[实用新型]一种智能型微机直流系统监测设备

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种智能型微机直流系统监测设备，属于直流系统监测技术领域。

背景技术

随着电力电子技术的日益发展，以及直流系统的发展趋势，运行实践证明，直流系统接地的危害不仅使继电保护装置误动、拒动，甚至会造成采用直流控制的一次设备误动、拒动，严重危及电力系统安全稳定运行。所以，必须实时在线监测直流系统的对地绝缘状况及实时监测交流分量串入直流系统的状况，出现接地及交流串入、直流互窜、系统分布电容过大、时要及时排除故障。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种智能型微机直流系统监测设备，以实现对智能型微机直流系统母线和支路绝缘电阻的监测。

本实用新型为解决上述技术问题提供了一种智能型微机直流系统监测设备，该监测设备包括电桥板，所述电桥板包括电桥和电桥控制电路，该电桥控制电路包括MCU以及与MCU连接的母线电压检测支路和漏电流检测支路，所述母线电压检测支路用于检测电桥中正母线对地电压、负母线对地电压以及正、负母线之间的电压，所述漏电流检测支路用于检测支路的漏电流，所述MCU用于根据母线电压检测支路和漏电流检测支路检测到的值计算绝缘电阻。

所述的绝缘检测设备还包括核心板，该核心板与电桥板中MCU的串行通信接口连接，用于实现人机对话、通讯和报警。

所述的电桥控制电路采用ARM+外围电路实现，核心板采用ARM+uCOSII操作系统实现。

所述的电桥控制电路还包括交流串入信号检测单元、直流互串故障检测单元、电桥投切控制单元和分布电容检测单元，所述电桥投切控制单元通过控制无触点电子开关进行实现电桥的投切。

本实用新型的有益效果是:本实用新型的直流系统监测设备包括电桥板，电桥板包括电桥和电桥控制电路，该电桥控制电路包括MCU以及与MCU连接的母线电压检测支路和漏电流检测支路，母线电压检测支路用于检测电桥中正母线对地电压、负母线对地电压以及正、负母线之间的电压，漏电流检测支路用于检测支路的漏电流，MCU用于根据检测到母线电压和漏电流计算绝缘电阻，实现了母线和支路绝缘电阻的监测，本实用新型能够实时在线监测直流系统的对地绝缘状况。

同时本实用新型的监测设备还包括交流串入信号检测单元、直流互串故障检测单元、电桥投切控制单元和分布电容检测单元，能够实时监测交流分量串直流系统的状况，在出现接地及交流串入、直流互窜、系统分布电容过大时能及时排除故障，使直流系统能够稳定运行。

附图说明

图1是本实用新型智能型微机直流系统监测设备的结构框图；

图2是本实用新型中电桥板的结构框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做进一步的说明。

本实用新型的智能型微机直流系统监测设备如图1所示，该监测设备使用ARM9(S3C2410)芯片为主的核心板+ARM3(STM32F107)芯片为主的电桥板的模块化设计结构。其中ARM3为主芯片的电桥板用于实现所有的智能采集、测量功能，ARM9为主芯片的核心板用于实现人机对话、通讯、报警等功能，可采用ARM+uCOSII操作系统实现。电桥板如图2所示，包括电桥和电桥控制电路，该电桥控制电路包括MCU(ARM)以及与MCU连接的母线电压检测支路和漏电流检测支路，如图电压检测支路用于检测电桥中正母线对地电压、负母线对地电压以及正、负母线之间的电压，漏电流检测支路用于检测支路的漏电流，MCU用于根据检测到电压和电流计算绝缘电阻，实现母线和支路绝缘电阻的监测，MCU采用ST32F107VC，它内部有5个独立的串行通信口，其中4个通信口用于跟漏电流互感器进行通信，1个跟核心板进行通信。

电桥板中设置有母线、支路绝缘电阻检测单元、交流串入检测单元、直流互串故障检测单元、智能桥投切控制单元和系统分布电容检测单元。

其中母线绝缘电阻检测单元的具体检测过程如下：MCU控制S1、S3、S4投入时检测到正、负母线电压U1+、U1-，控制S2、S3、S4投入时检测到正、负母线电压U2+、U2-，如图2所示，检测到的电压信号可通过根据、隔离、抬升和放大处理后传输给MCU，MCU根据欧姆定理I＝f(U,I)＝U/I和基尔霍夫电流定理ΣI＝0可得出两个方程式a和b，可以计算出正、负母线对地电阻Rz和Rf：

f(U1+,(Rz//R5//(R1+R2)))+f(U1-,(Rf//R6//(R4+R3)))＝0a