一、概述
針對(duì)國(guó)內(nèi)多次發(fā)生交流竄直流電源系統(tǒng)而發(fā)生了電網(wǎng)事故2012年3月國(guó)家電網(wǎng)公司制定的《十八項(xiàng)國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中的第五項(xiàng)“防止變電站全停及重要客戶停電事故”中明確提出了原有的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，要求增加交流竄直流故障的測(cè)記和報(bào)警功能。我公司成功開發(fā)交流電源串入直流電源報(bào)警裝置，本裝置采用高速采樣，交直流狀態(tài)分析、信號(hào)隔離、實(shí)現(xiàn)了交流竄入、紋波測(cè)量等功能，滿足電網(wǎng)**運(yùn)行的要求。
本裝置可以不改變?cè)兄绷鹘拥匮矙z儀，對(duì)提高電網(wǎng)的**運(yùn)行與直流電源的可靠性起到了較大的作用，是一種提高電網(wǎng)自動(dòng)化管理水平、確保**運(yùn)行及準(zhǔn)確故障定位的理想智能化儀器。
二、工作原理
本裝置從測(cè)量?jī)?nèi)容區(qū)分，可分為三大部分，一是交流竄直流監(jiān)測(cè)與報(bào)警，記錄交流竄入直流電源的和時(shí)間、二是直流系統(tǒng)交流紋波的監(jiān)測(cè)，三是直流充電機(jī)穩(wěn)壓穩(wěn)流精度的測(cè)試。
1、直流系統(tǒng)紋波監(jiān)測(cè)
電路采用耦合、交直流分解、脈動(dòng)信號(hào)分離等特殊電路處理，將交流信號(hào)和直流信號(hào)的進(jìn)行隔離，高速采樣、**捕捉交流紋波信號(hào)，我們采用了高性能、全范圍測(cè)量法進(jìn)行有效、實(shí)時(shí)準(zhǔn)確對(duì)直流電源紋波含量即紋波電壓值，計(jì)算直流中的紋波系數(shù)，測(cè)量超過用戶指定值報(bào)警并記錄，如圖一。
2、交流竄直流保護(hù)
交流電壓檢測(cè)電路，母線通過電容隔直流、差分運(yùn)放、快速整流、濾波、高速AD，實(shí)時(shí)檢測(cè)母線上的交流信號(hào)，并反饋至主芯片，若外部交流竄入電壓大于所設(shè)定的信號(hào)保護(hù)門限值，通過聲光報(bào)警及干接點(diǎn)輸出報(bào)警相關(guān)信息，并記錄保存本次報(bào)警相關(guān)信息；交流波形竄入直流時(shí)間、幅值、波形、相位等信息，如圖二。
3、充電機(jī)輸出穩(wěn)壓穩(wěn)流精度的測(cè)試
本裝置如果加裝了外置電流傳感器就可以實(shí)現(xiàn)直流電源中的充電機(jī)的穩(wěn)流精度的測(cè)試。實(shí)現(xiàn)測(cè)量充電機(jī)輸出電壓的穩(wěn)定度、負(fù)載電流的穩(wěn)定度等指標(biāo)。
三、 功能及特點(diǎn)
1.本裝置采用Cortex-M3內(nèi)核的STM32芯片為主控芯片，集成度高，抗干擾能力強(qiáng)，運(yùn)行速度快，功耗低。
2.操作界面基于菜單式的人性化設(shè)計(jì)。所有參數(shù)均可設(shè)置，所有報(bào)警均通過聲光和干接點(diǎn)輸出。
3.裝置提供串行數(shù)據(jù)通訊接口（RS232、RS485、RS45）和外部設(shè)備連系。
4.裝置記錄500條以上的事故報(bào)警信息和波形。
5.裝置采用實(shí)時(shí)跟蹤信息零處理技術(shù)，解決了交流信號(hào)竄入直流故障的測(cè)記和報(bào)警，顯示交流波形圖和竄入時(shí)間。
6.采用彩屏液晶顯示、中文界面、顯示直觀明了，并帶有液晶自動(dòng)保護(hù)功能。
7.紋波測(cè)量：采用實(shí)時(shí)全數(shù)字寬帶測(cè)量、實(shí)時(shí)測(cè)量全范圍的直流電源紋波、電壓值、并計(jì)算紋波系數(shù)值，有效記錄直流電源中的交流含量。
四、 技術(shù)指標(biāo)
1、直流系統(tǒng)電壓等級(jí)：220Vdc、110Vdc、48Vdc、24Vdc；
2、裝置工作電壓：220VAC/DC±10%或110VAC/DC±10％；
3、繼電器接點(diǎn)電流：DC220V/3A兩組
4、交流竄入測(cè)量范圍：0-300VAC
5、母線電壓測(cè)量精度：±1％
6、直流電流測(cè)量精度：0-100A 誤差≤5％
7、紋波測(cè)量范圍：0-100V
8、紋波測(cè)量精度小于于1%，范圍：0-50VPMM
9、交流竄入反應(yīng)時(shí)間小于1秒
10、記錄故障信息大于500條。
11、時(shí)間表達(dá)方式：年、月、日、時(shí)、分、秒
