[实用新型]一种自动判别系统运行状态的信号发生器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力系统的故障检测技术。

背景技术

在变电站或发电厂，存在着直流操作系统和交流操作系统，随着时间的推移，系统对地的绝缘程度会下降，当系统对地绝缘下降到一定程序会严重影响系统的正常运行。随着传感技术、数字分析技术及计算机技术的发展与应用，绝缘故障在线诊断技术及绝缘故障定位技术得到迅速发展，如国内各生产厂家生产的适用于直流系统的有：直流系统绝缘检测仪、直流系统绝缘故障定位仪等；适用于交流系统的有：交流系统绝缘检测仪(如JLJD-A交流系统接地检测仪)。对于交流系统故障点的定位，目前国内并没有厂家生产相关设备，国外有德国BENDER生产的EDS3090便携式绝缘故障定位系统，但由于其价格高、检测灵敏度低、且抗电容能力差等原因并没有在我国推广使用。这些设备只能作为特定系统的专用设备，即直流系统检测设备只能用于直流系统，交流系统检测设备只能用于交流系统；对于采用信号注入方式的检测设备，该类产品向系统注入的信号幅度是恒定(不管是直流220V系统还是110V系统，或是交流380V系统，注入系统的信号幅度是相同的)，并没有随系统电压等级的不同而不同。但在实际应用中，直流220系统与110V系统所充许的电压摆动是不相同的；直流系统和交流系统所充许的注入信号的幅度也不相同。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种自动判别系统运行状态的信号发生器，以解决检测设备对被测系统的交直流、电压的判断以及判断系统接地故障的极性和绝缘程度等技术问题。

为了实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案如下：

一种自动判别系统运行状态的信号发生器，包括数据分析处理及控制模块、电压检测模块、绝缘检测模块、超低频信号产生模块、交直流隔离模块及人机交互模块；电压检测模块包括直流电压检测电路与交流电压检测电路；绝缘检测模块包括直流系统绝缘检测电路和交流系统绝缘检测电路；人机交互模块包括显示被测系统的运行状况的显示器及键入设置参数的键盘；数据分析处理及控制模块包括CPU及外围控制电路；交直流隔离模块接在被测线路与超低频信号产生模块之间，所述超低频信号产生模块的控制端与CPU连接；电压检测模块和绝缘检测模块分别接在被测线路与数据处理分析及控制模块之间；人机交互模块与数据处理分析及控制模块连接。

本实用新型的优点及积极效果如下：

本发明依据电压检测模块提供的数据判断被测系统是直流操作系统还是交流操作系统、被测系统的电压等级等；依据绝缘检测模块提供的数据判断系统接地故障的极性(直流操作系统为正极或负极，交流操作系统为A相、B相或C相)、绝缘程度等，CPU自动将适宜被测系统的低频信号注入到母线系统绝缘下降的那端。

附图说明

图1是本实用新型的信号发生器在直流系统或单相交流系统上的应用示意图。

图2是本实用新型的信号发生器在三相交流系统上的应用示意图。

具体实施方式

本实用新型的电路结构参见图1、2所示。一种自动判别系统运行状态的信号发生器，包括数据分析处理及控制模块、电压检测模块、绝缘检测模块、超低频信号产生模块、交直流隔离模块及人机交互模块。交直流隔离模块接在被测线路与超低频信号产生模块之间，所述超低频信号产生模块的控制端与CPU连接；电压检测模块和绝缘检测模块分别接在被测线路与数据处理分析及控制模块之间；人机交互模块与数据处理分析及控制模块连接。

数据分析处理及控制模块包括CPU及外围控制电路，是信号发生器的核心部分，它的作用是接收处理其它模块的数据并控制其它模块的工作方式；该模块采用以ARM Cortex-0为内核的32位STM32单片机为CPU，该单片机的特点是高性能、低成本、低功耗。电压检测模块包括直流电压检测电路与交流电压检测电路，直流电压检测电路的功能是检测直流系统母线电压及系统正负极对地电压，交流电压检测电路的功能是检测交流系统母线电压及各相对地电压。绝缘检测模块包括直流系统绝缘检测电路和交流系统绝缘检测电路，直流系统绝缘检测电路的功能是检测直流系统绝缘状况，交流系统绝缘检测电路的功能是检测交流系统绝缘状况。超低频信号产生模块的功能是产生各种适宜被测系统的低频信号。交直流隔离模块的功能是隔离交、直流系统的电压及窜入直流系统的交流电压或窜入交流系统的直流电压，防止信号产生电路受损。人机交互模块的功能是显示被测系统的运行状况及键入设置参数。

本信号发生器的原理如图1、2所示：CPU根据电压检测模块提供的数据判断被测系统是直流系统还是交流系统、电压等级，控制绝缘检测模块将适于被测系统的绝缘检测电路投入系统；绝缘检测模块将检测数据提供给CPU，CPU再根据绝缘检测模块提供的数据判断系统绝缘下降的程度、极性及是否该启动超低频信号产生模块：如果系统绝缘良好，无需要启动超低频信号产生模块；如果系统绝缘下降至设定值或以下，则控制启动超低频信号产生模块产生适宜被测系统的低频信号，并将该信号注入到系统绝缘下降的那端，再配以绝缘故障定位系统查找故障点。