，涉及一种检测直流母线支路互窜的方法及系统。

背景技术

[0002] 目前发电厂、变电站和通信高压的直流电源作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源。直流系统是发电厂、变电站重要的组成部分，直流系统的安全可靠性影响着发电厂、变电站的安全运行，关系到整个电网的安全生产。随着直流电流在电力、通信等应用并要求系统的可靠性，要求两段独立直流电流系统并存，对于供电要求特别高的设备，采用双电源供电。

[0003] 在双电源系统下，由于设备故障、人工操作等因素，容易造成两段直流系统发生非预期的互窜。两段母线互连回路，对系统维护、设备装置检修、断开保护存在着很大的危害，同时会干扰微机绝缘监测仪的监测，造成误判接地等现象，对于检修人员的人身安全更是极大的隐患。同时由于支路网络复杂，挂接设备繁多，支路互窜具有极强隐蔽性，查找互窜支路有相当的难度。

发明内容

[0004] 本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种检测直流母线支路互窜的方法及系统，可以方便快捷地判断直流母线的支路之间是否存在互窜。

[0005] 本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种检测直流母线支路互窜的方法，包括下述步骤：

[0006] A.检测直流母线上是否有交流信号，且判断所述直流母线与直流母线支路之间是否有绝缘故障；

[0007] B.若所述直流母线上无交流信号，且所述直流母线与所述直流母线支路之间无绝缘故障，则投切一直流母线与接地线之间的测试桥，以产生交流信号；

[0008] C.对另一直流母线支路进行巡检，并判断另一直流母线支路是否有交流信号，若有，则判定所述一直流母线支路和所述另一直流母线支路之间互窜。

[0009] 优选地，所述步骤A中，判断所述直流母线与直流母线支路之间是否有绝缘故障具体包括下述步骤：

[0010] 采集所述直流母线的电流信号；

[0011] 采集所述直流母线支路的电流信号；

[0012] 判断所述直流母线的电流信号与所述直流母线支路的电流信号是否相同，若所述直流母线的电流信号与所述直流母线支路的电流信号相同，则判断所述直流母线与所述直流母线支路之间无绝缘故障。

[0013] 本发明还提供一种检测直流母线支路互窜的系统，包括微机绝缘检测仪、控制模块、继电器、电流检测仪、第一开关K1、第二开关K2、第一测试桥电阻Rp1、第二测试桥电阻Rp2、第一平衡桥电阻Rb1、第二平衡桥电阻Rb2、接地线，所述控制模块与所述继电器连接，所述第一开关K1和所述第一测试桥电阻Rp1串联于直流母线中正母线与所述接地线之间，所述第二开关K2和所述第二测试桥电阻Rp2串联于所述直流母线中负母线与所述接地线之间，所述第一平衡桥电阻Rb1串联在所述正母线和所述接地线之间，所述第二平衡桥电阻Rb2串联在所述负母线与所述接地线之间；

[0014] 所述电流检测仪，与所述微机绝缘检测仪连接，用于采集直流母线支路中的电流信号并输出至所述微机绝缘检测仪；

[0015] 所述微机绝缘检测仪，与所述直流母线连接，包括交流信号判断模块和绝缘故障判断模块，

[0016] 所述交流信号判断模块，用于接收所述直流母线及所述直流母线支路的电流信号，并判断是否有交流信号，

[0017] 所述绝缘故障判断模块，用于接收所述直流母线及所述直流母线支路的电流信号，并判断所述电流母线的直流信号与所述直流母线支路的电流信号是否相同，若相同，则判断所述直流母线与所述直流母线支路之间无绝缘故障；

[0018] 所述控制模块，用于发送控制指令至所述继电器，以控制所述继电器投切所述第一开关K1或所述第二开关K2；

[0019] 所述继电器，用于投切所述第一开关K1或所述第二开关K2，以在串联有所述第一开关K1或所述第二开关K2的直流母线上产生交流信号。

[0020] 优选地，所述电流检测仪包括直流信号检测仪、交流信号检测仪、单片机、第三开关和第四开关，所述直流信号检测仪与所述交流信号检测仪并联在所述单片机上，所述第三开关接在所述直流信号检测仪与所述单片机之间，所述第四开关接在所述交流信号检测仪与所述单片机之间，所述单片机用于控制所述第三开关和所述第四开关的接通与断开，并将所述直流信号检测仪或所述交流信号检测仪采集的所述电流信号输出至所述微机绝缘检测仪。

[0021] 优选地，所述直流信号检测仪的精度大于或等于±0.1mA，所述交流信号检测仪的精度大于或等于±0.05mA。

[0022] 实施本发明的检测直流母线支路互窜的方法及系统，首先判断直流母线上是否有交流信号，以及直流母线与直流母线支路之间是否有绝缘故障，进而排除影响结果的干扰因素，再通过投切一直流母线与接地线之间的测试桥以产生交流信号，再判断另一直流母线支路上是否有交流信号，若判断有，则证明一直流母线与另一直流母线之间的支路互窜，该判断方法简单方便，无需操作人员介入，实现检测自动化。

附图说明

[0023] 下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：

[0024] 图1是本发明的检测直流母线支路互窜的系统结构示意图；

[0025] 图2是本发明的电流信号检测仪的结构示意图；

[0026] 图3是本发明的检测直流母线支路互窜的方法流程图。

具体实施方式

[0027] 如图1所示，在本发明的检测直流母线支路互窜的系统的第一实施例中，包括微机绝缘检测仪1、控制模块2、继电器3、电流检测仪4、第一开关K1、第二开关K2、第一测试桥电阻Rp1、第二测试桥电阻Rp2、接地线，直流母线包括正母线与负母线。第一测试桥电阻Rp1和第一开关K1串联在正母线与接地线之间，第二测试桥电阻Rp2和第二开关K2串联在正母线与接地线之间。检测直流母线支路互窜的系统还包括第一平衡桥电阻Rb1、第二平衡桥电阻Rb2，第一平衡桥电阻Rb1串联在正母线和接地线之间，第二平衡桥电阻Rb2串联在负母线与接地线之间，正母线与负母线之间的电势差为220V，当第一开关K1闭合、第二开关K2断开时，正母线与接地线之间第一平衡桥电阻Rb1和第一测试桥电阻Rp1并联，正母线与接地线之间的电阻阻值减小，进而正母线与接地线之间的电压减小，当第一开关K1断开，正母线与接地线之间的电压又恢复为初始的电压值，当第一开关K1重复投切时，正母线上的电压反复变化，形成交流信号。

[0028] 电流检测仪4与微机绝缘检测仪1连接，用于采集直流母线支路中的电流信号并输出至微机绝缘检测仪1。在本实施例中，如图2所示，电流检测仪4包括直流信号检测仪42、交流信号检测仪43、单片机41、第三开关K45和第四开关K46，直流信号检测仪42与交流信号检测仪43并联在单片机41上，第三开关K45接在单片机41和直流信号检测仪42之间，第四开关K46接在单片机41和交流信号检测仪43之间，单片机41用于控制第三开关K45和第四开关K46的接通与断开，并将直流信号检测仪42或交流信号检测仪43采集的电流信号输出至微机绝缘检测仪1。直流信号检测仪42的精度大于或等于±0.1mA，交流信号检测仪43的精度大于或等于±0.05mA。当需要判断直流母线与直流母线支路之间是否有绝缘故障时，具体即是判断正母线与正母线支路之间、负母线与负母线支路之间是否有绝缘故障，电流检测仪4中的单片机41控制第四开关K46断开交流信号检测仪43与单片机41之间的连接，直流信号检测仪42与单片机41之间接通，直流信号检测仪42采集直流母线支路的电流信号并输出至单片机41，单片机41将该电流信号输出至微机绝缘检测仪1，该直流信号检测仪42采集的电流信号主要是直流信号。

[0029] 微机绝缘检测仪1与直流母线连接。微机绝缘检测仪1包括交流信号判断模块11和绝缘故障判断模块12。交流信号判断模块11用于接收直流母线、直流母线支路中的电流信号，并判断直流母线或者与直流母线支路是否有交流信号。绝缘故障判断模块12用于接收直流母线与直流母线支路中的电流信号，并判断直流母线的电流信号与直流母线支路的电流信号是否相同，若相同，则判断直流母线与直流母线支路之间无绝缘故障。更具体地，是判断正母线与正母线支路的直流信号是否相同，以及负母线与负母线支路之间的直流信号是否相同，若正母线与正母线支路的直流信号相同，则判断正母线与正母线支路之间无绝缘故障，若负母线与负母线支路的直流信号相同，则判断负母线与负母线支路之间无绝缘故障。

[0030] 控制模块2与继电器3连接，控制模块2发送控制指令至继电器3，控制继电器3连续投切第一开关K1或者第二开关K2。

[0031] 继电器3用于接收控制模块2输出的控制指令，连续投切第一开关K1或者第二开关K2，以在正母线上或负母线上产生交流信号。

[0032] 在另一实施例中，微机绝缘检测仪1好包括两个主机模块，每个主机模块都包括交流信号检测模块11和绝缘故障判断模块12，微机绝缘检测仪1可同时连接两段直流母线即两对正母线、负母线进行检测，两个主机模块之间通过RS485、CAN等串行通讯方式通讯。

[0033] 本发明提供一种检测直流母线支路互窜的方法如图3所示，包括下述步骤：

[0034] S1.检测直流母线上是否有交流信号，且判断直流母线与直流母线支路之间是否有绝缘故障。具体地，检测直流母线中的正母线与负母线上是否有交流信号，且正母线与正母线支路之间，及负母线与负母线支路之间是否有绝缘故障。

[0035] S2.若直流母线上无交流信号，且直流母线与直流母线支路之间无绝缘故障，则投切一直流母线与接地线之间的测试桥，以产生交流信号。具体地，若正母线与负母线上无交流信号，且正母线与正母线支路之间，及负母线与负母线支路之间无绝缘故障，则控制模块2输出控制指令至继电器3，继电器3连续的投切正母线与接地线之间的第一开关K1，以通过连续改变正母线上的对地电压从而在正母线上产生交流信号，或者连续投切负母线与接地线之间的第二开关K2，以连续改变负母线上的对地电压在负母线上产生交流信号。

[0036] S3.对另一直流母线支路进行巡检，并判断另一直流母线支路是否有交流信号，若有，则判定一直流母线支路和另一直流母线支路之间互窜。具体地，当继电器3连续投切第一开关K1在正母线上产生交流信号,则对负母线支路进行巡检，当继电器3投切第二开关K2在负母线上产生交流信号,则对正母线支路进行巡检，并判断正母线支路或者负母线支路是否有交流信号，若有，则判定正母线支路和负母线支路之间互窜。

[0037] 进一步地，步骤S1中，判断直流母线与直流母线支路之间是否有绝缘故障具体包括下述步骤：

[0038] S11.采集直流母线的电流信号。具体地包括，采集正母线的电流信号和负母线的电流信号。

[0039] S12.采集直流母线支路电流信号。具体地包括，采集正母线支路的电流信号和负母线支路的电流信号。

[0040] S13.判断直流母线的电流信号与直流母线支路的电流信号是否相同，若直流母线的电流信号与直流母线支路的电流信号相同，则判断直流母线与直流母线支路之间无绝缘故障。具体地包括，判断正母线的电流信号与正母线支路的电流信号是否相同，及负母线的电流信号与负母线支路的电流信号是否相同，若正母线的电流信号与正母线支路的电流信号相同，则判断正母线与正母线支路之间无绝缘故障，若负母线的电流信号与负母线支路的电流信号相同，则判断负母线与负母线支路之间无绝缘故障。

[0041] 综上所述，先通过微机绝缘检测仪1内部的交流信号判断模块11判断直流母线是否有交流信号，并通过绝缘故障判断模块12判断直流母线和连接在直流母线上的支路之间是否有绝缘故障，这样便避免了外界干扰因素对检测结果的影响，通过投切正母线与接地线之间的第一开关K1，在正母线上产生交流信号，并判断负母线的支路是否有交流信号，或者投切负母线与接地线之间的第二开关K2，判断正母线支路是否有交流信号，该判断方法简单方便、容易实施，可以准确判断正母线与负母线之间的支路是否存在互窜，无需操作人员介入，实现检测自动化。

[0042] 可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。