直流电源绝缘检测技术应用分析
ut512绝缘电阻测量说明书
ut512绝缘电阻测量说明书摘要:一、引言二、绝缘电阻测量原理1.直流高压电源2.测量电路3.绝缘电阻测量过程三、测量设备及参数设置1.设备组成2.参数设置方法四、测量注意事项1.安全操作2.环境要求3.测量误差控制五、测量结果分析与应用1.结果判读2.绝缘性能评估3.应用领域六、总结正文:一、引言绝缘电阻测量是电气设备维护和检测的重要手段,能够反映设备绝缘性能的好坏。
本文将详细介绍UT512绝缘电阻测量仪的使用方法、测量原理及注意事项,帮助用户更好地掌握这一关键技术。
二、绝缘电阻测量原理1.直流高压电源:绝缘电阻测量仪采用直流高压电源为测量提供稳定的电压输出。
2.测量电路:测量电路包括高压输出电路、测量放大器、滤波器等部分,共同完成对绝缘电阻的测量。
3.绝缘电阻测量过程:通过调节高压电源输出电压,使得被测绝缘物产生一定的电流,然后根据欧姆定律计算出绝缘电阻。
三、测量设备及参数设置1.设备组成:UT512绝缘电阻测量仪主要由直流高压电源、测量主机、测试线和配件等组成。
2.参数设置方法:在使用前,用户需要根据被测设备的绝缘电阻范围设置合适的高压输出电压和测量时间。
具体操作方法可参考设备说明书进行。
四、测量注意事项1.安全操作:在使用绝缘电阻测量仪时,务必确保操作人员的安全,佩戴绝缘手套、绝缘鞋等防护用品。
2.环境要求:测量环境应保持干燥、通风,避免潮湿环境对测量结果产生影响。
3.测量误差控制:为减小测量误差,应定期校准设备,确保测量结果的准确性。
五、测量结果分析与应用1.结果判读:根据测量仪显示的绝缘电阻值,与设备绝缘电阻标准值进行对比,判断设备绝缘性能是否合格。
2.绝缘性能评估:结合多次测量结果,评估设备的绝缘性能发展趋势,为设备维护提供依据。
3.应用领域:UT512绝缘电阻测量仪广泛应用于电力、电信、石油化工等行业,为各类电气设备的检测提供便利。
六、总结本文从绝缘电阻测量原理、设备及参数设置、注意事项、结果分析与应用等方面,全面介绍了UT512绝缘电阻测量仪的使用方法和注意事项。
直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障检测
GDF-3000A直流接地故障查找仪一、概述直流系统绝缘故障、直流互窜故障及交流窜电故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障,危害电力系统正常运行。
为了能够更好的帮助现场维护人员快速准确地找出直流故障,我公司通过多年努力,总结大量现场经验,开发出了直流故障查找仪。
直流接地查找仪采用高精度电流钳表,利用故障回路中的直流电流差值进行故障查找与定位,将快速FFT变换技术引入到直流故障查找设备中,可以检测出各电压等级(24V,48V,110V,220V)直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障。
随着电力系统对安全运行的要求越来越高,电力系统中对各类直流故障查找的要求也将越来越高,因此,高精度、绝缘趋势分析将成为电力系统对新一代直流接地查找仪的基本要求。
基于直流电流差值检测原理的新型直流接地查找仪引入快速FFT变换技术,通过对检测量幅频特性的详细分析平衡了直流接地故障查找安全性与灵敏度方面的矛盾,将直流接地故障技术推向了一个新的高度,具有广泛的应用前景。
二、装置结构及原理:2.1装置组成直流接地查找仪由系统分析仪、支路探测仪、采集器三部分组成,如下图示:2.2 装置原理2.2.1 绝缘故障查找原理系统分析仪与被测直流母线相连,采用乒乓原理计算被测直流系统的平衡桥电阻及对地绝缘电阻,如果被测直流系统存在绝缘故障,系统分析仪则向直流系统投入设定好频率和幅值的检测桥,探测仪通过对各支路中电流信号的检测来实现接地故障点的定位,检测原理如下图示:图中馈线1为正常馈线,馈线n 为存在负对地绝缘故障的馈线,x R 为绝缘故障阻值,R 为系统平衡电桥。
分析仪检测到绝缘故障后向直流系统投入检测桥,该检测桥以图示中的E 、F 表示,该检测桥的投入使直流系统对地电压产生一个已知频率的周期性变化量,设该变化量的频率为f 、使直流系统产生的对地电压变化幅值为V ∆,则流过x R 上的电流变化幅值为x R V I ∆=∆5,变化频率与检测桥投入频率f 相同。
绝缘监测装置在直流电源系统中的应用分析
湖 北 电 力
筮0鲞 塑 21年2 2箜月
绝 缘 监 测 装 置在 直 流 电源 系统 中的应 用分 析
蔡 勇 , 严 屏 , 勇军 , 夏 胡 刚
40 7 ) 3 0 7 ( 北 省 电 力公 司 电 力试 验 研 究 院 , 湖 北 武 汉 湖
v t ge fu t a i ns a he i pa to he s f t owe i . A e s na l e y pa a e e s, ola l c u to nd t m c n t a e y ofp r grd r a o b e s tofke r m t r
当直流 电源 系 统 正 负 母 线 对 地 绝 缘 良好 时 , A
点 电位 与地 电位相 等 , 电桥 处于平 衡位 置 , 流计无 检
连最基 本 的接 地告 警都 还存 在 动作死 区 。接地 故 障
处 理依 然 困扰着 运 行 维 护 部 门。更 严 重 的是 , 由绝 缘 监测 装 置设计 缺 陷导致 的直流 电源 系统 事故 仍在
tv l e e t t o r g i ncd ntf o t e DC y t m r nd ng i e y pr v n he p we rd i i e r m h s s e g ou i .
[ yw rs D y tms n uainmo i r g n uain rs tn e r u dn nie t - od] C s se ;is lt nt i ;is lt ei a c ;g o n igic n Ke o on o s d
( u e e ti Po rTetn & Ree rh I si t H bi Elcrc we si g sa c ntt e,Wu a u e 3 0 7,Chn ) u h n H bi4 0 7 ia
直流设备框架绝缘监测装置在地铁变电所的应用
直流设备框架绝缘监测装置在地铁变电所的应用摘要:随着我国城市的快速发展,在城市地铁的建设中,采用了一种新型的电力系统,使用直流装置构架对系统进行保护。
但是,还有很多问题需要我们去处理,因此我们必须要把这个技能熟练掌握。
本文着重探讨了城市地铁交通中的直流系统安装框架绝缘的工作原理,论述了直流框架绝缘电流和电压的保护以及铁轨电位制约设备(钢轨电位限制装置)运作相互配合的内在联系,让大家更好的了解直流系统的框架保护紧急解决流程。
关键词:直流设备;绝缘监测;地铁变电所前言:在城市铁路的直流电力系统中,框架防护是一种特殊而又具有特殊意义的防护方式。
接触轨道是正电极,走行轨道是负电极,由于在运行过程中会造成大量的杂散电流,因此采用了不接地的方式。
在直流装置的框架壳体上安装有一个接地装置,当阳极与机箱接触时,正电极和负电极之间的短路电流会急剧增加,轨道与机箱连接成负电极,乘客将有很高的被触电的风险。
为避免发生电力系统的短路事故,在直流系统中,电力系统的正、负极配电箱应采用接地隔离方式,其绝缘电阻应大于2MQ。
所有的DC装置框架的外壳最终都是由一条接地线完成的,而从 DC装置的框架中泄漏电流只流入该接地点,从而可以监控并保护框架的绝缘。
所以,对框架的绝缘进行监控和保护对于避免线路的短路和接地故障以及保护人员和装置的生命财产是非常必要的。
1、框架的绝缘原理现有的框架隔离防护的基本原则是设定漏电阀值来启动继电器的工作,然后再根据开关量的大小来进行继电防护装置。
直流装置的漏电很弱,一般为几毫安,甚至还不到1毫安。
所以,监控直流装置的结构漏电,既要保证对小电流的精确计量,又要做到大范围的检测。
当前单一的传感器难以满足这一需求。
对直流装置的结构进行了实时监控,以便对其进行快速的判断,并能及早地对其进行处理,使其危险程度降至最低。
监控设备对数据进行读写、加工、判定和防护,并将数据传输到背景中进行处理和展示,存储、记录、分析漏电流数据,设定报警阀,启动在线监控系统的运行,提醒维修人员采取相应的防护措施(如图1、图2所示)。
附加直流电源在漏电保护中的应用分析
附加直流电源在漏电保护中的应用分析发表时间:2017-06-27T17:26:44.680Z 来源:《电力设备》2017年第7期作者:张有勇[导读] 摘要:附加直流检测法是常用的电源漏电保护方式,本文简要阐述附加直流电源漏电保护原理和该方法的设计与实现,并探讨分析在实际应用中影响附加直流电源漏电保护系统可靠性的因素。
(苏州市质量技术监督综合检验检测中心)摘要:附加直流检测法是常用的电源漏电保护方式,本文简要阐述附加直流电源漏电保护原理和该方法的设计与实现,并探讨分析在实际应用中影响附加直流电源漏电保护系统可靠性的因素。
关键词:附加直流电源;漏电保护;检测1附加直流电源漏电保护原理电网若发生漏电故障,最容易检测到的是电网各相对绝缘电阻值的下降。
在三相电网与地之间附加一个独立的直流电源,就会使三相对地的绝缘电阻上有一个直接电流。
这个电流能直接反应电网对地电阻的变化,检测和利用该电流就能构成附加直流电源进行漏电保护[1]。
如图1中所示,K是一个直流继电器;KΩ是一个千欧表,实际上就是一个电流表,只不过把电流刻度改成了欧姆的刻度。
在电压一定的情况下,电流愈大,电阻越小;电流越小,电阻越大。
根据他们之间的线性关系,把电流刻度改成千欧刻度,电流表就成千欧表了。
SK 是三相电抗器,LK是单相电抗器。
R1~R3是三相对地绝缘电阻。
C1~C3是三相对地分布电容[2]。
当电网运行时,附加直流形成的通路如下:直流电源正极—可调电阻W1—大地— R1~R3并联—三相电路(A、B、C)—SK— LK—千欧表— 直流继电器线圈K —直流电源的负极。
在直流电路中电容C4相当于断路,所以电流只能流向千欧表。
正常情况下,三相电源的对地电阻R1~R3很大,在这个直流回路中的电流就很小,不足以使继电器K吸合,就不会引起馈电开关的跳闸动作,馈电开关正常工作。
当三相对地电源变小时,例如出现了漏电现象,这时R1~R3的电阻就会很小,上面的附加直流回路的电流变大,使直流继电器K吸合。
一种新型的直流系统绝缘互窜检测方法
一种新型的直流系统绝缘互窜检测方法摘要:变电站直流电源系统是站用电源系统的重要组成部分,相当于变电站的“心脏”,如何快速、安全、准确的监测直流电源系统中各种故障问题显得尤为重要,才能为这颗“心脏”的可靠稳定运行保驾护航。
直流互窜是直流电源系统中的重要故障之一,是直流系统中难以判定和检测的故障,大部分绝缘检测装置存在没有直流互窜检测功能、误报互窜故障、互窜检测过程中干扰直流系统等问题。
该文主要阐述变电站直流互窜故障的原因、危害、互窜类型,并详细描述了一种新的绝缘互窜检测方法,可以精确定位和检测两段直流系统间母线互窜故障,选出互窜馈线支路,并在实际的变电站电源系统中得到应用,保证直流电源系统的安全稳定运行。
关键词: 直流互窜; 互窜检测桥; 直流系统A new method for insulation cross - channeling detection of DCpower systemAbstract:The DC power system of substation is an important part of the station power system,it is the heart of a substation. How to quickly, safely and accurately monitor various faults in DC power system is very important. DC cross - channel fault is an important fault in DC power system,Most detection devices on the market have not dc cross - channel detection function,some devices Detect fault inaccurate,and some devices brings problems to the dc system itself。
直流绝缘检测的研究和应用
直流绝缘检测的研究和应用摘要:本文利用不平衡电桥法给出了一个较为精确的,用于电网直流系统计算正负母线绝缘值都出现降低的情况下的正、负绝缘电阻的公式。
同时提出了一种主—从式的绝缘监测小系统的设计方案。
即用一个绝缘主模块来测量主回路的绝缘电阻,而用专门的支路模块来判断出现绝缘降低的那条支路,并且在实际应用中取得了很好的效果。
关键词:不平衡电桥主—从式绝缘监测1.引言发电厂和变电站的直流电源作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源,是一个十分庞大的多分支供电网络。
在一般情况下,一点接地并不影响直流系统的运行,但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复,又发生另一点接地故障,就可能引起重大故障的发生。
现有检测直流系统绝缘的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。
根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用,但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况;绝缘监测装置即使报警,也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。
用低频探测原理检测接地故障是近几年采用的一种新方法,但它所能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约,而且低频交流信号容易受外界的干扰,另外注入的低频交流信号增大直流系统的电压纹波系数。
可见,电桥平衡原理和低频探测原理均存在若干难以克服的缺陷。
本文提出一种新的检测方法,即主回路用不平衡电桥检测总的绝缘电阻,而支路用直流互感器来检测到底是哪一路出现了绝缘降低。
同时用单片机来实现这种检测方法。
2.主回路的绝缘电阻的测量传统的平衡电桥检测原理如下图-1,通过检测电压Uj和Um,再加上给定的电阻R来算出R+、R-,但当正负绝缘都出现降低的情况下,检测的结果将与实际情况不符合。
图-1为了能检测正负都绝缘降低的情况,下文设计一种不平衡电桥测量法。
并用MCS 80C 196KC单片机来实现,如图-2所示。
首先我们先说明一下电子继电器AQW214的用法,当AQW214的1、2脚导通时,7、8脚也导通;而且导通的内阻很小。
直流电源绝缘检测技术研究
电桥 法
缺点是 在测量过 程中 ,需要正 、负母线分 别 对地 投 电阻 ,因 此母 线 对接 地 电压 是 变 化 双不对 无 论对于正 负母线绝缘均 匀下降 、 的 。为了获得准 确的测量 结果 ,每 次投入 电 中型及 以
称 电桥 不均匀下 降还是单母线 接地,都能 阻后 需要延时 ,待母 线对 地 电压稳定后 再测 下变 电站
测量方法
以 弓
图3 u I 单独作 用时等效 电路
( 6 )
3 . 外施电压 电桥法
3 . 1 原理
显 ̄U J a l = U J a 2 ,则让式 ( 3 ) - 式( 4 ) 可得 :
通过 对 电桥法和信号注入法 的改进得到一 种新 型直流系统绝缘检测装置。其原理图如图1 所示 。图1 中,R + 、R _ 分 别为直流系统正 、负母 线对地绝缘 电阻;R l 、R 2 和R J 为桥 电阻;U M 为 正负母线 间电压 ;u J 为R J 上 的电压;u I 为外施
结果误差
站
不 需要向系统 注入 低频信 号,且对 因开关 频繁的切 换会造成 分布 电容 的不停 的 中型及以 直 流系统不会造成 干扰 ,检测 结果 充放 电,容易 引起 自动控 制装置继 误动作和 下变 电站 与系统分布 电容大小无关 ,灵敏度 继 电保 护。 以及 需用用漏 电流传感 器容 易造 接地 故障 较 高 成传感器的零点漂移 。 选线装置
阻,其能够反 映直流 系统的对地绝 缘状 况 。可 以通过测 得采样 电压U J 1 ,u J 2 并利用公式 ( 8 ) 来 对直流系统 的对地 绝缘状况做定 量检测 。利用 此方法可 以在 不测量直流系统母 线 电压 的情况 下 ,对单 母线接地 ,正负母 线绝缘均匀 下降还 是不均匀 下降做到正确反映。 3 . 2对采样电阻两端 电压u J 的测量 考虑 到,在实际 电路 中或大或 小的存在着 对地 电容 ,通常情况 下其对 地电容是很 小的, 可 以忽略不计 。但 当系统 对地电容达到 一定的 程度 时,将会影响到绝缘 检测仪 的测量 ,从而 会 引起保护误动的风险。 当系 统对 地 电容 较大 不 能忽 略时 就得 考 虑 其所带来 的影 响了 。由于 电容两 端的 电压不 能突变 ,这将使系 统达到稳定 需要一个过程 。 要能正确采样R J 两 端 电压u J 就可 能需要较长 时 间 ,这样将会 严重增加仪器 的测量时 间,降低 检测速度 。或者会导致测量 到的u J 是系 统还 未
直流系统绝缘监测
应用综合判据检测直流系统的接地故障,灵敏度高,用 液晶屏在线中文显示,能及时了解直流系统绝缘状况。
3、结束
通过微机自动检测直流系统正、负极对地电压、正、负 极对地绝缘电阻及支路漏电流来判断直流系统绝缘情况及确 定接地支路,无论是多点接地,同一支路正、负绝缘同等下 降都能检测出接地支路及接地极性。灵敏度高、可靠性高, 配备的液晶屏显示正、负极母线电压、绝缘电阻、线路号和 漏电流值,及时掌握直流系统的绝缘情况,给现场运行人员 提供很大方便。
2.3 检测漏电流判断接地支路
(4) (5)
2号和3号支路的传感器分别输出漏电流I2+和I3+,装置显 示2号和3号支路号、漏电流值及接地电阻值。
同理对多条支路接地,给负极母线投入检测电阻R,能检 测出所有绝缘下降的支路。对负极绝缘下降,给正级母线投 入绝缘电阻R,能检测出所有绝缘下降支路。
c.当同一支路正、负绝缘同等下降或成比例下降时,分别 给直流母线投入正、负极检测电阻,同样能检测出正、负极 各支路漏电流值。
由微机测出此时正极母线电压U+’,此时,电路如图5:
图4 向负极母线投入检测电阻R示意图 R+、R-分别为正负极对地电阻 由此可得:
(2)
图4 向负极母线投入检测电阻R示意图 由此可得:
(3)
电源技术 < 2010年1-2月合刊 51
电 源 技 术 ○技术交流
直流绝缘检测原理
1.引言发电厂和变电站的直流电源作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源,是一个十分庞大的多分支供电网络。
在一般情况下,一点接地并不影响直流系统的运行,但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复,又发生另一点接地故障,就可能引起重大故障的发生。
现有检测直流系统绝缘的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。
根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用,但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况;绝缘监测装置即使报警,也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。
用低频探测原理检测接地故障是近几年采用的一种新方法,但它所能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约,而且低频交流信号容易受外界的干扰,另外注入的低频交流信号增大直流系统的电压纹波系数。
可见,电桥平衡原理和低频探测原理均存在若干难以克服的缺陷。
本文提出一种新的检测方法,即主回路用不平衡电桥检测总的绝缘电阻,而支路用直流互感器来检测到底是哪一路出现了绝缘降低。
同时用单片机来实现这种检测方法。
2.主回路的绝缘电阻的测量传统的平衡电桥检测原理如下图-1,通过检测电压Uj和Um,再加上给定的电阻R来算出R+、R-,但当正负绝缘都出现降低的情况下,检测的结果将与实际情况不符合。
图-1为了能检测正负都绝缘降低的情况,下文设计一种不平衡电桥测量法。
并用MCS 80C196KC单片机来实现,如图-2所示。
首先我们先说明一下电子继电器AQW214的用法,当AQW214的1、2脚导通时,7、8脚也导通;而且导通的内阻很小。
同理,3,4脚导通时,5、6脚也导通。
而且,AQW214的耐压值可以达到400V,即当7、8,或5、6不导通时,它们两端可以承受400V的电压。
所以我们可以通过控制P10的电平,来控制1、2脚的导通而达到控制JK1的导通与关断。
同理,通过控制P11的电平来控制JK2的导通与关断。
第一步,JK1、JK2都断开,我们通过80C196单片机的A/D口的AC4通道采集C4两端的电压,从而测得Um。
电厂直流系统绝缘异常的查找及原因分析
电厂直流系统绝缘异常的查找及原因分析摘要:针对电厂直流系统易出现绝缘异常的问题,为有效解决该类问题,以某电厂直流系统绝缘监测装置无法精准找出绝缘异常回路的问题为例,提出了可借助漏电流传感器来快速寻找电厂直流系统绝缘异常线路的策略,取得了较好的应用效果,准确找出了电厂直流系统绝缘异常线路,并探讨了引发该线路绝缘异常的原因,以依据这些原因进行有效处理,以供类似工况下电厂直流系统绝缘异常的快速查找与解决参考。
关键词:电厂;直流系统;绝缘异常;查找方法;原因1、直流绝缘监测装置的组成及检测原理1.1直流绝缘监测装置的结构组成直流绝缘监测设备是由模块化方式集成,主要包括漏电传感器采集模块、电源模块、绝缘监测模块等构成。
1.2直流绝缘监测装置的检测原理通常情况下,运用直流绝缘监测设备使用的方法为综合判断法、差流检测法等进行作业,大部分使用的方法还是差流检测法。
采用差流检测法的工作原理是将经过平衡桥开关处,使得母线对地的电阻值进行转换的方式;采用不平衡桥和感应器之间结合作业监测各支路处的电阻值并进行记录。
针对某电厂采用的检测仪进行分析,检测仪使用的型号为CL6884微机直流系统,该设备的运行过程是通过将100KΩ的不平衡桥电阻进行连通的措施,将实时监测母线处的电压值,对电压值进行记录和分析后,确定母线的绝缘情况。
面对绝缘低于所要求的数值时,将会出发警报,且会进行馈线支路检查;面对支路低于给定值的现象下,通过将支路出的绝缘电阻值进行显示。
1.3漏电流传感器的直流检测原理如图1所示,为漏电流传感器监测运行流程。
其中在图中可以看到V+,V-,分别为传感器电源的正极和负极;图中的U0为霍尔电压,显示的是在穿过漏电流I后产生的电压值。
因为在霍尔器件和磁路在进行作业的时候具有明显的线性关系,所以U为霍尔元件产生的电压值。
能够有效的反映出电流的高低。
漏电传感器通过运用模块化思维进行设计的,对每个支路上输出的霍尔电压的值进行监测,通过换算的方式输出相应的电流,并且对每个支路中的电阻进行监测并记录,通过计算后采用RS485通信将相关的信息传输给监测设备。
直流系统几种绝缘检测方法介绍
Jn 0 7 u e2 0
直流系统几种绝缘检测方法介Hale Waihona Puke 冯 兴 海 , 孙 洪 雨
( 尔滨 中兴 自动化 设备 有 限公 司, 黑龙 江 哈
摘
哈 尔滨
109 ) 5 00
要 : 绍 了电力 用直流 电源 系统 中绝缘检 测 采 用的几种 方 法 , 对各种 方 法进行 了分析 比较 。 介 并
更好地对直流供 电系统进行监测 ,能及时发现问
题 ,检 测 出设备 的绝 缘程 度是 否 处于 所要 求 的范 围内, 通过 试验 检测 , 掌握 直 流供 电 系统 的绝缘 情 况 , 保证 系统及 早 发现 缺 陷 , 而进 行相 应 的维 可 从 修 与检 修 。
交流信号的方法对支线接地电阻进行检测。这一 方法 的有效性是在此交流 电压的作用下 ,支线的
中图分 类号 :P 1 T26
文 献标识 码 : B
文章编 号 :2 9 2 1(07)6 06— 7 0 1— 73 20 0— 03 0
0 引言
在 电 力直流 供 电系统 应 用过程 中 ,绝 缘 事故
进 行检测 , 可 以直 接对 支线进 行强 行检 测 。 线 也 母
的检测方法一般有两种 ,星炬”的桥式检测法和 “
关键词 : 绝缘 检测 ; 差分析 误
I t o u t n f r S m e I s l to t c in M eh d n r d c i o o n u a i n De e t t o s o o i n DC we u p y S se Po r S p l y t m
收稿 日期 : 0 7 O — 6 2 0 一 1 1
会唯一地反映该支路的接地电阻。 目前, 交流检测
不平衡电桥法直流系统绝缘电阻检测
不平衡电桥法直流系统绝缘电阻检测【摘要】变电站或配电室的直流系统中由于设备老化、环境改变、梅雨季节线头受潮等原因,常存在由于绝缘下降造成接地故障或保护装置误动作的安全隐患。
本文通过介绍不同测量方法的优点和不足,在现有方法的基础上,提出一种测量精度高且简单易行的绝缘电阻检测方法。
该方法不同于现有的平衡电桥法,采用基于校正网络的不平衡电桥原理,通过校正网络对电桥的校准,消除实际运用中由于电阻误差和数模转换误差带来的测量误差,提高绝缘电阻测量精度且测量方法简单易行。
【关键词】电桥校正网络;不平衡电桥法;检测;直流系统绝缘1.引言直流电源系统在发电厂、配电室中具有重要的作用,直流系统的可靠稳定运行对于发电和配电等电气设备安全运行有着重要的意义。
而且在变电站综合自动化监控系统以及二次继电保护装置中,需要直流电源为设备提供控制或操作电源,直流系统的绝缘水平对站内设备的稳定和安全运行有着重要影响。
随着运行设备的老化,气候和环境的改变,以及接线端子和触头受潮等原因,会造成绝缘水平下降,严重者甚至造成接地故障,进而会导致自动控制装置和继电保护装置误动或拒动,造成一次设备误跳闸和越级跳闸,进一步扩大事故范围。
由此可见,对变电站内直流系统绝缘电阻的检测有着重要意义。
通过对直流系统的绝缘电阻检测,能够预防和发现系统中发生或潜在的接地故障,其一般判断方法为:首先通过检测直流系统中±母线的对地绝缘电阻的大小是否符合标准,然后再检测支路的对地绝缘电阻是否正常。
如何灵敏迅速可靠地检测出绝缘电阻值是正确判断故障发生点及潜在发生危险的重要依据。
目前直流系统绝缘电阻检测方法可分为交流法和直流法,其中直流法主要是基于电桥平衡的原理;交流法主要包括信号注入法和变频探测法,对于信号注入法,由于注入的为低频载波脉冲信号,会受到系统电容电流的严重干扰。
假如支路中纯在大电容元件或等效对地电容较大时,必须对电容电流进行补偿后才能使用该方法,而且测量精度不准,另外,注入的低频载波脉冲信号对于原系统而言相当于人为增加的外部干扰,使得系统的电压纹波变大,影响其他设备的使用。
直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程-概述说明以及解释
直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程-概述说明以及解释1.引言1.1 概述直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程是针对直流充电桩的绝缘检测问题进行研究和设计的一项技术。
随着电动车的普及和市场需求的增加,对充电设施的安全性和稳定性要求也越来越高。
而绝缘检测作为一个重要的安全环节,对于保障电动车和充电桩使用过程中的人身安全起到了至关重要的作用。
本篇文章将详细介绍直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程的相关内容。
首先,我们会对文章进行一个概述,介绍研究的背景和意义。
然后,我们将详细阐述文章的结构,以便读者能有一个清晰的了解。
最后,我们会明确本篇文章的目的,即为读者提供关于直流充电桩绝缘检测的全面而深入的知识。
在本篇文章的正文部分,我们将从两个方面进行详细阐述。
首先,我们会介绍直流充电桩绝缘检测电路的设计要点。
通过对绝缘检测电路的设计和分析,我们可以更好地了解其工作原理和应用场景。
其次,我们将详细介绍直流充电桩绝缘检测系统的概述和组成。
关于系统的概述,我们会从整体上对绝缘检测系统进行一个简要的介绍,以便读者能够更好地理解整个系统的框架和功能。
而关于系统的组成,我们会详细介绍系统中各个组成部分的功能和作用。
最后,我们将重点介绍直流充电桩绝缘检测方法与流程。
在方法介绍部分,我们将介绍当前常用的绝缘检测方法,并对各种方法进行比较和评价。
在检测流程部分,我们将详细介绍实际操作中的检测流程和注意事项,以便读者能够正确地进行绝缘检测操作。
通过阅读本篇文章,读者将能够全面了解直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程的相关知识。
同时,本篇文章也为今后的相关研究和实际应用提供了重要的参考和指导。
1.2 文章结构文章结构部分的内容可以包括以下内容:文章结构部分将介绍整篇文章的组织结构和各个章节的内容概述。
本文主要分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
概述部分将简要介绍直流充电桩绝缘检测电路、系统及方法与流程的背景和意义。
dc绝缘测试的原理
dc绝缘测试的原理DC绝缘测试的原理概述DC绝缘测试是一种常见的电气测试方法,用于评估电气设备的绝缘性能。
其原理是通过施加直流电压并测量绝缘电阻来判断被测设备的绝缘状况。
本文将详细介绍DC绝缘测试的原理及其应用。
一、绝缘测试的背景和意义在电气设备中,绝缘是保证安全运行的关键。
当绝缘失效或损坏时,设备可能会出现漏电、短路等故障,甚至引发火灾和人身伤害。
因此,定期进行绝缘测试是非常重要的,可以帮助检测设备的绝缘状况,及时发现问题并采取措施修复。
二、DC绝缘测试的原理DC绝缘测试的原理基于欧姆定律和电流分配原理。
当施加直流电压到被测设备上时,根据欧姆定律,电流会通过绝缘材料和接地路径两个方向流动。
在理想情况下,绝缘材料应该具有非常高的绝缘电阻,使得通过绝缘材料的电流非常小,接近于零。
而接地路径应该具有很低的电阻,使得大部分电流通过接地路径流回电源。
根据电流分配原理,当绝缘电阻较大时,通过绝缘材料的电流占总电流的比例较小,而通过接地路径的电流占比较大。
而当绝缘电阻较小或绝缘失效时,通过绝缘材料的电流占比较大,而通过接地路径的电流占比较小。
因此,通过测量通过绝缘材料的电流大小,可以间接评估绝缘状况,即绝缘电阻的大小。
三、DC绝缘测试的过程DC绝缘测试通常需要使用专门的绝缘测试仪器,包括高压电源和测量仪器。
测试过程可以分为以下几个步骤:1. 设置测试参数:根据被测设备的特性和要求,设置测试所需的直流电压和测试时间。
2. 连接测试回路:将高压电源的正负极分别连接到被测设备的绝缘材料和接地路径上。
3. 施加电压:打开高压电源,施加设定的直流电压到被测设备上。
4. 测量电流:使用测量仪器测量通过绝缘材料的电流大小。
5. 记录测试结果:根据测量到的电流值,计算绝缘电阻,并记录测试结果。
6. 分析和判断:根据测试结果,判断被测设备的绝缘状况是否符合要求。
如果绝缘电阻较大,则说明绝缘良好;如果绝缘电阻较小或接近零,则说明绝缘失效或损坏。
一种新型的直流系统绝缘互窜检测方法
2020年20期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and Application一种新型的直流系统绝缘互窜检测方法吴继健1,肖远兵1,陈月1,刘忠祥2,欧阳建2(1.国网上海青浦供电公司,上海201700;2.深圳市泰昂能源科技股份有限公司,广东深圳518101)引言变电站直流系统为断路器分合闸及二次回路继保设备、故障照明等重要负载提供直流电源。
[1]系统主回路一般由交流电源、充电装置、蓄电池组、降压装置、直流母线以及馈线部分组成,其监控系统又由主监控、绝缘监测装置、交流监测装置、蓄电池巡检装置等组成。
由于整个直流电源系统网络构成复杂、线路分支多,因此在实际运行中容易发生由误接线、误操作、装置性能下降等情况导致的绝缘接地、直流互窜等故障。
如不能及时排查,将会给直流系统内设备带来极大危害,影响直流系统乃至整个变电站的安全运行。
其中,两段直流母线分列运行是220kV 及以上重要变电站的常用直流电源模式,较单一直流系统结构更加复杂,也更易引起直流互窜故障。
现有技术一般采用外接仪表测试或由绝缘监测系统检测,但是存在接线复杂、缺少直流互窜检测功能、互窜故障误报或是检测过程中对直流系统产生干扰等问题。
如何及时准确判定故障类型、定位故障点、计算互窜电阻是目前研究的技术难点。
[2]1直流互窜故障分析1.1产生直流互窜的原因在重要变电站中通常会设置两套直流电源系统,正常运行状态下相互独立,两段直流母线要求保持绝缘。
但在实际运行中,常常会因为各种因素而出现电气连接,形成直流互窜现象,也称为环网故障。
产生环网故障的主要原因有:(1)在变电站新建、扩建或改造施工过程中,负荷电源会被同时接入两段直流系统中,形成寄生回路,产生直流互窜故障。
[3](2)运行维护人员在进线电力负荷操作时,需将同一负荷中的两段母线开关同时合上,然后再断开其中一路开关,进而实现母线切换[4],如果误操作没有断开其中一路开关,两段直流系统便会发生并列运行,形成环网。
两种直流系统绝缘监测技术对比
图 1
摘 要 :论 述两种 直流 系统绝缘监 测技 术对 比,并直流 系统接地 的危 害,结合现 场 实践经验 ,提 出微机 直流绝 缘监察装置。 关键词 :直流 系统 ;微机 直流 ;监察技 术
中图分类 号:T M9 3 4 . 3
一
文献标识码 :A
文章编号 :1 6 7 4 - 7 7 1 2 ( 2 0 1 3 ) 2 0 — 0 0 3 6 - 0 1
2 0 f 3 消费电子 3 6
在霍 尔元件上 的磁场磁力 线密 度;—— 元件形状 函数,其 中 L为元件 的长度 ,w为元件的宽度 。 从上面 的公式可 以看 出,霍尔 电压正 比于 电流 强度和磁 场 强度 ,且与霍尔元 件的形状有 关。在 电流强度恒 定以及霍 尔元件 形状确定 的条件下 ,霍尔 电压正 比于磁场 强度 。当所 加磁场方 向改变 时,霍尔 电压 的符号也随之改变 因此,霍尔 元件可 以用来测量磁场 的大小及方 向。 霍 尔效应 的直流 电流感应器测 量直流对地绝缘 :在 直流 母线上 的所有支路 中都装设霍尔效 应的直流 电流感 应器 ,并 将该支 路的正负极通 过互感器 ;并在 霍尔元件 的直流端 子上 加上 电压 ;并将霍尔元件 的 电压输 出送 入微机 中;正 常运行 时,正负极电源对 地绝缘正常;则通过正负极 的电流 I+,I 一 相等 ;而这 两个 电流在 电流互感器 铁芯中产生 的磁场 ( 磁通 B )大 小相等,但方 向相 反;那 么在铁芯中的磁场综合为 0 ; 根据霍 尔效应 ,在霍尔元 件 电压 输 出为 0 ,表示 正负极对 地 绝缘 良好 ;而当正极对地 绝缘下 降时,那么流过铁芯 中的电 流 I+将 增加 ,I 一于 I +不 再相等 ,导致铁 芯 中的磁场综 合 不为 0 , 而综合的磁场穿过霍尔元件, 被霍 尔元件感应到漏磁 , 并输 出电压 ,表 示直流 电源正极对地绝 缘下降 , . . 下 降的数值 可根据感应的 电压反映 出来 ; 四、微机直流绝缘监察装置有 以下优点 ( 1 )在线 实 时监 测直 流系 统 的绝 缘状 况,一旦 系统 的 接地 电阻低于预先设定的报 警值,则 自动报警 ; ( 2 )在 多点 接地 及系统对地 电容较大的情况下仍有较高的准确度 ; ( 3 ) 由于接地故 障点显而 易见 ,不需要拉开众 多直流负荷即可 明 确接 地点 ,减少 了直流负荷停 电,提高 了接地 故障处理 的效 率; ( 4 )采用先进 的液 晶显示 ,显示容量大,以菜 单方式操 作 ,简单方 便; ( 5 )采 用插板式 结构,便于 维护; ( 6 )具 有R S 2 3 2 、R S 4 2 2和 R S 4 8 5串口,易于实现远方集成监测 。
变电站中直流系统的绝缘状态监测方法
= R′
R IN - / ( R′ + R IN - )
R′ + R IN +
(3)
等效负载电阻由(4) 式给出:
R EQV. LOAD = R‴
R LOAD / ( R‴+ R LOAD )
和 R‴相比 R EQV. LOAD 电阻值可以忽略不计ꎮ
(4)
DC system in the substation. This paper researches and develops an insulation control device ( ICD) ꎬ builds its
mathematical modelꎬand monitors the insulation reduction and insulation resistance value of a large ̄scale substation
源内阻ꎬR2 、R3 为直流系统正负极对地的等效电阻ꎬ
流系统的正负极和地线ꎮ 电源连接到交流 220V、
直流系统的等效电路如图 1 所示ꎬ其中 R1 为电
测ꎮ
绝缘控制装置( ICD) 以 220V 的电压连接到直
C1 、C2 为电源的对地电容ꎬR4 为正极对地暂态电阻ꎬ
50Hz 并 接 地ꎮ 每 个 测 量 通 道 与 地 的 电 阻 不 小
110kV DC system in recent years. It has certain practical significance for helping to improve the reliability and serv ̄
ice life of the operating DC power grid.
直流系统绝缘电阻检测及其整定值
可以发现,注入法测量的接地电阻反映的是 直流系统整体的一个绝缘水平,它不能独立测量 某一极的接地电阻。信号源的频率由系统对地分 布电容决定,但其测量精度不受分布电容影响, 这点与漏电流检测法一致。 还有一类低频信号注入法通过由电容构成的 “人工中性点” 网络向被测系统中注入一低频正 弦信号,其测量分析过程与上述过程相似。这类 方法的测量明显受系统对地分布电容的影响,需 要采取特殊的措施。
关键词! "#$%&’() 直流系统・ 绝缘监测・ 接地故障・ 接地电阻整定值・
图 ,. 第一类接地故障形态
在图 % 所示的接地形态中,若在系统的 正极接地故障消除之前,开关 ) 与继电器 * 之间再次发生接地故障,开关 ) 将被接地电 阻旁路,即便此时开关 ) 处于断开状态,仍 将产生一定量的接地电流通过继电器 *,如 果接地电阻足够的小,该电流可能会超过该 继电器的动作电流而使其错误动作或维持其 吸合状态。此即为第一类接地故障形态:接
! ! 发电厂和变电站的直流系统为控制 和信号系统、继电保护与自动装置等提 供工作电源,对保障电厂及电站的持续 和安全运行至关重要,这要求直流系统 及其供电网络应具有更高的可靠性以及 持续的供电能力。作为提高持续供电能 力的措施之一,直流系统工作在“ 浮 地” 运行方式,体现为出现一次接地 故障,系统的正常运行不受影响,但如 果该潜在危害存在的同时发生第二次接
以一个简单的二次回路来示意三种不 同的接地故障形态,这三种接地形态如图 % & 图 $ 所示。图中的开关并不意味着它 是一个断路器或其他设备的辅助触头,而 强调的是其接通和断开用电回路的功能: 它可以是控制开关、断路器的辅助触头或 者它们的组合;继电器也并不单指继电器 如断路器的跳闸线圈、中间继电器等,它 也可以是通用的直流用电设备;! ’% 与 ! ’( 分别为先后发生的两次接地故障的接地电 阻;图中 没 有 示 出 系 统 中 的 其 他 非 故 障 回路。
核电站直流系统绝缘监测仪调试问题分析及改进
核电站直流系统绝缘监测仪调试问题分析及改进摘要:核电站直流系统向厂内所有的控制、保护和信号系统供给各种等级的直流电源,并通过直流/交流逆变器向重要的和永久的220V交流系统供电。
直流系统作为不直接接地系统,发生单级接地仍能短时运行,但应尽快找到故障点,消除接地故障,否则一旦系统中另外一级同时接地,将引起两级接地短路产生巨大的短路电流损坏直流系统甚至造成重大的电力安全事故。
绝缘监测仪是监测电厂直流系统绝缘状况的重要设备,通过某核电站1/2号机核岛直流绝缘监测仪的调试,发现诸多与设计功能不符的问题。
本文通过介绍直流系统绝缘监测原理,并从调试过程发现的问题,针对性的剖析原因并提出相应的改进方案,同时对比其他电站绝缘监测仪,提出最优化绝缘监测仪选型方案。
关键词:直流系统;绝缘监测仪;XM300C;测量原理;改进方案引言某核电站1号机绝缘监测仪使用的是施耐德MERLIN公司生产的Vigilohm system,该设备在国内尚属首次应用。
调试中发现诸多与设计功能不符的问题:包括绝缘监测仪支路定值无法设定、配备XM300C型绝缘监测仪系统存在接地、支路绝缘监测仪监测失效等问题。
如果这些问题得不到及时解决,绝缘监测仪就不能正常使用,将导致直流系统处于无绝缘监视的状态,一旦下游发生接地或者短路故障,将对蓄电池的安全运行和下游系统的稳定运行造成严重后果。
经过调试人员摸索研究,了解了该设备的特性并掌握了核级绝缘监测仪的调试理论与方法,为核电站自主调试积累了宝贵的经验。
1、绝缘监测仪原理及调试问题分析1.1绝缘监测仪原理介绍目前在线运行的直流绝缘监测仪工作原理主要有以下三种:(1)监测直流漏电流方式,发生直流接地的系统,会在接地支路产生直流漏电流,通过监测仪的互感器进行检测,进而对系统绝缘进行检测。
(2)向系统注入超低频或变频交流信号方式,通过监测仪的互感器进行绝缘监测。
(3)电桥平衡原理,平衡电桥法在绝缘监测仪主机内部设置2个阻值相同的对地分压电阻R1、R2,通过它们测得母线对地电压V1、V2。
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直流电源绝缘检测技术应用分析
作者:张明
来源:《科学与信息化》2017年第28期
摘要直流电源系统的绝缘监测装置作为对直流电源系统正负极接地、系统外电源窜入等故障造成的电压异常进行监测和告警的专用装置,其重要性不言而喻。
由于直流电源系统绝缘监测装置技术规范的长期缺失,目前在运的直流电源系统绝缘监测装置与新颁标准的要求存在一定的差距,为避免由此带来的事故隐患,开展装置参数和功能的测评、校验就显得尤为重要。
关键词直流系统;绝缘检测技术;应用
前言
随着我国电力事业的发展,发电厂、变电站的种类越来越多,容量越来越大,安全发电、安全供电关系着整个国民经济和人们的正常生活。
直流系统是发电厂、变电站的重要组成部分,直流系统的安全可靠性影响着发电厂、变电站的安全运行,关系着整个电网的安全生产。
而直流电源多作为控制电源,为电力和通信系统中的信号装置、控制装置及继电保护装置等提供工作电源。
尤其是在火力发电场中,要为发电机密封油泵及汽机润滑油泵中的直流电动机供电。
1 直流电源绝缘检测常用检测方法
1.1 定频法
定频法,就是通过向直流系统正负母线与大地之间注入一个频率固定的低频电压信号,如果某一支路发生接地故障时,则所加低频信号会通过对地电阻产生一个对地电流,检测此对地电流的流向和幅值大小,就可判断出该直流系统的接地支路与接地点。
用定频法进行绝缘检测时,要恰当选择所注入信号的频率,一般选择范围为。
因为若选择注入频率过高的信号,则系统分布电容会对测量结果造成较大影响,从而影响测量精度;而若选择注入频率过低的信号,会使流过交流电流传感器的信号很小导致不容易检测到此低频信号,从而同样影响检测精度。
1.2 交流信号注入法
交流信号注入法又称为低频信号探测法,其基本思路是通过在直流系统正负母线与大地之间定时注入低频率电压信号,用接在支路中的电流互感器检测出各支路中的互感电流,从而可以判断出注入电压信号的流向,实现对故障支路的查找。
交流信号注入法既可应用到在线监测装置上,通过对注入的低频电压信号轨迹的查找来确定接地故障所发生支路;也可应用于同接地故障定位仪的配合中,通过在已经确定的故障支路上寻找所注入的低频电压信号轨迹,信号消失的地方可判定为故障发生点[1]。
2 外施电压电桥法
2.1 原理
通过对电桥法和信号注入法的改进得到一种新型直流系统绝缘检测装置。
图1中,R+、R–分别为直流系统正、负母线对地绝缘电阻;Rl、RZ和RJ为桥电阻;UM为正负母线间电压;UJ为RJ上的电压;UI为外施电压,其值为+U。
当UI二US时,利用叠加定理可知RJ上的电压U几为UM和UI分别作用得到的UJ0和UJ1之和。
当UI=US时,采样电阻RJ上的电压为UJ1,由等效电压图可知:
同样当U1=US时,采样电阻RJ上的电压为UJ2,可知:
显然UJa1=UJa2,则让式(3)一式(4)可得:
由(5)可得
是直流系统正、负母线对地绝缘电阻,其能够反映直流系统的对地绝缘状况。
可以通过测得采样电压UJ1,UJ2并利用公式(8)来对直流系统的对地绝缘状况做定量检测。
利用此方法可以在不测量直流系统母线电压的情况下,对单母线接地,正负母线绝缘均匀下降还是不均匀下降做到正确反映。
可以通过采样t1,t2,t3三个时刻的值UJ(t1),UJ(t2),UJ(t3)(其中t3=3tl,
t2=2t1),将三组值分别带入到式(7)中,联立方程求得:
通过式(10)就可以得到正确的UJ值。
但在采样时UJ(t1),UJ(t2),UJ(t3)的值都会有一定的误差,将会造成UJ的偏差。
所以有待进一步完善此方法,可以通过多采样几组数据,从而通过数据的最小二乘拟合来得到精确的UJ值。
2.2 对采样电阻两端电压UJ的测量
考虑到,在实际电路中或大或小的存在着对地电容,通常情况下其对地电容是很小的,可以忽略不计。
但当系统对地电容达到一定的程度时,将会影响到绝缘检测仪的测量,从而会引起保护误动的风险[2]。
3 硬件电路设计
如图4所示为硬件电路结构框架图。
通过采样电路采集RJ两端的电压UJ,通过信号处理并A/D转换传送到DSP,DSP分析A/D转换后的数据是不是达到要求,否则继续信号处理,直到达到要求。
同时通过DSP控制UI(士US)的输出值。
再由DSP处理计算数据得到正负母线对地绝缘电阻的并联值。
4 结束语
本文提出了一种外施电压电桥法,该方法在一定程度上较准确地反映了直流系统对地的绝缘情况。
此方法不受直流系统母线电压的影响,对单母线接地,正负母线绝缘均匀下降或不均匀下降均能做到正确反映。
但是,此方法只得到了系统对地的并联电阻,而不能分别测量出正负母线对地的绝缘情况,有待进一步的改进。
希望本文能为有关人员提供借鉴。
参考文献
[1] 于海.直流系统接地问题的研究[D]杭州:浙江大学,2011.
[2] 杨波,张宝生.直流系统在线绝缘检测装置的研制川继电器,2006,34(17):42-46.。