交流窜入直流电源报警装置

一、 概述
针对国内多次发生交流窜入直流电源系统而发生的电网事故，2012 年 3 月国家电网公司制定的《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中的第五项“防止变电站全停电及重要客户停电事故”中明确提出了在原有直流系统绝缘监测装置的基础上，要求增加交流窜入直流故障的测记和报警功能。我公司成功开发了交流电源窜入直流电源报警转正，本装置采用高速采样、交直流状态分析、信号隔离，实现了交流窜入报警和纹波测量等功能，满足电网安全运行的要求。本装置SHJZ交流窜入直流电源装置可以不改变原有直流接地巡检仪，对提高电网的安全运行于直流电源的可靠性起到了较大的作用，是一种提高电网自动化水平、确保安全运行及准确故障定位的理想智能化仪器。
二、SHJZ交流窜入直流电源报警装置工作原 理
本装置从测量内容区分，可分为三部分。
2.1 交流窜入直流的监测和报警。
交流窜入直流监测的原理：交流电压检测回路，母线通过电容隔直流、差分运放、快速整流、滤波、高速 AD，实时检测母线上的交流信号，并反馈至主芯片，若外部交流窜入电压大于所设定的信号保护门限值，通过声光报警及干接点输出报警相关信息，并记录保存本次报警相关信息：交流波形窜入直流时间、幅值、波形、相位等信息。
2.2 直流电压的监测与报警
本装置通过对母线电压进行差分采样来实现对直流电压的监测，差分电路的使用解决了电压正对地和负对地电池的测量，主动准 确判定超压欠压等报警，不会受到信号的干扰和不同对地绝缘的影响。
2.3 直流系统中交流成份（纹波）的监测。电路采用耦合、交直流分解等特殊电路处理，能实时准确地对直流电源纹波含量即纹波电压值。
三、交流窜入直流电源报警装置主要功能特点
3.1 本装置采用 Cortex-M3 内核的 STM32 为主控芯片，集成度高，抗干扰能力强，运行速度快，功耗低。
3.2 操作界面基于菜单式的人性化设计，所有参数均可设置，所有报警均通过声光和干接点输出。
3.3 装置提供串行数据通讯接口（RS485）和外部设备连接。
3.4 装置记录 500 条以上的事故报警信息和波形。
3.5 装置采用实时跟踪信息处理技术，解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警，显示交流波形图和窜入时间。
四、 技术指标
本装置外型分塑壳和 U 2U  铝壳两种，外型不同、功能相同
4.1 直流系统电压等级：220VDC/110VDC
4.2 装置工作电压：220VDC/AC±10%或 110VDC/AC±10%
4.3 继电器接点电流：DC220/3A 两组
4.4 直流电压测量范围：0-260VDC
4.5 交流窜入测量范围：10-260VAC
4.6 母线电压测量精度：±1%
4.7 交流窜入测量精度：±3%
4.8 交流反应时间小于 1s
4.9 外型尺寸：120mm*120mm*100mm（塑壳） 482*88*150（2U 铝壳）
4.10 开孔尺寸：110mm*110mm（塑壳） 432*88（2U 铝壳）
4.11 交流报警设置范围：10-250V（出厂默认 10V）
4.12 超压报警设置范围：90-300V（220VDC 出厂默认 250V;110VDC 出厂默认130V）
4.13 欠压报警设置范围：90-300V（220VDC 出厂默认 198V;110VDC 出厂默认90V）
4.14 纹波报警设置范围：50-2000mV(出厂默认 300 mV)
4.15 波特率可选 1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps（出厂默认 9600bps）
4.16 设备地址设置范围：0-99(出厂默认 80，十进制)