直流电源系统绝缘监测装置用途及方针政策
直流绝缘监测工作原理
直流绝缘监测工作原理
直流绝缘监测是一种用于检测直流电路中绝缘状况的技术。
其工作原理如下：
1. 首先，直流电源通过绝缘监测装置提供电流给电路中的绝缘体。
这个电流通常非常微小，以避免对被监测绝缘体产生损害。
2. 绝缘监测装置利用感应原理检测电流通过绝缘体时是否发生泄漏。
当绝缘体完好无损时，电流通过绝缘体的泄漏非常小，监测器会读取到一个很小的电流值。
3. 如果绝缘体存在破损或受潮等情况，绝缘监测装置检测到电流泄漏增加。
这是因为绝缘体的破损导致电流更容易通过，结果是监测器读取到一个较大的电流值。
4. 绝缘监测装置会将读取到的电流值与事先设定的警戒值进行比较。
如果电流值超过了警戒值，装置会发出警报信号，提示绝缘状况存在问题。
通过不断监测电流泄漏情况，直流绝缘监测可以实时检测绝缘体的完好性。
这对于确保电路的安全性和可靠性至关重要。
直流注入式绝缘监测装置的应用及改进
直流注入式绝缘监测装置的应用及改进摘要：本文从直流注入式绝缘监测装置的原理入手，针对发电厂10kV中性点不接地配电系统，采用直流注入式绝缘监测装置在实际应用中存在的问题，进行了深入分析，提出了对应的改进措施，通过现场试验，取得良好效果，提高了发电厂10kV配电系统的安全稳定运行水平。
关键词: 绝缘监测，直流注入式，中性点不接地，灵敏The application and improvement of DC injection monitoring devicesSummary：This article introduce the principle of direct current injection which used in insulation monitoring device in 10 kV isolated neutral system, and the existing problems in the practical application.Through deep analysis and testing, improve that the modification for improvement is conducive to the safe and stable operation of 10kV distribution.key word：insulation monitoring, DC injection, isolated neutral, sensitively0引言10kV中压系统故障，多数是因为设备绝缘降低引起，因此继电保护技术管理规程明确要求在电厂和变电所母线上应装设单相接地监视装置。
传统的监视装置通过测量三相电压来反应零序电压的变化，动作于信号。
直流注入式绝缘监测装置则是测量中压系统设备的绝缘电阻，从装置的实现原理分析，直流注入式绝缘监测装置能更好的反应系统的绝缘水平。
WZJ-1微机直流绝缘监测装置说明书
WZJ-1型微机直流接地监测装置目录1、概述 (1)2、基本工作原理 (1)2.1交流原理接地装置 (1)2.2直流原理接地装置 (3)2.3两种原理接地装置特点比较： (4)2.4直流分屏机 (4)2.5接地装置分段 (5)2.6接地装置接地点的设置 (5)2.7接地装置与上位机通讯 (5)3、装置结构 (5)3.1装置型号分类 (5)3.2数码管显示面板布置及操作说明 (6)3.3液晶显示面板布置及操作说明 (7)4、现场安装接线 (10)4.1开孔尺寸 (10)4.2背板端子排接线 (10)4.3交流原理支路传感器外形图尺寸图 (11)4.4直流原理支路传感器外形图尺寸图 (12)5、定货须知 (12)WZJ-1型微机直流接地监测装置1、概述WZJ-1系列微机直流接地监测装置，是在吸收和总结国内同类产品的经验教训基础上研制出来的新一代产品，微机采用美国Intel公司芯片，数据采集系统采用高精度A/D变换器，信号接收回路采用小信号处理技术及多级滤波。
装置具有抗干扰能力强、对直流系统影响小、可靠性高等特点。
广泛应用于发电厂、变电所及厂矿企业直流系统中，直流系统正常运行时，可在线检测直流系统电压及正负母线绝缘电阻，当直流系统发生一点接地时投入低频振荡器，可以自动报出接地支路和支路接地电阻值。
并通过卡钳接收器，在不拉开直流负荷的情况下，定点查找直流一点接地。
2、基本工作原理目前国内生产的接地仪概况起来有两大类：一类是叠加信号原理（简称交流原理），主要采用发低频信号或发双频信号进行比相；另一类是不叠加信号原理（简称直流原理），采用直流霍尔元件或直流磁饱和放大器。
我公司同时生产两种原理的接地仪，以满足客户在不同场合对接地仪的要求。
2.1交流原理接地装置2.1.1母线电压及绝缘电阻测量正常采集正对地电压和负对地电压，并进行累加，数字显示母线电压值，当达到直流系统过压、欠压整定值时，发过压、欠压报警信号。
WZJ-22微机直流绝缘监测装置使用说明书
许继集团･许继电源有限公司XU JI POWER CO.,LTD.WZJ-22微机直流绝缘监测装置使用说明书2013-05-06版本：V1.02许继电源有限公司 WZJ-22微机直流绝缘监测装置使用说明书1. 概述1.1 适用范围直流绝缘监测装置在直流系统中起到了极其重要的作用。
运行实践证明，直流系统接地的危害不仅使继电保护装置误动、拒动，甚至会造成采用直流控制的一次设备误动、拒动，严重危及电力系统安全稳定运行。
所以，必须实时在线监测直流系统的对地绝缘状况及实时监测交流分量窜入直流系统的状况，出现接地及交流窜入时要及时排除故障。
结合我公司WZJ-21系列微机直流绝缘监测装置在电力系统内多年的运行经验，开发了WZJ-22型微机直流绝缘监测装置(以下简称为WZJ-22装置)，它可以实时在线监测直流母线及支路的绝缘状况及实时监测交流分量窜入直流系统的状况，在出现直流接地时可以迅速查找并确定接地的母线或支路，并发出告警信号；在出现直流系统交流信号窜入时，及时发出告警信号；绝缘及交流窜入报警信息还可通过RS485通讯上传至上位机。
WZJ-22装置采用平衡桥及不平衡桥相结合的原理，检测母线对地绝缘状态，不向直流系统注入信号，不受直流馈线对地电容影响。
同时可实时检测交流信号窜入直流系统，该装置能够适用电厂、变电站等场所使用的多种复杂的直流系统。
1.2 型号说明WZJ －22设计序号微机直流绝缘监测装置1.2.1附件说明WZJ-22装置用以监测支路的附件分为两种：(1).FCT-23（24）智能互感- 1 -器;(2)FLR-23漏电流信号采集模块和与其配合使用的FCT-23智能互感器。
FCT-23(24)采用磁调制原理，应用自稳零电路，能够可靠地将直流系统馈线支路漏电流模拟信号转换数字量，通过RS485接口上送给上级装置。
具有不易受环境温度温度影响，不对直流系统产生不良影响的优势，可单独应用于馈线支路较少的直流系统。
浅谈直流系统绝缘监察及接地故障
浅谈直流系统绝缘监察及接地故障在电力系统中，直流系统和交流系统一样，是不可或缺的组成部分。
直流系统的运行状况将会对系统中断路器和自动装置的稳定性产生直接影响，对于电力系统正常运行具有非常重要的作用。
为了保证电力运行的稳定性，就需要全面掌握直流系统的事故类型和非正常运行状态的表现，并要在最短的时间内解决故障。
为了实现这一目的，笔者结合自己多年的实践经验，对直流系统中绝缘监察装置的主要作用和工作原理进行了阐释，然后简单概括了接地故障产生的原因，最后具体论述了接地故障的处理办法。
标签：直流系统；绝缘监察；接地故障直流系统的很容易发生接地故障，虽然一点接地不会对系统的正常运行造成太大影响，但若不能及时解除故障，当第二点接地之后，就很容易让继电保护装置操作失误，导致严重事故的发生。
目前，绝缘装置是直流系统最主要的保护装置，所以我们要对直流系统的绝缘监测和接地故障引起足够的重视，并不断提高监测水平，提高解决故障的能力和效率。
下面，笔者就对直流系统中的绝缘装置和接地故障进行详细探讨。
一、直流系统绝缘监察概述（一）绝缘监察装置的主要作用绝缘监察装置的主要作用就是保护直流系统供电的稳定性和安全性。
在整个直流系统中，只有直流屏部位的绝缘监测装置中有一个通过电阻值较大的人为接地点，且数值大于25Kω。
之所以设置这一人为接地点，就是为了对整个直流系统进行监控和测量。
这样，直流系统在运行的过程中对地是绝缘的，并可以将人为的接地点看作一个正母线和负母线之间的零电位点，也就是中性点的不接地系统。
通过这一装置，如果其中一种母线的电阻出现电阻过高或者过低接地，或者对地绝缘的电阻下降，中性点就会随之移动，拉高未接地点的电位，实现接地点和未接地点之间的电位平衡。
（二）绝缘监察装置的工作原理由上图可知，系统回路是按照WC+-R2-R1-WCV-的顺序连接的。
在上图串联电路中，R1和R2的参数是相同的，电压经过分流之后，图中的点A就是中性点，也就是正母线和负母线之间的零电位点。
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 ．
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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）。
发电厂直流系统绝缘监测装置改造的依据和技术要求
发电厂直流系统绝缘监测装置改造的依据和订货技术要求一、改造的必要性及依据在电力系统中，直流电源的可靠运行对发电厂的安全稳定起着十分重要的作用，交、直流电缆在长期运行中的磨损，或交、直流装置元器件的损坏，或人为操作的不慎，会导致交流电窜入直流系统。
近些年在发电厂和变电站发生的直流系统事故表明，交流电窜入直流系统后，容易导致继电保护误动或断路器误跳，严重威胁发电厂的安全稳定运行。
主要依据如下：1．能源局：《防止电力生产事故的二十五项重点要求》（2014）22.2.3.23.1 新投入或改造后的直流电源系统绝缘监测装置，不应采用交流注入法测量直流电源系统绝缘状态。
在用的采用交流注入法原理的直流电源系统绝缘监测装置，应逐步更换为直流原理的直流电源系统绝缘监测装置。
22.2.3.23.3新建或改造的变电站，直流系统绝缘监测装置应具备交流窜入直流故障的测记和报警功能。
原有的直流系统绝缘检测装置，应逐步进行改造，使其具备交流窜入直流故障的测记和报警功能2.国家电网：《国家电网公司十八项电网重大反事故措施》（2011）5.1.1.18.3．新建或改造的变电站，直流系统绝缘监测装置应具备交流窜入直流故障的测记和报警功能。
原有的直流系统绝缘检测装置，应逐步进行改造，使其具备交流窜入直流故障的测记和报警功能。
3.国家电网：《Q／GDW1969-2013变电站直流系统绝缘监测装置技术规范》5.7.2……e）当直流母线正、负两极对地电压中交流电压幅值大于10V时，应发出交流窜入故障声光报警信号及启动接地侦测（选线）。
4.能源局：《DL/T 1392 - 2014直流电源系统绝缘监测装置技术条件》5.5.5 交流窜电告警5.5.5.1 当直流系统发生有效值10V及以上的交流窜电故障时，产品应能发出交流窜电故障告警信息，并显示窜入交流电压的幅值。
5.5.5.2 产品应能选出交流窜入的故障支路。
二、现状描述及改造技术要求1.现状描述*号机组的直流系统是**电力电子有限公司生产，2005年投入使用。
火力发电厂机组直流控制与绝缘监察系统的总结
火力发电厂机组直流控制与绝缘监察系统的总结摘要：某火力发电厂机组110V DC直流系统统的直流绝缘监测装置已不能满足最新绝缘监测行业标准规范要求、装置功能有缺陷、装置性能参数不符号规程要求导致有一定的安全隐患，故计划对1#号机组直流系统绝缘监测装置进行更换。
第一、DL1392-2014 《直流电源系统绝缘监测装置技术条件》规定了：直流接地也要分永久性接地和瞬时性接地，海门只能记录和告警10秒以上的稳态直流接地事件。
海门电厂需要按反措要求改造的直流电源绝缘监测装置，对小于100ms的接地应具备测记、告警和选线功能。
第二、DL1392-2014 《直流电源系统绝缘监测装置技术条件》规定5.5.5 交流窜电告警中要求5.5.5.1 当直流系统发生有效值10V及以上的交流窜电故障时，产品应能发出交流窜电故障告警信息，并显示窜入交流电压的幅值。
消除绝缘降低监测不到位的重大隐患，需对机直流绝缘监测装置改造，更换原有落后的绝缘监测装置主机、辅机、模块以及开口CT，本文并按照导则要求对直流控制系统和绝缘监测装置的重要参数在改造中进行一次较全面的功能检查和总结。
关键词：直流改造；绝缘检查；直流控制1、绝缘监测装置设计方案主机设计：每段直流电源只设计一台主机，主机用于监控直流系统绝缘状态、集控各辅机巡检分屏绝缘故障、完成装置人机交换功能等。
从机设计：主机在系统长期合环运行时，其中一台主机应设计为从机运行；满足规程要求的“直流系统有且只能有一点接地”的基本要求，绝缘两段绝缘装置打架问题，同时具备系统所有馈线直流绝缘监测功能。
辅机设计：辅机是各分电屏馈线绝缘状态监测的装置，能够监测支路绝缘状态、与对应主机通信，不具备平衡桥回路。
CT设计：CT应设计为免维护式开口CT，便于项目不停电施工，同时不影响绝缘监测精度，不漏磁、精度不受时间影响。
2、直流控制系统的重要参数说明：直流屏交流线电压上下限：该参数配置为综合测量采样的交流电压过欠压告警值。
便携式直流绝缘监察装置的研发及应用
图１ 直流绝缘监察装置组成原理图 该装置 由Ｒ 钳制接地 电路 构成绝缘检查系统前级 ， Ｃ 将直流电源正 极 或负极对地 电势差 由悬浮状态钳制为对地电势差＋ ， １ ｕ和一 ／ ； ／ ２ １ Ｕ ＡＤ ２ 转换 ＮＣ 数据处理器将电压模拟量转换为数字量 ， Ｃ 数据处理器对 Ｕ Ｍ Ｕ 电压数值进行计算 比较 ； 绝缘故 障发生时 Ｍ Ｕ Ｃ 将信 号发送给声光报警 电路 ， 出声光报警 。装置 电路 图见图 ２ 发 。
２ ／ Ｃ电 源模 块 ．ＤＣＤ ４
Ｄ ／ Ｃ电源模 块将 Ｄ ２ ０ 转换 为 Ｄ ５ ， Ａ Ｄ ＣＤ Ｃ ２Ｖ Ｃ Ｖ 为 ／ 采样 ＭＣ Ｕ数据处 理器 和功率 放大器提供 电源。
３具 体 实施 方 式 ．
由图 １ 所示 ， Ｒ 钳制接地 电路 的作用 下 ， 在 Ｃ 电源正极对地 电势差 和地对 负极 电势差相 同（ 一正 一负 ） 。电源经 整流二极 管和 电容器作 用 ， 将直 流 系统 中的包 含 的交 流 干扰 量 过滤 ， 进 入 Ａ Ｄ转换 和 可 使 ／ Ｄ— Ｃ ＤＣ电源部 分的 电力 为纯净直流量 。Ｄ — Ｃ ＤＣ电源 为Ａ Ｄ转换 ＭＣ ／ Ｕ 数据处理器 以及声光 报警电路提供 电压适合 的稳 定电源 。Ａ Ｄ ／ 转换 电
２装 置 组 成 ．
电压采 集线 、 断器 和整流二极管 串联 ， 熔 整流二极 管和电容桥 、 电 阻桥分别连接 ， 接地点连接在 电容桥 、 电阻桥的中点。 ２２ＡＤ采样 ＭＣ ． ／ Ｕ数据处理器 Ａ Ｄ采样 电路 由分 压电 阻桥 Ｒ３ Ｒ 、 压 电阻桥 Ｒ５ Ｒ ／ 和 ４分 和 ６以及 ＭＣ Ｕ数据处理器构成 。其 中， 分压 电阻桥分别 由两个电阻串联构成。 ２３ ．声光报警 电路 声光报警 电路包括发光二极管 Ｌ ３ Ｌ Ｄ 和 Ｌ Ｄ５ 限流电阻 Ｒ 、 ＥＤ 、Ｅ ４ Ｅ 、 ７ Ｒ 和Ｒ 、 ８ ９ 功率放大器和扬声器。 装置工作状 态和故障信息（ 包含正极接地故障和负极接地故障 ） 由 Ｍ Ｕ Ｃ 数据 处理器经 限流电阻和发光 二极管指示 。声 音信号 由ＭＣ 发 Ｕ 出经功率放 大器放 大后推动扬声器发声 。
第四节 直流系统的绝缘监察
断路器的环形供电网络?牵引变电所内的275kv断路器数量较多合闸电源由直器构成环形供电网络如图724所示
第四节 直流系统的绝缘监察
为何要设直流系统绝缘监察装置
❖ 绝缘监察主要是指带电的直流系统对地之间绝缘的 监察。正常状态下，直流系统的正、负极对地绝缘。 如果直流系统中有一极对地绝缘电阻降低或发生直 流接地时，并不构成直流电源正、负极间的短路， 一般来说对电路正常运行没有直接的影响，也允许 短时运行。但不及时排除对直流系统将是一个事故 隐患。在此期间，如果又有一点接地，则可能导致 二次电路及继电保护的误动作，引起断路器跳闸， 造成停电事故。
❖ 对于接在直流母线上的不十分重要的负荷，或正 常时只处于备用状态的负荷，如主控室的事故照明、 电气试验用的试验电源、通讯备用电源、检修用电 源等，一般采用单回路供电。
对重要直流负荷采用分段环形供电方式的优点
❖ 1.任一独立的环形供电网络故障时，不影响其他环 形供电网络的正常运行。
❖ 2.任一独立的供电网络的一边电源故障时，可从另 一边获得电源。
断路器的环形供电网络
❖ 牵引变电所内的 27.5 kV断路器数 量较多，合闸电源 由直流电源盘设二 路合闸馈线经电缆 引至高压室内两端 的断路器处，再依 次联至中路各断路 器，构成环形供电 网络，如图7-24所 示。
断路器的环形供电网络
❖ 图中X-1至X-7为断路器的操动机构箱。X-1和X-7分 别经电缆从直流母线上取得电源；再由X-1和X-7分 别送到其他断路器的操动机构箱，操动机构箱X-4 中设联络开关，平时断开，当一侧因故障失去电源 时将此开关合上，则故障侧的操动机构箱从另一侧 获得电源。
DC48V绝缘监测装置设计方案
DC48V绝缘监测装置设计方案目录一、需求分析 (1)二、装置组成部分与工作原理 (1)2.1装置组成部分 (1)2.1.1电压采样网络 (1)2.1.2数据存储单元 (2)2.1.3通信单元 (3)2.1.4 数据拷贝单元 (3)2.1.5 LED指示、按键与蜂鸣器 (3)2.1.6 RTC单元 (5)2.1.7控制单元 (5)2.2接口定义 (5)三、系统功能 (6)3.1基本功能 (6)3.1.1漏电报警 (6)3.1.2消音功能 (6)3.1.3自测功能 (6)3.2数据存储功能 (6)3.3数据拷贝 (8)3.4设置功能 (8)3.4.1整列或单辆车监测设置 (8)3.4.2车次、车组号、车号设置 (8)3.4.3报警和报警恢复值设置 (8)3.4.4时间校准 (8)四、上位机 (8)4.1硬件要求 (8)4.2软件功能 (9)五、主要技术指标 (10)5.1工作电压 (10)5.2绝缘耐压性能 (10)5.3功率 (10)5.4工作温度 (10)5.5工作方式 (10)一、需求分析直流接地是直流供电系统常见的故障之一。
当直流系统发生一点接地故障(直接接地或发生对地绝缘电阻减小)时,一般不会立即产生危害性后果,但若发生两点同时接地,则可能造成信号装置、控制回路和继电器保护装置的误动作,致使断路器跳闸,或直接造成直流电源短路,从而引发严重的直流供电系统事故。
因此,不允许直流系统在一点接地的情况下长期运行。
必须对直流操作电源进行连续的在线监测,当其某一点出现接地故障时,立即发出报警信号,工作人员查找并排除接地故障,从而杜绝因直流系统接地而引起电力系统故障。
本方案设计的DC48V绝缘监测装置对列车DC48V电源正负相对于车体的绝缘电阻进行实时监测，当发现绝缘电阻下降有漏电风险时，能及时进行声光报警，提醒列车员进行故障的排除。
大大提高了列车运行中的安全性，降低了列车员的日常维护工作量。
二、装置组成部分与工作原理2.1装置组成部分DC48V绝缘监测装置包括电压采样网络、数据存储单元、232通信单元、数据拷贝单元、RTC单元、LED指示与按键、控制单元。
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
磁调制式直流系统绝缘监测装置的设计和应用
幅值 ， 提高直流传感器的精度 。
引 言
发 电厂变电站的直流系统是控制 和信号系统 、继 电保 护
及 自动装置 的工作 电源 ，直流 系统 能否稳定运行直接 影响发 电厂变 电站 的安全运行 。发 电厂变 电站靠人工短 时切换 直流 支路 电源查 找支 路接地故 障， 不仅费时 费力 ， 而且 极易造 成继 电保护及其 自动装置误动作 。检测 直流系统绝缘 的电桥平衡 原理装置虽被广 泛应用， 方法不能检测 直流正 、 但该 负母 线绝
睡 Ｔ 劳。 一 ‘ ２
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ｔ’ — ．源自ｔ ： ｊ ； ｔ ４
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偏置电流的大小 和方 向， 这就是磁调制器工作原理 。在实际应
用 中检测绕组 ｗ 的感应 电动势尽量 高 ， 利抗干扰 ， 有 提高检 测绕组 电动势的方法是增加 ｗ 绕组匝数 ，增加铁芯截 面积 ， 减少环形铁芯平均长度 ，增强铁芯磁 导率和交流激磁 电流 的
频率相 同的正 、 负脉冲序列 ， 图 ２０ 如 ０ 所示 。设 Ｓ ｔ／ ） ＝ｕ ｄ由图 ２ ｔ
可见， Ｓ发生变化 时 ， ＝ 当 ｔｔ ５ ６等式关 系不 变 ， 只要 Ｉ０ 则 ｔ ｔ ＝ ， ２４ ＝ 等式关 系也 不变 ，＝３ ｔ ｔ发生变化 ， Ｓ发生 变化 ， 、 ｌ 即 正 负脉 冲宽
１ｌ ｓ ｔｍ 时，则 ＡｔＴ・ ／ ＝ １ ＸＩ ． ４ Ｉ（ ／ ） 当 ＝ Ｉ Ｉ １ １ １ ／ ６ ２ ｓ 。 Ｗｊｒ ａ Ｘ ２ ＝ ｍＡ
Ｉ５ Ａ Ａｔ２ ０ ，电 流 每 变 化 ０１ ＝ ｍ ， ＝ １ ｓ ． ｍＡ时 ， 变 化 ４２ ｓ Ａｔ ． 。
WZJ-31微机直流绝缘监测装置使用说明书
许继集团･许继电源有限公司XU JI POWER CO.,LTD.WZJ-31微机直流绝缘监测装置使用说明书2015-09-08版本：V1.061. 概述1.1 适用范围直流绝缘监测装置在直流系统中起到了极其重要的作用。
运行实践证明，直流系统接地的危害不仅使继电保护装置误动、拒动，甚至会造成采用直流控制的一次设备误动、拒动，严重危及电力系统安全稳定运行。
所以，必须实时在线监测直流系统的对地绝缘状况，出现接地时要及时排除故障。
结合我公司WZJ-21系列微机直流绝缘监测装置在电力系统内多年的运行经验，开发了WZJ-31型微机直流绝缘监测装置(以下简称为WZJ-31装置)，它可以实时在线监测直流母线及支路的绝缘状况，在出现直流接地时可以迅速查找并确定接地的母线或支路，并发出告警信号；还能够检测出工频交流信号混入到直流系统中的信息以及检测寄生支路及两段母线的互联故障，及时发现系统存在的隐患。
此外，WZJ-31装置还具有母线调平功能，在系统出现接地时对母线进行调平，以免出现误动。
WZJ-31分主机和分机两部分，主机与显示通过RS485通信，主机与分机通过CAN通信，WZJ-31装置还可通过RS485与上位机进行通讯。
WZJ-31装置采用平衡桥及不平衡桥相结合的原理，检测母线对地绝缘状态，不向直流系统注入交流，不受直流馈线对地电容影响。
该装置能够适用电厂、变电站等场所使用的多种复杂的直流系统。
1.2 型号说明WZJ －31设计序号微机直流绝缘监测装置2. 装置性能特点2.1 系统设计特点WZJ-31装置由主机、从机、显示操作面板、CT等部分组成。
整个直流系统采用分散测量，集中管理的集散模式，这种设计思想使系统组成层次分明，扩容方便、灵活。
监测绝缘信息无须向直流系统中注入任何信号，对直流系统无不良影响。
能够抵抗直流系统对地大电容所造成的不良影响。
所使用的智能互感器能够抗剩磁影响，可以长期可靠运行。
所使用的智能互感器能自动消除零点漂移。
直流系统绝缘监察——正、负极对地绝缘电阻的监测
——正、负极对地绝缘电阻的监测[摘要] 给出常见的三种直流系统电压测量及绝缘监视电路的动作原理；直流系统正、负极对地绝缘电阻的测量方法；直流系统正、负极对地绝缘电阻的计算公式及其推导过程。
[关键词]：直流系统正极负极绝缘监察绝缘电阻计算公式[前言]直流系统在发电厂和变电所中具有重要的位置。
要保证一个发电厂或变电站长期安全运行，直流系统的绝缘问题是不容忽视的。
直流系统在正常运行时，正负极均不接地。
发生一点接地时，接地点没有短路电流流过，熔断器不会熔断，仍可继续运行，但也必须及时发现、及时消除。
否则再发生另一点接地时，有可能引起控制回路、继电保护回路的误动作。
为了监视直流系统的绝缘状况，必须装设绝缘监察装置，运行人员可使用该装置经常测量直流系统的绝缘电阻，使其保持在0.5MΩ以上。
为了帮助深入理解直流系统绝缘监察的监测原理，本文着重讨论直流系统正、负极对地绝缘电阻的测量方法及计算公式的推导、说明，以供学习、参考。
一、最简单的绝缘监察装置最简单的绝缘监察装置是采用一只或两只高内阻的电压表，如图一接线。
图一最简单的绝缘监察装置图一（a）采用一只电压表。
用切换开关分别测量正、负极对地电压。
若电压表指示均为零，表明两极对地绝缘良好（电压表的内阻远小于正、负极对地绝缘电阻）；若测量一极有电压指示，则表明另一极有绝缘损坏，绝缘电阻越小，电压指示越大；若测量一极电压指示直流母线电压，则表明另一极接地。
图一（b）采用两只电压表。
当两极绝缘良好时，两只电压表指示相同，均为母线电压之半，若一极绝缘电阻下降为零，则接该极的电压表指示降为零，另一只电压表指示上升为母线电压；若某极绝缘电阻下降但尚未达到零，则接该极的电压表指示在零与一半母线电压之间。
无论何种情况，两只电压表的读数和为母线电压。
二、简单的绝缘监察装置简单的、能粗略估算正、负母线对地的绝缘电阻的直流系统绝缘监视电路，如图二所示。
图二简单的绝缘监察装置简单的绝缘监察装置是由电压表PV1和转换开关SA组成。
直流系统绝缘监测的原理和应用
直流系统绝缘监测的原理和应用摘要：阐述直流系统绝缘监测的基本原理，对不同场合直流系统绝缘监测的应用场景做详细的分析，提示在不同场景下的使用和维护注意事项。
关键词：直流电源系统，高压直流（HVDC），绝缘监测，绝缘下降，接地引言在传统的电力系统二次回路中，一般采用200V/110V直流电源系统作为供电回路，为了保证二次回路供电的高可靠性，避免因为单端绝缘下降而导致另外一端接地造成直流母线短路的故障发生；同时也为了避免因为单端绝缘下降和接地后，另外一端对地形成有效的高直流电压而触电，直流电源系统的正负母线对地绝缘监测变得十分重要。
随着数据中心的爆发式增长和高压直流电源（HVDC）系统在数据中心的广泛应用，从数据中心供电安全和使用维护的安全角度来看，对HVDC电源系统的正负母线绝缘监测也十分必要和重要。
本文试图从绝缘监测的基本原理入手，对常见直流电源系统中使用绝缘监测的场景进行应用分析，对常见绝缘监测的有关应用误区加以说明，确保绝缘监测在直流电源系统中的正常正确应用。
1 直流系统绝缘监测的基本原理在常见的直流电源供电系统中，一般都是交流电源通过整流器变换为直流电源输出。
为了保证直流电源系统的供电安全，避免对地形成参考电压，一般直流电源系统均会设计为正负母线对地悬浮，这一点有别于交流电源某些制式下的零线接地和-48/ 24V直流通信电源系统。
直流电源系统的绝缘监测包括了直流母线的绝缘监测和各个负载支路的绝缘监测，一般来说，在实际应用中，母线监测和支路监测会采取不同的监测原理，两者结合，组成整个直流电源系统的绝缘监测。
1.1 直流母线的绝缘监测原理母线的绝缘监测基本原理是测量母线正负极对地之间的绝缘电阻，而带电体的电阻不宜直接测量，因而母线对地绝缘电阻常用在正负母线之间投切采样电阻，采样不同投切电阻和绝缘电阻形成不同的对地直流电压，通过测量不同状态下的正负母线对地电压，间接计算出母线的对地绝缘电阻。
图1：母线绝缘监测原理如上图一所示，R 和R-分别是正负母线对地的等效绝缘电阻，224K与226K电阻分别为正负母线对地的平衡电阻，这两个电阻在正常情况下起到平衡母线对地电压的作用，不至于使得母线由于对地绝缘电阻过大而导致对地电压不稳定。
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直流电源系统绝缘监测装置
----温州市科星电子有限公司
设备是在原有产品的基础上进行技术创新和提升，完全满足电力行业、国家电网新标准规定的要求，在性能上具有实用性强、适应性高、改造、调试方便安全、可靠，技术处国内领先水平。
装置在电桥使用上采用了平衡桥、不平衡桥、平衡与不平衡桥三种方式供用户自行选择，绝缘故障查找采用多判据处理法、主从机智能识别法、信号实时自动测试法，可分段组网，全面检测，彻底解决了交流窜电、直流互窜、支路误选、支路漏选等故障。
装置广泛应用于电力、石化、冶金、邮电、铁路等行业。
（WZJX）开口尺寸：325×135mm
完全符合十八项安全反措交流窜直流测记功能。
功能特点：
1、本装置采用ARM为主控芯片，集成度高，抗干扰能力强，运行速度快，功耗低。
2、所有参数均可通过菜单进行设置，全中文显示、显示直观明了，操作方便、简单,并带有液晶自动保护功能、具有声光报警输出、干接点输出。
3、准确检测直流电压、模块状态、直流绝缘及接地选线、精确区分母线接地、支路接地，并显示接地电阻阻值；自动分辨两条或两条以上支路同时接地的故障等。
4、可随时操作界面进入全部支路的巡检操作，观察全部支路的绝缘状况。
5、分全部支路单检（通过按键循环检测）和选定支路单检（通过按键选定某一支路检测）。
6、保存显示当前50次的母线绝缘报警记录。
7、检测2段母线的绝缘状况、纹波电压、交流窜入、直流互窜、纹波系数等。
8、对CT极性无一致性要求、无方向要求，开口式CT，安装更安全、方便、快速。
9、信号采集数据采用RS485接口技术，使数据的有效传输距离可达1000米。
10、装置提供串行数据通讯接口（RS232、RS485），内置多个直流屏厂家直流监控通讯协议。
11、装置提供100M的以太网接口，支持IEC61850协议；
装置可提供多机连接功能，适用于复杂的多级直流系统中，实现分段组网，全面检测，不会出现误报及拒报现象。
12、交流窜入功能，实时检测母线交流窜入电压，可通过界面设定窜入报警门限，通过干接点输出，记录窜入时间电压等信息。
典型应用：
技术参数：
适应环境温度-10℃～+55℃湿度≤90％
大气压80-110kpa
直流系统电压等级24V、48V、110V、220V
装置工作电压AC/DC220V±10%、AC/DC110V±10％
母线段数二段
继电器接点电流DC220V/3A
母线电压测量精度1％
母线绝缘电阻测量误差0-5kΩ误差0.1kΩ5-50kΩ误差≤5％50-100kΩ误差≤10％继电器动作报警时间≤2s
支路绝缘电阻测量误差0.5-10kΩ误差≤15％10-25kΩ误差≤20％装置功耗≤30W
主机外型尺寸360×135×280mm
采集单元尺寸155×125×42mm。