直流係統絕緣監察裝置

1、產(chan) 品概述

隨著我國電力事業(ye) 的發展，發電廠、變電站種類繁多，而且大容量發電廠、變電站越來越多，安全發電、輸電關(guan) 係著整個(ge) 國民經濟和人們(men) 正常生活。直流係統是發電廠、變電站重要的組成部分，直流係統的安全可靠性影響著發電廠、變電站的安全運行，關(guan) 係到整個(ge) 電網的安全生產(chan) 。

發電廠、變電站的直流係統比較複雜，且與(yu) 繼電保護、信號裝置、自動裝置以及屋內(nei) 、外配電裝置的端子箱、操作機構等連接，因此，發生接地故障機會(hui) 較多。當發生一點接地故障時，由於(yu) 沒有短路電流流過，不會(hui) 對係統造成危害，所以係統仍能繼續運行。但是這種接地故障必須及早發現，否則當發生另一點接地故障時，有可能引起信號號回路、控製回路、繼電保護等的不正確動作，從(cong) 而造成重大損失。

我公司生產(chan) 的直流係統在線絕緣監測裝置，用於(yu) 對直流母線和支路的絕緣狀況進行實時在線監測。本裝置采用改進的平衡橋及改進的不平衡橋相結合的原理，不受直流饋線對地電容影響。準確計算出正、負母線接地阻抗及各支路正、負端接地阻抗，當檢測到接地阻抗值小於(yu) 設定報警阻抗值時，設備給出報警信號及其阻抗值，直到報警信號消除為(wei) 止。 該設備具有兩(liang) 種檢測方式：平衡巡檢、不平衡巡檢。

平衡檢測是利用平衡電橋檢測母線對地絕緣情況；不平衡檢測是利用不平衡橋檢測兩(liang) 極均出現絕緣下降的情況。當監測出有絕緣下降狀況發生時，裝置通過漏電流傳(chuan) 感器采集支路漏電流，可選出絕緣下降的具體(ti) 支路。該裝置還具有電壓監測功能，當母線電壓和對地電壓超出設定值時，裝置給出報警信號。

​直流係統絕緣監察裝置

2、產(chan) 品功能：

1.實時監測直流母線電壓、正負母線對地電壓、正負母線對地交流電壓、正負母線對地絕緣電阻及支路對地絕緣電阻等數據，並直觀顯示到裝置顯示屏。

2. 當直流係統發生下列故障時，本產(chan) 品應能迅速、準確、可靠動作，發出絕緣故障報警信息：

a)單極一點接地及絕緣降低；

b)單極多點接地及絕緣降低；

c)兩(liang) 極同支路同阻值接地及絕緣降低；

d)兩(liang) 極同支路不同阻值接地及絕緣降低；

e)兩(liang) 極不同支路同阻值接地及絕緣降低；

f)兩(liang) 極不同支路不同阻值接地及絕緣降低；

3、儀(yi) 表具有創新的單臂電橋測試，現在大多儀(yi) 表采用的是雙臂檢測電橋。這種檢測電橋在運行過程中，當投入正極對地檢測電阻後，勢必會(hui) 造成係統負極對地電壓的升高，加之由於(yu) 平衡電橋、檢測電橋電阻參數選擇的不合理，在檢測橋投入或退出時造成係統正負極母線對地電壓大幅度變化，有些裝置甚至達到全壓變化。

在係統正負極母線對地絕緣監測過程中，如果不能*控製和管理係統負極對地電壓，就可能使負極對地電壓達到或超過保護出口繼電器動作電壓，從(cong) 而為(wei) 繼電保護誤動作提供一個(ge) 條件。 創新的“單臂檢測電橋”由於(yu) 僅(jin) 具有負極對地的檢測電阻電路，所以稱其為(wei) “單臂”檢測橋，不同於(yu) 目前市場上正負極對地分別設有檢測電阻的“雙臂” 電橋電路。

單臂檢測電橋的特點在於(yu) 檢測電橋電路僅(jin) 由負極對地檢測電阻、負極對地檢測電阻切換開關(guan) 構成，在檢測電橋工作時，由於(yu) 檢測電橋電阻並聯在負極和大地之間，所以不僅(jin) 不會(hui) 造成直流母線負極對地電壓的增高，反而使其降低，控製了負極對地電壓的增高，能夠降低由於(yu) 一點接地引發的繼電保護誤動的風險。

4、母線對地電壓補償(chang) ，直流電源係統正負極對地絕緣電阻是一個(ge) 多形式、多參數、不確定的組合形式。通過對直流一點接地引起保護誤動案例的深入研究發現，除了在檢測電橋投入或退出時造成係統正負極母線對地電壓大幅度變化，還有可能由於(yu) 直流係統正負極對地絕緣電阻的不均衡造成。

所以，我公司監測裝置除了用於(yu) 維持直流係統對地電壓平衡的平衡電橋、用於(yu) 絕緣電阻測量的檢測電橋外，還設有一個(ge) 臨(lin) 時修正電橋，用於(yu) 補償(chang) 直流係統正負極電壓的不均衡。臨(lin) 時修正電橋的設置是為(wei) 了使負極對地電壓不超過負極安全電壓整定值，而負極安全電壓需根據直流係統Z靈敏的繼電器進行整定，一般不大於(yu) 額定電壓的55%，修正與(yu) 補償(chang) 方案是這樣實施的：臨(lin) 時修正電橋根據直流係統正負極對地電壓的偏移狀況，向直流母線負極對地投入電阻，使直流母線負極對地電壓不超過負極安全電壓整定值（負極安全電壓應根據係統Z靈敏的繼電器的動作電壓進行整定，保守狀態下可設定為(wei) 繼電器額定電壓的55%），從(cong) 而使直流係統在一定程度

5、基於(yu) “係統電容分析”的可變檢測電橋。 根據試驗分析，當係統對地電容很小的情況下，極限狀態為(wei) 零時，即使負極電壓超過繼電器動作電壓，產(chan) 生一點接地故障時也不會(hui) 導致保護繼電器的誤動作，所以，單純的控製負極對地電壓來使直流係統處於(yu) 穩定運行狀態是非必要的。基於(yu) 此，在設計電橋時，采用了“可變檢測電橋”技術。 可變檢測電橋是通過對直流係統的電壓、對地電容和絕緣電阻的綜合分析，能自適應地改變檢測電橋的阻值，在完成絕緣監測任務的同時Z大限度地保證直流係統的安全運行。

6、實現兩(liang) 組直流互竄的監控方案 通過對兩(liang) 組直流係統正負極對地電壓的波動情況及變化趨勢來判斷兩(liang) 組直流係統是否發生非正常的電氣連接。 實現兩(liang) 組直流互竄監控。通過檢測電橋的投入或退出，采集兩(liang) 套直流係統對地的電壓，並進行綜合分析，可判斷以下幾種互竄故障：

1）兩(liang) 套直流係統正極發生直接的電氣連接；

2）兩(liang) 套直流係統負極發生直接的電氣連接；

3）*套直流係統的正極與(yu) 第二套直流係統的負極發生直接的電氣連接；

4）*套直流係統的負極與(yu) 第二套直流係統的正極發生直接的電氣連接；

5）*套直流係統的正極與(yu) 第二套直流係統的負極通過電器元件連接（典型的電器元件為(wei) 繼電器的線圈）；

6）*套直流係統的負極與(yu) 第二套直流係統的正極通過電器元件連接（典型的電器元件為(wei) 繼電器的線圈）。 由於(yu) 采用了電壓分析法，在進行兩(liang) 套直流係統互竄故障監控時，不向兩(liang) 套直流係統引入外部信號。

7. 當直流係統對地絕緣電阻小於(yu) 等於(yu) 預警值時，本產(chan) 品可準確預警並自行啟動支路選線功能。

8．當直流係統母線電壓異常，正負母線對地電壓偏差過大時，本產(chan) 品可準確報警，報警門限值可設定。

9. 直流互竄告警：當直流係統發生直流互竄故障時，本產(chan) 品能發出直流互竄故障告警信息，並準確選出故障支路。

10. 交流竄電告警：本產(chan) 品可監測交流竄入，設定交流竄入門限報警值。當直流係統發生有效值超過報警值的交流竄電故障時，本產(chan) 品能發出交流竄電故障告警信息，並顯示竄入交流電壓的幅值，選出交流竄入的故障支路。

11. 電壓偏差補償(chang) 功能：當直流係統正負母線對地電壓的比值超出保護誤動風險因數1.222時，產(chan) 品應能通過對地電壓偏差補償(chang) 橋使直流係統對地電壓恢複到平衡狀態。

12．本產(chan) 品具有自檢功能，裝置自動啟動自檢功能，無需定期校驗，即可隨時發現裝置的各種故障並給出報警，也可減少運行維護成本。

a)平衡橋電阻開路；

b)檢測橋電阻開路；

c) 通訊中斷；

d)選線模塊斷開；

e)互感器斷開；

13.本產(chan) 品具有多種啟動方式啟動檢測橋，實時測量正負母線對地電壓和正負母線對地絕緣電阻。

a)產(chan) 品開機自行啟動

b)定時啟動

c)正負母線對地電壓偏差啟動

d)手動啟動

e)斷電啟動；

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3、技術指標

1. 正負極絕緣電阻測量： 0--999.9KΩ

2. 母線電壓測量範圍： 80%--130%Un,誤差±1%

3. 母線對地交流電壓側(ce) 量： 0--242V,誤差±5%

4. 母線對地電壓測量範圍： 10%--130%Un,誤差±1%

5. 母線絕緣電阻測量範圍： 當Ri＜10kΩ時， 顯示具體(ti) 數值 10KΩ≤Ri≤60 KΩ 誤差±5% 60KΩ≤Ri≤200 KΩ 誤差±10% 200KΩ≤Ri≤999KΩ 顯示具體(ti) 數值

6. 支路電阻測量精度： 當Ri＜10kΩ時， 顯示具體(ti) 數值 10KΩ≤Ri≤100 KΩ 誤差±20% 100KΩ≤Ri≤200 KΩ 顯示具體(ti) 數值

7. 接地告警電阻整定： 1--120KΩ,步長1K

8. 母線電壓越限告警整定： 1--±20%，步長1%

9. 直流係統電壓等級： 24V、48V、110V、220V