一种直流注入绝缘性能在线监测装置及检测方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 112816837 A(43)申请公布日 2021.05.18

(21)申请号 202011619715.7(22)申请日 2020.12.31

(71)申请人 江苏镇安电力设备有限公司

地址 212000 江苏省镇江市丹徒新区纬五

路18号

申请人 江苏中能欣润电力科技有限公司　

江苏镇江建设集团有限公司(72)发明人 张群峰　张健鹏　王传斌　李承锋　(74)专利代理机构 镇江京科专利商标代理有限

公司 32107

代理人 夏哲华(51)Int.Cl.

G01R 31/12(2006.01)G01R 27/02(2006.01)G01R 1/04(2006.01)

权利要求书1页 说明书2页 附图2页

(54)发明名称

一种直流注入绝缘性能在线监测装置及检测方法(57)摘要

本发明公开了一种直流注入绝缘性能在线监测演示柜。它包括三相四线输入线路、三相四线输出线路，三相四线输出线路上按照星形连接三相交流供电系统，三相交流供电系统的变压器线路中性点连接有直流注入源，直流注入源的一端通过设置的限流电阻连接至三相星形输出线路的中性点，直流注入源的另一端连接至接地端；三相星形连接的四条输出线路上分别连接有等效电路，四条输出线路的等效电路分别连接至每相端子上，每相端子上均具有模拟故障点。其优点在于：结构简单，操作方便且能确保系统运CN 112816837 A行安全可靠的同时拥有其稳定的性能又能方便运输与演示，可以在线监测系统绝缘电阻，可以完全模拟整套应用于ITN系统的直流注入法绝缘监测装置的集成柜。

CN 112816837 A

权　利　要　求　书

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1.一种直流注入绝缘性能在线监测装置，其特征在于：包括具有三相四线输入端的三相四线输入线路、具有三相四线输出端的三相四线输出线路，所述三相四线输出线路上按照星形连接三相交流供电系统，所述三相交流供电系统的变压器线路中性点连接有直流注入源，所述直流注入源的一端通过设置的限流电阻连接至三相星形输出线路的中性点，直流注入源的另一端连接至接地端；所述三相星形连接的四条输出线路上分别连接有等效电路，四条输出线路的等效电路分别连接至每相端子上，每相端子上均具有用于模拟不同的故障状态的模拟故障点。

2.按照权利要求1所述的直流注入绝缘性能在线监测装置，其特征在于：每条所述输出线路的等效电路分为并联型回路与辐射型回路两种。

3.按照权利要求1所述的直流注入绝缘性能在线监测装置，其特征在于：所述直流注入源包括有MCU，MCU连接有两路调制电路，每路调制电路分别连接有RC滤波模块，每个RC滤波模块分别连接一片隔离式双通道栅极驱动器，两片隔离式双通道栅极驱动器驱动四个场效应管，构成能够输出直流信号的全桥电路。

4.按照权利要求3所述的直流注入绝缘性能在线监测装置，其特征在于：所述直流信号为15V‑40v的低压直流信号。

5.一种根据权利要求1～4之一所述的直流注入绝缘性能在线监测系统的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

首先在ITN供电系统的中性点注入一个直流信号，然后对电路中的三点进行取样，取样信号经调理，进行运算，计算出系统的绝缘电阻，评估ITN系统的绝缘状况。

6.根据权利要求5所述的直流注入绝缘性能在线监测系统的检测方法，其特征在于：所述信号调理为通过信号调节电路进行信号放大处理。

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说　明　书

一种直流注入绝缘性能在线监测装置及检测方法

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[0001]

技术领域

[0002]本发明涉及一种电力行业输配电系统中使用的监测装置，具体的说是一种用于展示ITN系统的直流注入绝缘性能在线监测装置及检测方法。

背景技术

[0003]电力行业的输配电系统的绝缘性能是输配电系统安全运行的关键指标，而当前主流电力系统还是TN系统为主，而作为功能上完全兼容TN系统，运行更稳定，更安全的ITN系统却少有人知，对于ITN系统来说，现有技术中，由于整套应用于ITN系统的直流注入法绝缘监测系统过于庞大，因此不方便运输和参加展会，这也就导致了需要的用户群无法获知其性能与优越性，阻碍了ITN系统的推广。发明内容

[0004]本发明要解决的技术问题是提供一种结构简单，操作方便且能确保系统运行安全可靠的能够同时拥有其性能又能方便运输与演示的直流注入绝缘性能在线监测装置及检测方法。

[0005]为了解决上述技术问题，本发明的直流注入绝缘性能在线监测装置，包括具有三相四线输入端的三相四线输入线路、具有三相四线输出端的三相四线输出线路，三相四线输出线路上按照星形连接三相交流供电系统，三相交流供电系统的变压器线路中性点连接有直流注入源，直流注入源的一端通过设置的限流电阻连接至三相星形输出线路的中性点，直流注入源的另一端连接至接地端；三相星形连接的四条输出线路上分别连接有等效电路，四条输出线路的等效电路分别连接至每相端子上，每相端子上均具有用于模拟不同的故障状态的模拟故障点。

[0006]每条所述输出线路的等效电路分为并联型回路与辐射型回路两种。[0007]所述直流注入源包括有MCU，MCU连接有两路调制电路，每路调制电路分别连接有RC滤波模块，每个RC滤波模块分别连接一片隔离式双通道栅极驱动器，两片隔离式双通道栅极驱动器驱动四个场效应管，构成能够输出直流信号的全桥电路。[0008]所述直流信号为15V‑40v的低压直流信号。

[0009]一种上述的直流注入绝缘性能在线监测系统的检测方法，包括以下步骤：

首先在ITN供电系统的中性点注入一个直流信号，然后对电路中的三点进行取样，

取样信号经调理，进行运算，计算出系统的绝缘电阻，评估ITN系统的绝缘状况。[0010]所述信号调理为通过信号调节电路进行信号放大处理。[0011]本发明的优点在于：

其结构设计简单，操作方便且能确保系统运行安全可靠的同时拥有其稳定的性能

又能方便运输与演示，可以在线监测系统绝缘电阻，可以完全模拟整套应用于ITN系统的直

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说　明　书

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流注入法绝缘监测装置的集成柜。

附图说明

[0012]图1为本发明直流注入绝缘性能在线监测装置的接线图；

图2为本发明中柜体的主视结构图；图3为本发明中柜体的侧视结构图；图4为本发明直流注入源等效电路图。

具体实施方式

[0013]下面结合附图和具体实施方式，对本发明的直流注入绝缘性能在线监测装置及检测方法作进一步详细说明。[0014]如图所示，本发明的直流注入绝缘性能在线监测装置，接入三相电源后演示柜1内部电路与外部电路物理隔离，无论外部电路是属于何种供电系统，柜内供电系统始终为ITN供电系统；它具有三相四线输入端的三相四线输入线路、具有三相四线输出端的三相四线输出线路，输入输出使用1:1交流隔离变压器2，三相四线输出线路上按照星形连接三相交流供电系统，三相交流供电系统的变压器线路中性点连接有直流注入源，直流注入源的一端通过设置的限流电阻连接至三相星形输出线路的中性点，直流注入源的另一端连接至接地端（如图3所示）；三相星形连接的四条输出线路上分别连接有等效电路，每路输出线路的等效电路分为并联型回路与辐射型回路两种，四条输出线路的等效电路分别连接至每相端子上，每相端子上均具有用于模拟不同的故障状态的模拟故障点，并可连接至接地端16，模拟故障点包括1‑A相故障测试点3、1‑B相故障测试点4、1‑C相故障测试点5、2‑A相故障测试点6、2‑B相故障测试点7、2‑C相故障测试点8、3‑A相故障测试点9、3‑B相故障测试点10、3‑C相故障测试点11、4‑A相故障测试点12、4‑B相故障测试点13、4‑C相故障测试点14以及N相故障测试点15，如图1和2所示，通过该设计可以直接在演示柜1上设置用于模拟不同的故障状态的模拟故障点。[0015]进一步地，所说的直流注入源包括有MCU，MCU连接有两路调制电路，每路调制电路分别连接有RC滤波模块，每个RC滤波模块分别连接一片增强型隔离式双通道栅极驱动器，两片增强型隔离式双通道栅极驱动器驱动四个场效应管，构成能够输出直流信号的全桥电路，直流信号为15V‑60v的低压直流信号。

[0016]一种根据上述的直流注入绝缘性能在线监测系统的检测方法，包括以下步骤：

首先在ITN供电系统的中性点注入一个直流信号，然后对电路中的三点进行取样，

取样信号经调理、滤波、量化、再滤波、运算，计算出系统的绝缘电阻，评估ITN系统的绝缘状况，其中，信号调理为通过信号调节电路进行信号放大处理。

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说　明　书　附　图

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图1

图2

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说　明　书　附　图

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图3

图4

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