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直流系統絕緣監察裝置

1、產(chǎn)品概述

隨著(zhù)我國電力事業(yè)的發(fā)展，發(fā)電廠(chǎng)、變電站種類(lèi)繁多，而且大容量發(fā)電廠(chǎng)、變電站越來(lái)越多，安全發(fā)電、輸電關(guān)系著(zhù)整個(gè)國民經(jīng)濟和人們正常生活。直流系統是發(fā)電廠(chǎng)、變電站重要的組成部分，直流系統的安全可靠性影響著(zhù)發(fā)電廠(chǎng)、變電站的安全運行，關(guān)系到整個(gè)電網(wǎng)的安全生產(chǎn)。

發(fā)電廠(chǎng)、變電站的直流系統比較復雜，且與繼電保護、信號裝置、自動(dòng)裝置以及屋內、外配電裝置的端子箱、操作機構等連接，因此，發(fā)生接地故障機會(huì )較多。當發(fā)生一點(diǎn)接地故障時(shí)，由于沒(méi)有短路電流流過(guò)，不會(huì )對系統造成危害，所以系統仍能繼續運行。但是這種接地故障必須及早發(fā)現，否則當發(fā)生另一點(diǎn)接地故障時(shí)，有可能引起信號號回路、控制回路、繼電保護等的不正確動(dòng)作，從而造成重大損失。

我公司生產(chǎn)的直流系統在線(xiàn)絕緣監測裝置，用于對直流母線(xiàn)和支路的絕緣狀況進(jìn)行實(shí)時(shí)在線(xiàn)監測。本裝置采用改進(jìn)的平衡橋及改進(jìn)的不平衡橋相結合的原理，不受直流饋線(xiàn)對地電容影響。準確計算出正、負母線(xiàn)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于設定報警阻抗值時(shí)，設備給出報警信號及其阻抗值，直到報警信號消除為止。 該設備具有兩種檢測方式：平衡巡檢、不平衡巡檢。

平衡檢測是利用平衡電橋檢測母線(xiàn)對地絕緣情況；不平衡檢測是利用不平衡橋檢測兩極均出現絕緣下降的情況。當監測出有絕緣下降狀況發(fā)生時(shí)，裝置通過(guò)漏電流傳感器采集支路漏電流，可選出絕緣下降的具體支路。該裝置還具有電壓監測功能，當母線(xiàn)電壓和對地電壓超出設定值時(shí)，裝置給出報警信號。

?直流系統絕緣監察裝置

2、產(chǎn)品功能：

1.實(shí)時(shí)監測直流母線(xiàn)電壓、正負母線(xiàn)對地電壓、正負母線(xiàn)對地交流電壓、正負母線(xiàn)對地絕緣電阻及支路對地絕緣電阻等數據，并直觀(guān)顯示到裝置顯示屏。

2. 當直流系統發(fā)生下列故障時(shí)，本產(chǎn)品應能迅速、準確、可靠動(dòng)作，發(fā)出絕緣故障報警信息：

a)單極一點(diǎn)接地及絕緣降低；

b)單極多點(diǎn)接地及絕緣降低；

c)兩極同支路同阻值接地及絕緣降低；

d)兩極同支路不同阻值接地及絕緣降低；

e)兩極不同支路同阻值接地及絕緣降低；

f)兩極不同支路不同阻值接地及絕緣降低；

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

在系統正負極母線(xiàn)對地絕緣監測過(guò)程中，如果不能*控制和管理系統負極對地電壓，就可能使負極對地電壓達到或超過(guò)保護出口繼電器動(dòng)作電壓，從而為繼電保護誤動(dòng)作提供一個(gè)條件。 創(chuàng )新的“單臂檢測電橋”由于僅具有負極對地的檢測電阻電路，所以稱(chēng)其為“單臂”檢測橋，不同于目前市場(chǎng)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(diǎn)在于檢測電橋電路僅由負極對地檢測電阻、負極對地檢測電阻切換開(kāi)關(guān)構成，在檢測電橋工作時(shí)，由于檢測電橋電阻并聯(lián)在負極和大地之間，所以不僅不會(huì )造成直流母線(xiàn)負極對地電壓的增高，反而使其降低，控制了負極對地電壓的增高，能夠降低由于一點(diǎn)接地引發(fā)的繼電保護誤動(dòng)的風(fēng)險。

4、母線(xiàn)對地電壓補償，直流電源系統正負極對地絕緣電阻是一個(gè)多形式、多參數、不確定的組合形式。通過(guò)對直流一點(diǎn)接地引起保護誤動(dòng)案例的深入研究發(fā)現，除了在檢測電橋投入或退出時(shí)造成系統正負極母線(xiàn)對地電壓大幅度變化，還有可能由于直流系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于維持直流系統對地電壓平衡的平衡電橋、用于絕緣電阻測量的檢測電橋外，還設有一個(gè)臨時(shí)修正電橋，用于補償直流系統正負極電壓的不均衡。臨時(shí)修正電橋的設置是為了使負極對地電壓不超過(guò)負極安全電壓整定值，而負極安全電壓需根據直流系統Z靈敏的繼電器進(jìn)行整定，一般不大于額定電壓的55%，修正與補償方案是這樣實(shí)施的：臨時(shí)修正電橋根據直流系統正負極對地電壓的偏移狀況，向直流母線(xiàn)負極對地投入電阻，使直流母線(xiàn)負極對地電壓不超過(guò)負極安全電壓整定值（負極安全電壓應根據系統Z靈敏的繼電器的動(dòng)作電壓進(jìn)行整定，保守狀態(tài)下可設定為繼電器額定電壓的55%），從而使直流系統在一定程度

5、基于“系統電容分析”的可變檢測電橋。 根據試驗分析，當系統對地電容很小的情況下，極限狀態(tài)為零時(shí)，即使負極電壓超過(guò)繼電器動(dòng)作電壓，產(chǎn)生一點(diǎn)接地故障時(shí)也不會(huì )導致保護繼電器的誤動(dòng)作，所以，單純的控制負極對地電壓來(lái)使直流系統處于穩定運行狀態(tài)是非必要的?；诖?，在設計電橋時(shí)，采用了“可變檢測電橋”技術(shù)。 可變檢測電橋是通過(guò)對直流系統的電壓、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(wù)的同時(shí)Z大限度地保證直流系統的安全運行。

6、實(shí)現兩組直流互竄的監控方案 通過(guò)對兩組直流系統正負極對地電壓的波動(dòng)情況及變化趨勢來(lái)判斷兩組直流系統是否發(fā)生非正常的電氣連接。 實(shí)現兩組直流互竄監控。通過(guò)檢測電橋的投入或退出，采集兩套直流系統對地的電壓，并進(jìn)行綜合分析，可判斷以下幾種互竄故障：

1）兩套直流系統正極發(fā)生直接的電氣連接；

2）兩套直流系統負極發(fā)生直接的電氣連接；

3）*套直流系統的正極與第二套直流系統的負極發(fā)生直接的電氣連接；

4）*套直流系統的負極與第二套直流系統的正極發(fā)生直接的電氣連接；

5）*套直流系統的正極與第二套直流系統的負極通過(guò)電器元件連接（典型的電器元件為繼電器的線(xiàn)圈）；

6）*套直流系統的負極與第二套直流系統的正極通過(guò)電器元件連接（典型的電器元件為繼電器的線(xiàn)圈）。 由于采用了電壓分析法，在進(jìn)行兩套直流系統互竄故障監控時(shí)，不向兩套直流系統引入外部信號。

7. 當直流系統對地絕緣電阻小于等于預警值時(shí)，本產(chǎn)品可準確預警并自行啟動(dòng)支路選線(xiàn)功能。

8．當直流系統母線(xiàn)電壓異常，正負母線(xiàn)對地電壓偏差過(guò)大時(shí)，本產(chǎn)品可準確報警，報警門(mén)限值可設定。

9. 直流互竄告警：當直流系統發(fā)生直流互竄故障時(shí)，本產(chǎn)品能發(fā)出直流互竄故障告警信息，并準確選出故障支路。

10. 交流竄電告警：本產(chǎn)品可監測交流竄入，設定交流竄入門(mén)限報警值。當直流系統發(fā)生有效值超過(guò)報警值的交流竄電故障時(shí)，本產(chǎn)品能發(fā)出交流竄電故障告警信息，并顯示竄入交流電壓的幅值，選出交流竄入的故障支路。

11. 電壓偏差補償功能：當直流系統正負母線(xiàn)對地電壓的比值超出保護誤動(dòng)風(fēng)險因數1.222時(shí)，產(chǎn)品應能通過(guò)對地電壓偏差補償橋使直流系統對地電壓恢復到平衡狀態(tài)。

12．本產(chǎn)品具有自檢功能，裝置自動(dòng)啟動(dòng)自檢功能，無(wú)需定期校驗，即可隨時(shí)發(fā)現裝置的各種故障并給出報警，也可減少運行維護成本。

a)平衡橋電阻開(kāi)路；

b)檢測橋電阻開(kāi)路；

c) 通訊中斷；

d)選線(xiàn)模塊斷開(kāi)；

e)互感器斷開(kāi)；

13.本產(chǎn)品具有多種啟動(dòng)方式啟動(dòng)檢測橋，實(shí)時(shí)測量正負母線(xiàn)對地電壓和正負母線(xiàn)對地絕緣電阻。

a)產(chǎn)品開(kāi)機自行啟動(dòng)

b)定時(shí)啟動(dòng)

c)正負母線(xiàn)對地電壓偏差啟動(dòng)

d)手動(dòng)啟動(dòng)

e)斷電啟動(dòng)；

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3、技術(shù)指標

1. 正負極絕緣電阻測量： 0--999.9KΩ

2. 母線(xiàn)電壓測量范圍： 80%--130%Un,誤差±1%

3. 母線(xiàn)對地交流電壓側量： 0--242V,誤差±5%

4. 母線(xiàn)對地電壓測量范圍： 10%--130%Un,誤差±1%

5. 母線(xiàn)絕緣電阻測量范圍： 當Ri＜10kΩ時(shí)， 顯示具體數值 10KΩ≤Ri≤60 KΩ 誤差±5% 60KΩ≤Ri≤200 KΩ 誤差±10% 200KΩ≤Ri≤999KΩ 顯示具體數值

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

7. 接地告警電阻整定： 1--120KΩ,步長(cháng)1K

8. 母線(xiàn)電壓越限告警整定： 1--±20%，步長(cháng)1%

9. 直流系統電壓等級： 24V、48V、110V、220V