浅谈直流绝缘监测及接地点定位综合装置的设计与应用

摘要 :文章提出一种常态下利用不对称电桥实时监测直流系统绝缘的方法建立了测定绝缘电阻的数学模型在此基础上研制出微机直流绝缘监测及故障点定位综合装置。实际应用表明该装置工作可靠运行准确。

主题词 :发电厂 ;直流系统 ;绝缘 ;故障接地 ;监测

1 引言

　　发电厂、变电所的直流系统是二次设备的电源。为保证二次设备可靠工作需要对直流系统的绝缘状况实时在线监测对直流系统绝缘薄弱环节作出预测。当直流电源系统发生一点接地故障时需立即排除否则再次发生接地可能会酿成大事故。目前寻找接地故障的办法是依次拉合直流馈线人工查找接地线路。这种方法不仅费时费力而且不安全且有可能使继电保护或自动装置误动或拒动造成事故。所以需要研制一种既能预测直流系统绝缘状况又能查找接地故障点的安全自动装置。

2 故障后接地电阻检测及故障定位方法

       当直流系统对地绝缘电阻 RZ/ / R F 下降至25kΩ以下时认为系统出现了接地故障装置将一低频信号注入直流母线与大地之间穿套在各直流馈线支路上的弱电流传感器传回信号。由于每一条支路都存在对地电容和对地电阻所以该信号中包含容性电流分量 IC和阻性电流分流量 IR两部分。可利用相敏电路检测出其中反应绝缘状况的阻性电流 IR。依次检测各电路阻性电流找出大值 IRm同整定值 IRdz比较。如果 IRm > IRdz则该支路为接地支路否则认为故障发生在母线上。

      当电网正上出现接地故障时同步电压信号 U T需从正母线上引出;负出现接地时 U T从负母线引出;正负均匀故障时 U T从正母线或负母线引出均可。在低频信号投入电网前桥电阻 RJ切除。接地性的判断可以根据正对地电压和负对地电压的大小确定。接地电阻 R0≈ RZ/ / RF其数值可在低频信号投入前依据(4) 式确定。由于接地故障支路上存在较大的低频电流信号并且这一电流信号在接地点处流入大地而消失所以可以通过检测这一低频电流信号存在与否确定接地点的具体位置。

3  安科瑞绝缘监测选型

       随着工业科技的发展，漏电流对工业生产安全构成了很大的威胁。为了提高供电的连续性和可靠性，许多重要生产场所采用了不接地供电系统。安科瑞AIM-T系列工业用绝缘监测仪主要应用于工业领域如矿井、玻璃厂、电炉和试验设备、冶金厂、化工厂、爆炸危险场所、计算机中心及应急电源等的交流不接地系统中，用来实时监测系统对地的绝缘状况，当系统出现接地故障时，及时报警，提醒相关人员排查故障。产品的设计严格按照国家标准和规范进行。安科瑞AIM-T系列绝缘监测仪主要应用在工业场所IT配电系统中，用来监测IT系统对地的绝缘状况，在系统出现绝缘故障时及时报警，以提醒电气维护人员对故障及时排查。产品主要包括AIM-T300、AIM-T500两大系列，其中两款绝缘监测装置除去适用电压等级不同以外，均适用于纯交流、纯直流以及交直流混合的系统。

(1)工业IT绝缘监测仪

      安科瑞绝缘监测仪是用于监测IT配电系统（不接地系统）对地绝缘状况的仪表。产品采用微控制器技术，集成度高，体积小巧，安装方便，集智能化、数字化、网络化于一身。具有测量范围广、反应速度快、允许系统泄漏电容大等特点。同时其拥有丰富的功能，绝缘故障预警、故障报警、事件记录、互联、参数自由设置。可用于矿井、玻璃厂、电炉和试验设备、冶金厂、化工厂、爆炸危险场所、计算机中心以及应急电源等工业场所的IT配电系统中，实时监测IT配电系统对地的绝缘状况，当发生绝缘故障时，及时报警，提醒工作人员排查故障。

(2)测试信号发生器和绝缘故障定位仪

(3)工业IT绝缘监测用耦合仪

       对于800V以上的不接地系统，AIM-T500型绝缘监测仪要配合耦合仪才能进行绝缘监测。ACPD系列绝缘监测用耦合仪目前包括ACPD100和ACPD200两个型号。其中ACPD100应用于单相交流0-1150V，直流0-1760V的不接地系统的绝缘监测，ACPD200应用于交流三相0-1650V，或交流系统带直流元件（如整流）的0-1300V不接地系统的绝缘监测。

5结论

　　本文提出一种常态下利用不对称电桥实时监测直流系统绝缘的新方法有效地解决了正负绝缘均匀下降时不能正确监视系统绝缘的问题。提出了测定绝缘电阻的数学模型。当出现接地故障后利用短时附加低频信号确定故障点应用表明该装置工作可靠、准确。