淺談直流絕緣監(jiān)測及接地點定位綜合裝置的設(shè)計與應(yīng)用

摘要 :文章提出一種常態(tài)下利用不對稱電橋?qū)崟r監(jiān)測直流系統(tǒng)絕緣的方法建立了測定絕緣電阻的數(shù)學(xué)模型在此基礎(chǔ)上研制出微機直流絕緣監(jiān)測及故障點定位綜合裝置。實際應(yīng)用表明該裝置工作可靠運行準確。

主題詞 :發(fā)電廠 ;直流系統(tǒng) ;絕緣 ;故障接地 ;監(jiān)測

1 引言

　　發(fā)電廠、變電所的直流系統(tǒng)是二次設(shè)備的電源。為保證二次設(shè)備可靠工作需要對直流系統(tǒng)的絕緣狀況實時在線監(jiān)測對直流系統(tǒng)絕緣薄弱環(huán)節(jié)作出預(yù)測。當直流電源系統(tǒng)發(fā)生一點接地故障時需立即排除否則再次發(fā)生接地可能會釀成大事故。目前尋找接地故障的辦法是依次拉合直流饋線人工查找接地線路。這種方法不僅費時費力而且不安全且有可能使繼電保護或自動裝置誤動或拒動造成事故。所以需要研制一種既能預(yù)測直流系統(tǒng)絕緣狀況又能查找接地故障點的安全自動裝置。

2 故障后接地電阻檢測及故障定位方法

       當直流系統(tǒng)對地絕緣電阻 RZ/ / R F 下降至25kΩ以下時認為系統(tǒng)出現(xiàn)了接地故障裝置將一低頻信號注入直流母線與大地之間穿套在各直流饋線支路上的弱電流傳感器傳回信號。由于每一條支路都存在對地電容和對地電阻所以該信號中包含容性電流分量 IC和阻性電流分流量 IR兩部分。可利用相敏電路檢測出其中反應(yīng)絕緣狀況的阻性電流 IR。依次檢測各電路阻性電流找出大值 IRm同整定值 IRdz比較。如果 IRm > IRdz則該支路為接地支路否則認為故障發(fā)生在母線上。

      當電網(wǎng)正上出現(xiàn)接地故障時同步電壓信號 U T需從正母線上引出;負出現(xiàn)接地時 U T從負母線引出;正負均勻故障時 U T從正母線或負母線引出均可。在低頻信號投入電網(wǎng)前橋電阻 RJ切除。接地性的判斷可以根據(jù)正對地電壓和負對地電壓的大小確定。接地電阻 R0≈ RZ/ / RF其數(shù)值可在低頻信號投入前依據(jù)(4) 式確定。由于接地故障支路上存在較大的低頻電流信號并且這一電流信號在接地點處流入大地而消失所以可以通過檢測這一低頻電流信號存在與否確定接地點的具體位置。

3  安科瑞絕緣監(jiān)測選型

       隨著工業(yè)科技的發(fā)展，漏電流對工業(yè)生產(chǎn)安全構(gòu)成了很大的威脅。為了提高供電的連續(xù)性和可靠性，許多重要生產(chǎn)場所采用了不接地供電系統(tǒng)。安科瑞AIM-T系列工業(yè)用絕緣監(jiān)測儀主要應(yīng)用于工業(yè)領(lǐng)域如礦井、玻璃廠、電爐和試驗設(shè)備、冶金廠、化工廠、爆炸危險場所、計算機中心及應(yīng)急電源等的交流不接地系統(tǒng)中，用來實時監(jiān)測系統(tǒng)對地的絕緣狀況，當系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障時，及時報警，提醒相關(guān)人員排查故障。產(chǎn)品的設(shè)計嚴格按照國家標準和規(guī)范進行。安科瑞AIM-T系列絕緣監(jiān)測儀主要應(yīng)用在工業(yè)場所IT配電系統(tǒng)中，用來監(jiān)測IT系統(tǒng)對地的絕緣狀況，在系統(tǒng)出現(xiàn)絕緣故障時及時報警，以提醒電氣維護人員對故障及時排查。產(chǎn)品主要包括AIM-T300、AIM-T500兩大系列，其中兩款絕緣監(jiān)測裝置除去適用電壓等級不同以外，均適用于純交流、純直流以及交直流混合的系統(tǒng)。

(1)工業(yè)IT絕緣監(jiān)測儀

      安科瑞絕緣監(jiān)測儀是用于監(jiān)測IT配電系統(tǒng)（不接地系統(tǒng)）對地絕緣狀況的儀表。產(chǎn)品采用微控制器技術(shù)，集成度高，體積小巧，安裝方便，集智能化、數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化于一身。具有測量范圍廣、反應(yīng)速度快、允許系統(tǒng)泄漏電容大等特點。同時其擁有豐富的功能，絕緣故障預(yù)警、故障報警、事件記錄、互聯(lián)、參數(shù)自由設(shè)置。可用于礦井、玻璃廠、電爐和試驗設(shè)備、冶金廠、化工廠、爆炸危險場所、計算機中心以及應(yīng)急電源等工業(yè)場所的IT配電系統(tǒng)中，實時監(jiān)測IT配電系統(tǒng)對地的絕緣狀況，當發(fā)生絕緣故障時，及時報警，提醒工作人員排查故障。

(2)測試信號發(fā)生器和絕緣故障定位儀

(3)工業(yè)IT絕緣監(jiān)測用耦合儀

       對于800V以上的不接地系統(tǒng)，AIM-T500型絕緣監(jiān)測儀要配合耦合儀才能進行絕緣監(jiān)測。ACPD系列絕緣監(jiān)測用耦合儀目前包括ACPD100和ACPD200兩個型號。其中ACPD100應(yīng)用于單相交流0-1150V，直流0-1760V的不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測，ACPD200應(yīng)用于交流三相0-1650V，或交流系統(tǒng)帶直流元件（如整流）的0-1300V不接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測。

5結(jié)論

　　本文提出一種常態(tài)下利用不對稱電橋?qū)崟r監(jiān)測直流系統(tǒng)絕緣的新方法有效地解決了正負絕緣均勻下降時不能正確監(jiān)視系統(tǒng)絕緣的問題。提出了測定絕緣電阻的數(shù)學(xué)模型。當出現(xiàn)接地故障后利用短時附加低頻信號確定故障點應(yīng)用表明該裝置工作可靠、準確。