絕緣監(jiān)察原理

絕緣監(jiān)察原理第一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五一、直流系統(tǒng)絕緣的必要性

在一般情況下，直流系統(tǒng)一點接地并不影響直流系統(tǒng)的運行，但是，如果不及時找出故障點并予以修復，當發(fā)生另一點接地故障時，就可能引起重大事故。

為了保障直流系統(tǒng)的安全可靠運行必須對其絕緣情況進行在線監(jiān)測，當某一點發(fā)生接地故障時，能立即發(fā)出報警信號并指示故障支路。第二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五二、絕緣檢測一般原理和方法檢測正負直流母線對地電壓，通過對地電壓計算出正負母線對地絕緣電阻。當絕緣電阻低于設定的報警值時，發(fā)出報警信號并自動啟動支路巡檢功能。母線對地絕緣電阻檢測主要有平衡電橋法和不平衡電橋法。支路對地絕緣電阻檢測主要有交流法和直流法。第三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五三、絕緣檢測方法平衡橋法當Rx=Ry=∞時（無接地），有V1=110V、V2=-110V;當Ry=∞時（單端接地），由V1、V2通過解方程，可得接地電阻Rx。當Rx=Ry≠∞時（平衡接地），有V1=110V、V2=-110V，不能檢測。當Rx≠Ry≠∞時（雙端接地），將Rx、Ry中較大的一個視為無窮大，按單端接地求解，Rx、Ry的實際值越接近，測量誤差越大。第四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五三、絕緣檢測方法不平衡橋法測量過程（1）K1閉合，K2斷開，測得V1、V2，此時 （2）K1斷開，K2閉合，測得V1、V2，此時有根據(jù)以上兩式，可求得接地電阻Rx、Ry。第五頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五三、絕緣檢測方法平衡電橋優(yōu)點：1）平衡電橋法測量正負母線對地的靜態(tài)直流電壓，因此母線對地電容的大小不影響測量精度；2）由于不受接地電容的影響，因此檢測速度快。缺點：1）雙端接地時，測量誤差較大：2）不能檢測平衡接地。平衡橋與不平衡橋優(yōu)劣對比不平衡橋優(yōu)點：能檢測單端接地、雙端接地、平衡接地。缺點：1）測量中需要正負母線分別對地投電阻，正負母線對地電壓是變化的。每次投入電阻后需要延時，等待母線對地電壓穩(wěn)定，檢測速度比平衡電橋法慢。2）受母線對地電容影響第六頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五四、支路對地絕緣電阻檢測

采用交流無源互感器，測量時需要向母線注入低頻交流信號。圖中Rx、Ry為支路正負接地電阻，Cx、Cy為支路電纜對地等效電容。交流法第七頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五四、支路對地絕緣電阻檢測

進行支路接地檢測時，低頻信號源產(chǎn)生一個低頻交流信號，頻率范圍為7~15Hz，通過兩個隔直耦合電容向直流系統(tǒng)正負母線發(fā)送低頻交流信號。采用低頻信號的目的，是為減少由分布電容引起的容性電流的影響。用交流互感器套在各支路的正負出線上，由于穿過互感器的直流電流在正常情況下大小相等，方向相反，它們產(chǎn)生的磁場相互抵消。在支路發(fā)生接地故障的情況下，直流磁場也不影響交流互感器的輸出，而此時疊加在直流系統(tǒng)正負母線上的交流信號，則在交流互感器的二次側(cè)輸出可反應正負支路對地接地電阻和等效電容的漏電流向量和，然后用相敏檢波器或乘法器取出阻性分量，即為正負支路對地絕緣電阻的泄漏電流值。根據(jù)疊加的交流電壓信號幅度和該泄漏電流值，則可計算出正負支路對地絕緣電阻。交流法第八頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五四、支路對地絕緣電阻檢測

采用直流漏電流傳感器，不需注入交流信號。測量時分別投入R1、R2（不平衡電橋法）或同時投入R1、R2（平衡電橋法），當支路接地時，可測得支路正負出線的電流差，根據(jù)歐姆定律求得支路接地電阻。直流法第九頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五四、支路對地絕緣電阻檢測對于單端接地，如圖中的正極接地，此時支路上直流漏電流傳感器測得的電流即為流過該支路正接地電阻的電流，結(jié)合測得的母線正對地電壓，即可求得該支路接地電阻。直流法-支路單端接地檢測第十頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五四、支路對地絕緣電阻檢測直流法-支路雙端接地檢測第一步，閉合開關(guān)K1，斷開開關(guān)K2，測得此時的支路漏電流I1，母線正負對地電壓V1+、V1-。此時有：第二步，閉合開關(guān)K2，斷開開關(guān)K1，測得此時的支路漏電流I2，母線正負對地電壓V2+、V2-。此時有：第十一頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五四、支路對地絕緣電阻檢測（1）交流法優(yōu)點：互感器結(jié)構(gòu)簡單，成本低。缺點：1）需向母線注入交流信號；

2）接地電容影響測量精度；

3）不能識別接地支路的極性；

4）不能測量雙端接地。（2）直流法優(yōu)點：1）無需向母線注入交流信號；

2）不受接地電容的影響；

3）能識別接地母線的極性；

4）能測量雙端接地。缺點：直流漏電流傳感器成本較高。第十二頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五五、環(huán)狀供電處理方法由于饋出線路阻抗的客觀存在，支路無接地故障時，也可導致支路1的I1+和I1-大小不相等，支路2的I2+和I2-大小不相等，支路1和支路2的漏電流傳感器均能檢測到漏電流。對于這種情況，必須進行特殊處理，不然裝置會出現(xiàn)接地告警。對于環(huán)形供電采用以下處理方法：1）對于接為環(huán)形供電的支路通過監(jiān)控進行標記，正常情況下，對標記為環(huán)供的支路不報警。2）母線有接地告警時，僅自動檢測非環(huán)供的支路。3）要確定環(huán)形供電回路是否接地，可以將環(huán)形供電回路中的聯(lián)絡開關(guān)斷開一個，然后查看支路的漏電流和接地電阻，以確定支路是否接地?！秶译娋W(wǎng)公司十八項電網(wǎng)重大反事故措施》中已規(guī)定，“新、擴建或改造的變電站直流系統(tǒng)的饋出網(wǎng)絡應采用輻射狀供電供電方式，不應采用環(huán)狀供電方式。在用設備如采用環(huán)狀供電方式的，應盡快改造成輻射狀供電方式。”第十三頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五六、分布式直流系統(tǒng)接地檢測原理對于大型分布式系統(tǒng)的接地檢測，主屏和分屏的檢測電路有所不同。上圖中，R1、R2、R3、R4為電壓檢測電阻，R5、R6為直流漏電流檢測用平衡電阻。主屏監(jiān)測儀既要投入母線正負對地電壓檢測電阻，又要投入直流漏電流檢測用平衡電阻；而分屏檢測儀僅需投入母線正負對地電壓檢測電阻。主屏監(jiān)測儀既檢測所在母線的接地電阻，又要檢測本機所接支路的接地電阻。分屏監(jiān)測儀僅檢測本機所接支路的接地電阻。第十四頁，共十五頁，編輯于2023年，星期五六、大型分布式直流系統(tǒng)接地檢測

接地監(jiān)測：為每段母線各設置一臺主屏監(jiān)測儀，其余監(jiān)測儀均設置為分屏監(jiān)測儀?？紤]分屏數(shù)量較多時，投入的電壓檢測電阻也較多，影響主屏母線接地電阻的測量精度，因此，主屏母線接地電阻配置有