[实用新型]可检测直流供电系统直流环网故障的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及直流供电系统监控技术领域，尤其是涉及一种可检测直流环网故障的装置。 

背景技术

为了提高直流电源系统供电的可靠性，110kV以上的变电站及发电厂大多采用两组蓄电池及充电装置，将负荷平均分配给两组独立供电的直流系统。对于重要负荷，分别从两组直流系统经过断路器或熔断器引出馈线，并选择任意一组直流系统供电。根据电力系统设计规范，两组直流系统必须独立运行，但在实际运行过程中，存在环网故障现象，即两组直流系统有一点或多点电气连接，给电力系统的安全稳定运行带来严重危害。 

《直流系统环网故障的危害与处理》(广东电力，第23卷，第9期)一文对环网产生的原因进行了综述，发生环网故障的原因主要有： 

1.新建、扩建或技术改造的施工过程中，将负荷的电源线同时接入两组直流系统； 

2.运行维护人员倒负荷操作时，使两组直流系统并列运行； 

3.原有一组直流系统，再增加一组直流系统，分配给新建的直流系统的负荷仍与原直流系统有电气连接； 

4.同一条电缆有两组直流系统的供电回路，由于电缆的绝缘下降导致两组直流系统相连。 

直流系统发生环网，可能引起直流系统火灾、缩短蓄电池的寿命、导致设备拒动，或由于单点接地引起继电保护误动。鉴于此，部分供电公司或厂家已着手对环网监控进行研究，并研制出检测环网故障的装置。如《新型智能直流接地选线与环网定位装置的研制》一文介绍了一种环网检测及定位的装置，其原理为向一组直流母线注入低频交变信号，在第二组直流母线进行接收，若发生环网故障，则所注入的低频信号必定通过环网点与大地形成回路，通过第二组直流母线上低频信号的有无来检测是否发生环网故障，通过位于各馈线支路的传感器确定环网发生的回路。 

但是，运行表明，低频信号的注入为直流系统带来纹波，为直流系统的安全稳定运行带来隐患。国家电网发布的《站用电源交直流一体化系统技术规范》中已明确提出，不宜采用对直流母线注入低频信号工作方式查找接地的绝缘监测装置。目前，尚无采用其他方法的环网检测装置或具有环网检测的直流绝缘监测装置。 

本实用新型采用上述技术进行环网检测，能够及时检测到环网故障，并发出报警信号；检测时，无低频信号注入直流系统，保证了直流系统安全稳定的运行。 

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种可检测直流供电系统直流环网故障的装置，该装置无需向直流母线注入低频信号，即具有直流系统环网检测功能，保证直流系统安全稳定的运行。 

为了实现本实用新型的目的，特提出一种可检测直流供电系统直流环网故障的装置，安装在设有二组互为冗余的蓄电池的直流电源配电设备中，所述检测装置包括： 

两个平衡电桥单元，其中一个平衡电桥单元连接到所述第一组直流母线正极和第一组直流母线负极之间，另一个平衡电桥单元连接到第二组直流母线正极和第二组直流母线负极之间； 

两个电压采集单元，其中一个电压采集单元连接到第一组直流母线中，采集第一组直流母线正极对地电压和负极对地电压；另一个电压采集单元连接到第二组直流中，采集第二组直流母线正极对地电压和负极对地电压； 

两个接地控制单元，其中一个接地控制单元连接到第一组直流母线的平衡电桥单元和大地之间，另一个接地控制单元连接到第二组直流母线的平衡电桥单元和大地之间； 

至少一个处理器，所述处理器用于对所述两个电压采集单元采集到的两组直流母线的正极对地电压和负极对地电压进行处理，以及用于控制所述接地控制单元是否接地。 

所述接地控制单元至少包括一个接地开关，该接地开关的开合状态由所述处理器控制。 

所述的接地开关为可控的机械式继电器或可控的电子式继电器。 

作为本实用新型的实施例，所述的平衡电桥单元包括至少两组阻值相等的平衡电阻，每组平衡电阻至少包括一个平衡电阻，其中，一组平衡电阻接于直流母线正极与接地开关之间，另一组平衡电阻接于直流母线负极与接地开关之间。 

所述平衡电桥单元作为所述电压采集单元采集母线的正极对地电压和负极对地电压，采集的电压信号经过一个采样信号调理单元进行信号调理，送给一个AD转换器，所述AD转换器将输入的模拟信号转换为数字信号，送给所述处理器。