直流电源系统绝缘监测装置的校验检测技术

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一种变电站直流系统绝缘选线试验装置的研究与设计

一种变电站直流系统绝缘选线试验装置的研究与设计摘要广东电网有限责任公司中山供电局的研究人员毛焱、冯灿成，在2018年第11期《电气技术》杂志上撰文指出，直流系统是变电站安全运行的重要组成部分。

变电站直流系统绝缘选线试验是直流定检工作中的重要一环，可在直流负载支路绝缘降低时，有效检验直流系统中安装的绝缘监测装置能否准确发出绝缘降低支路选线告警。

本文通过设计简易合理的控制电路，利用转换开关实现接地母线选择，并通过接地电阻调节及漏电流传感器线夹设计，提高变电站直流系统绝缘选线试验效率，降低试验过程误碰直流母线的风险，达到提高人机功效的最终目的。

变电站直流馈线柜中的每条支路都安装有漏电流传感器，用于检测支路绝缘情况。

漏电流传感器环绕安装在直流回路的正负出线上，装置运行时会实时检测各支路传感器输出的信号。

当支路绝缘情况正常时，流过传感器的电流大小相等，方向相反，其输出信号为零；当支路有接地时，漏电流传感器有差流流过，传感器将差流信号传输至绝缘监测装置，装置通过参数计算及时选出接地母线、接地支路，发出告警信号，并将信号上送至厂站和主站监控系统。

变电站直流系统绝缘选线工作原理示意图如图1所示。

图1 变电站直流系统绝缘选线工作原理示意图1.2 绝缘选线试验装置工作原理试验装置的结构[3-6]主要由接地母线切换回路、线夹导通检测回路及接地电流控制回路三部分组成，如图2所示。

图2 绝缘选线试验装置原理示意图具体原理如下：可伸缩导线从直流母线（控制母线+和控制母线）取电，利用转换开关实现接地母线选择，并通过钳形线夹将接地电流穿过各直流支路漏电流传感器，辅助于可调电阻调整接地电流，最终达到直流系统绝缘选线试验要求。

如图2所示，当转换开关YK切换至“0”位置时，线框1中的线夹导通检测回路的YK 接点闭合。

当线夹插入J2孔并闭合时，L2指示灯点亮[7]，表示J2线夹闭合完好，L3—L7指示灯的功能同理于L2指示灯。

当L2—L7指示灯均点亮时，J2—J7线夹均可正常使用。

绝缘监测装置在直流电源系统中的应用分析

Ｖｏ１３ № １．６Ｆｅ．２２ｂ０１
湖北电力
筮０鲞塑２１年２２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
４０７）３０７（北省电力公司电力试验研究院，湖北武汉湖
ｖｔｇｅｆｕｔａｉｎｓａｈｅｉｐａｔｏｈｅｓｆｔｏｗｅｉ．Ａｅｓｎａｌｅｙｐａａｅｅｓ，ｏｌａｌｃｕｔｏｎｄｔｍｃｎｔａｅｙｏｆｐｒｇｒｄｒａｏｂｅｓｔｏｆｋｅｒｍｔｒ
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
ｔｖｌｅｅｔｔｏｒｇｉｎｃｄｎｔｆｏｔｅＤＣｙｔｍｒｎｄｎｇｉｅｙｐｒｖｎｈｅｐｗｅｒｄｉｉｅｒｍｈｓｓｅｇｏｕｉ．
［ｙｗｒｓＤｙｔｍｓｎｕａｉｎｍｏｉｒｇｎｕａｉｎｒｓｔｎｅｒｕｄｎｎｉｅｔ－ｏｄ］Ｃｓｓｅ；ｉｓｌｔｎｔｉ；ｉｓｌｔｅｉａｃ；ｇｏｎｉｇｉｃｎＫｅｏｏｎｏｓｄ
（ｕｅｅｔｉＰｏｒＴｅｔｎ＆ＲｅｅｒｈＩｓｉｔＨｂｉＥｌｃｒｃｗｅｓｉｇｓａｃｎｔｔｅ，Ｗｕａｕｅ３０７，Ｃｈｎ）ｕｈｎＨｂｉ４０７ｉａ

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。

直流系统绝缘监测

取代绝缘监测装置，用综合判据检测直流系统的绝缘情况，具有以下特点：①通过投入检测电阻，可检测直流系统正、负母线绝缘同等下降，做到无检测死区；②直接采样直流漏电流，无需给直流系统注入交流信号，对直流系统的安全运行没有影响；③所检测的支路不受系统对地分布电容影响；④能检测出多条支路同时接地。
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

QZJ-9A型微机绝缘监测装置技术说明书

QZJ-9A直流系统绝缘监测装置产品技术说明书青岛青整汇能电气技术有限公司目录第一章系统概述 (3)1.1 电力监控系统组成简介 (3)1.2 使用环境 (3)第二章 QZJ-9A监控主机 (4)2.1 QZJ-9A监控主机简介 (4)2.2 QZJ-9A监控主机接口 (6)2.3 QZJ-9A操作说明 (9)第三章绝缘检测模块JYJC-64G (42)3.1 JYJC-64G功能简介 (42)3.2 接线接口 (42)3.3 操作说明 (44)第四章开关量模块KGL-64 (46)4.1 KGL-64功能简介 (46)4.2 接线接口 (46)4.3 操作说明 (47)附录1尺寸图 (48)附录2 开孔图 (49)附录3 绝缘检测流程图 (50)第一章系统概述1.1 电力监控系统组成简介QZJ-9A监控系统是针对国网新规而开发的新一代绝缘系统，通过搭载我司开发的检测单元KGL-64及JYJC-64G可实现功能如下：开关输入状态检测功能、开关输出控制功能、单双边绝缘检测、交流窜入检测、单母线环网检测、双母线互窜检测、电压平衡功能，并将检测信息上传至后台。

本装置性能可靠，功能完善，人机界面友好，广泛应用于电力、石油、化工、铁路、煤炭等行业的发电厂和变电站。

此套绝缘监控系统可配置设备如表1-1。

表1-1 系统设备规格表1.2 使用环境环境温度不低于-15℃，不高于+45℃，设备存储的环境温度允许为-20℃~+60℃。

环境最大相对湿度不超过90%（环境温度25℃）。

运行地点无导电尘埃，没有腐蚀金属和破坏绝缘的气体或蒸汽。

在室内场合下使用。

如有特殊要求请在定货前提出，以保证本产品能够可靠地运行。

第二章 QZJ-9A监控主机2.1 QZJ-9A监控主机简介2.1.1 人机接口4.3寸彩色TFT LCD。

汉字菜单显示,触摸屏操作，方便设置查询。

注塑面板，美观大方。

2.1.2 信息查询绝缘数据、开关数据、交流记录。

直流系统绝缘监视装置检修作业指导书

直流系统绝缘监测装置检修作业指导书编制：审核：批准：2020年XX月XX日发布目录一、设备描述 (3)1. 设备作用概述....................................................................错误!未定义书签。

2. 设备组成及主要技术参数 (3)二、检修周期及内容...................................................................错误!未定义书签。

1.检修周期 (5)2.检修内容 (5)三、检修准备 (5)1.人（作业人员资格及类别） (5)2.机（工器具） (6)3.料（备品备件） (6)4.法（文件） (6)5.环（安全措施） (6)四、检修方法 (7)五、验收标准 (7)1.日常维护验收标准 (7)2.检修验收标准 (7)六、试车验收标准 (8)七、维护保养事项 (8)八、常见故障处理 (8)一、设备描述1.1 产品简介WZJ-31A微机直流绝缘监测装置（以下称装置）主要具有系统接地、绝缘降低、交流窜入、直流互窜等各种运行状况的绝缘检测及支路选线，以及开机自检、互联检测、电容测量等功能的测记和报警及预警功能，通过彩色液晶触摸屏实时在线监测直流系统的运行状态。

该装置主要适用于电厂、变电站等直流电力系统中。

1.2 型号说明WZJ – 31A /X,F配置类型代号设计序号微机直流绝缘监测装置注：配置类型代号X指显示器，F指分机。

1.设备组成及主要技术参数WZJ-31A装置的技术指标如表1所示：表13：WZJ-31A微机直流绝缘监测装置技术指标WZJ-31A绝缘监测装置技术指标中与母线和支路的电压，电阻相关的数据如表14所示：表14:精度指标注：1、Un为系统标称电压；2、绝缘监测（整个系统）最多可支持的CT数为1024（FCT-31总数）。

装置自带电源输出不超过30W，如果所带设备超过30W应加外接电源。

2014直流电源系统绝缘监测装置技术条件解读

交流窜入直流系统一般是通过某支路窜入到直流系统。当发生交流窜入直流系统故障时，此时回路有两个电流。我们看到的是直流电流，电流的大小等于额定电压除以平衡桥电阻阻值；另一个电流是交流电流、因为系统没有装设交流电流传感器所以我们无法看到。
交流窜入直流系统选线原理：通过上述分析，我们仍用直流系统支路绝缘故障监测方法便可实现交流窜入直流系统选线功能。
为什么直流电源系统要装设绝缘监测装置一、电力系统用直流电源接地方式及运行特点 • 系统发电厂和变电站直流电源系统，整个供电网络是通过电缆、导 • 线、汇流排等导体与户外、户内高、低压电气设备和装置的端子箱、操作箱
、自动装置、保护装置、断路器操作机构等用电装置相连接。是一个涉及点多、面广、线长、十分庞大的多分支供电网络，发生接地的机率很高。 • 为了提高发电厂和变电站直流电源系统供电的可靠性，应采用了不直接接地运行方式。 • 电力工程直流系统设计技术规程DL/T5044―4.5.5 条款：除有特殊要求的直流系统外，直流系统应采用不接地方式。(不严谨) • 任何一个电源系统，无论是交流还是直流，为了系统自身运行安全可靠稳定，交流电源中性点或直流电源系统正负某一极，均应根据其电压等级、及其技术特性和工作条件的不同，因而对运行的可靠性、设备绝缘、及其保护措施的影响和要求也不一样。这是一个影响到经济技术，而由多方面因素决定的综合性问题。 • 交流系统中性点的运行方式有中性点不接地、中性点经消弧线圈接地、中性点直接接地三种。 • 直流系统有一极直接接地、两极通过高阻接地、不接地三种。
一是系统发生接地是客观存在的；二是直流系统正负母线对地存有大量分布电容；三是直流系统正极对地电压要比系统负极对地电压低一些。
在由电感L或电容C构成的电路中，稳定状态是在电路开闭（换路）一段时间之后才形成的。这是由于电感电流或电容电压不能突变所决定的。

变电站直流系统发生交流窜入故障查找及检测校验

变电站直流系统发生交流窜入故障查找及检测校验摘要：交流窜入将给站用直流系统带来极大危害，会导致直流电源系统输出异常，掺杂交流分量，影响直流负载运行；另外，也会对直流系统的电源模块造成运行干扰，致使电压异常。

本文分析了变电站直流系统发生交流窜入故障查找及检测校验。

关键词：变电站；直流系统；交流窜入若变电站直流系统发生交流窜入故障危害性大，必须要求绝缘监测装置具有交流窜入告警功能，并且需验证该功能是否完善，该验收项目需在直流系统投入正常运行前完成。

在直流系统正常运行期间，若装置告警，工作人员可通过告警找到交流窜入位置并处理，以此切除故障。

一、变电站直流系统组成直流系统是为变电站内信号及远动设备、保护及自动装置、事故照明、断路器控制回路提供直流电源的电源设备，其较独立，能在站内交流电中断情况下，由蓄电池组继续提供直流电源，保障系统设备正常运行。

1、交流输入。

一套直流系统一般采用两路交流输入电源，且能保证一路交流电源失去时能自动切换到另一路交流输入。

2、充电装置。

其实质是将交流电整流成直流电的一种换流设备，主要功能是实现正常负荷供电及蓄电池的均/浮充功能。

正常时，蓄电池处于浮充状态，充电装置仅提供较小的浮充电流；当蓄电池容量大幅下降或蓄电池带载试验后，充电装置切换到均充状态。

3、蓄电池组。

它能保证直流系统在失去交流输入情况下仍能输出直流电源，蓄电池组到直流母线之间采用熔断器起保护作用，熔断器应带有报警触点。

日常巡视中需关注每个蓄电池电压情况，当前普遍采用的额定电压2V阀控式铅酸蓄电池，浮充状态下的电压在2.15～2.35V之间，超出该范围应给予关注。

4、监控系统。

其包含了充电机监控模块、蓄电池监控模块、绝缘监测装置。

用以监控充电机工作状态、蓄电池组电压、各馈线绝缘电阻等。

交流输入电压、直流母线电压、负载总电流、蓄电池电压、电池充放电电流等参数。

充电装置故障、交流电压异常、控制母线过/欠压、直流接地、直流空气断路器脱扣、电池组熔断器熔断、绝缘监察和其他装置故障等信号。

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。

直流系统绝缘检测原理介绍

直流系统绝缘检测原理介绍时间：2013-2-25 11:56:56来源：深圳市信瑞达电力设备有限公司打印本文直流系统绝缘检测原理介绍直肯定会有很多人想知道直流系统绝缘检测原理介绍的一些内容？下面小编就满足下大家的好奇心：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。

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。

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。

直流电源系统绝缘监测装置的校验检测技术

李晶，罗洋，陈轲娜。王嘉易６１００７２）（国网四川省电力公司电力科学研究院，四川成都
摘
要：直流电源系统是为控制、保护、通信等负荷提供正常运行用电源和电网故障后快速恢复运行的事故用电源；
是保障发电厂升压站、变电站、换流站等安全运行的重要设备；而绝缘监测装置则是保证直流电源系统正常运行的重要手段之一。绝缘监测装置的性能直接影响直流电源系统的安全运行，因此，必须开展相关的检测或考核验证。探讨了变电站直流电源系统绝缘监测装置的校验检测技术，阐述并分析了校验装置的检测电路原理，为有效地开展绝缘监测装置的校验提供了参考。关键词：直流电源系统；绝缘监测装置；检测技术
中图分类号：ＴＭ９３４．３文献标志码：Ａ文章编号：１００３— ６９５４（２０１５）０４— ００４４— ０２
０引言
直流电源系统的绝缘监测装置作为对直流电源
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＤＣａｕｘｉｌｉａｒｙｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｐｒｏｖｉｄｅｓｗｏｒｋｉｎｇｓｕｐｐｌｙａｎｄｅｍｅｒｇｅｎｃｙｓｕｐｐｌｙｆｏｒｃｏｎｔｒｏｌ，ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ，ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎａｎｄｏｔｈｅｒｌｏａｄｓ，ａｎｄｉｔｉｓｔｈｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｄｅｖｉｃｅｔｏｇｕａｒａｎｔｅｅｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｂｏｏｓｔｅｒｓｔａｔｉｏｎ，ｓｕｂｓｔａｔｉｏｎａｎｄｃｏｎｖｅｔｒｅｒｓｔａ — ｔｉｏｎ．Ｅｓｐｅｃｉａｌｌｙ，ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇｄｅｖｉｃｅｉｓｏｎｅｏｆｔｈｅｉｍｐｏｔａｒｎｔｍｅｔｈｏｄｓｆｏｒｅｎｓｕｉｎｒｇｔｈｅｎｏｒｍａｌｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＤＣａｕｘｉｌｉａｒｙｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｅｐｒｏｐｅｔｒｉｅｓｏｆｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｄｅｖｉｃｅｄｉｒｅｃｔｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｓｆｅａｏｐｅｒａｔｉｏｎｆｏＤＣａｕｘｉｌｉａｒｙｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｒｅｆｏｒｅ，ｔｈｅｒｅｌｅｖａｎｔｄｅｔｅｃｔｉｏｎｏｒｃｌｉａｂｒａｔｉｏｎｍｕｓｔｂｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔ．ＴｈｅｃｌｉａｂｒａｔｉｏｎａｎｄｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓｏｒｆｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇｄｅｖｉｃｅｏｆＤＣａｕｘｉｌｉａｙｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｉｎｓｕｂｓｔａｔｉｏｎａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｔｈｅｐｉｎｒｃｉｐｌｅｆｏｄｅｔｅｃｔｉｏｎｃｉｒｃｕｉｔｉｓｄｅｓｃｉｂｒｅｄａｎｄａｎｌｙａｚｅｄｆｏｒｃｌｉａｂｒａｔｉｏｎｄｅｖｉｃｅ，ｗｈｉｃｈｐｒｏｖｉｄｅｓａｒｅｆｅｒｅｎｃｅｏｒｆｅｆｆｅｃｔｉｖｅｃｌｉａｂｒａｔｉｏｎｏｆｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｉｎｒｇｄｅｖｉｃｅ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＤＣｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ；ｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｍｏｎｉｔｏｉｒｎｇｄｅｖｉｃｅ；ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ

两种直流系统绝缘监测技术对比

Ｕｈ＝Ｋ＊Ｉ＊Ｂ（霍尔电压表达式）（其中Ｋ＝Ｒｈ／ｄ＊ｆ＊（Ｌ／Ｗ））式中：ｕＨ一霍尔电压；Ｋ —— 系数；Ｒｈ ——霍尔系数；ｄ —— 霍尔元件的厚度；Ｉ ——通过霍尔元件的电流；Ｂ ——加
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：ＴＭ９３４．３
一
文献标识码：Ａ
文章编号：１６７４－７７１２（２０１３）２０ — ００３６－０１
２０ｆ３消费电子３６
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ＲＳ２３２、ＲＳ４２２和ＲＳ４８５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

Ｒ２＝Ｒ３＝Ｒ′

＝Ｒ′
ＲＩＮ－ / ( Ｒ′ ＋ＲＩＮ－ )
Ｒ′ ＋ＲＩＮ＋
(３)
等效负载电阻由(４) 式给出:
ＲＥＱＶ. ＬＯＡＤ＝Ｒ‴
ＲＬＯＡＤ / ( Ｒ‴＋ＲＬＯＡＤ )
和Ｒ‴相比ＲＥＱＶ. ＬＯＡＤ电阻值可以忽略不计ꎮ
(４)
ＤＣｓｙｓｔｅｍｉｎｔｈｅｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ. Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｒｅｓｅａｒｃｈｅｓａｎｄｄｅｖｅｌｏｐｓａｎｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｄｅｖｉｃｅ ( ＩＣＤ) ꎬ ｂｕｉｌｄｓｉｔｓ
ｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌꎬａｎｄｍｏｎｉｔｏｒｓｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｄｕｃｔｉｏｎａｎｄｉｎｓｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｉｓｔａｎｃｅｖａｌｕｅｏｆａｌａｒｇｅ￣ｓｃａｌｅｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ
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
１１０ｋＶＤＣｓｙｓｔｅｍｉｎｒｅｃｅｎｔｙｅａｒｓ. Ｉｔｈａｓｃｅｒｔａｉｎｐｒａｃｔｉｃａｌｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅｆｏｒｈｅｌｐｉｎｇｔｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙａｎｄｓｅｒｖ￣
ｉｃｅｌｉｆｅｏｆｔｈｅｏｐｅｒａｔｉｎｇＤＣｐｏｗｅｒｇｒｉｄ.

直流及交流控制电源系统检修技术标准

直流及交流控制电源系统检修技术标准直流及交流控制电源系统检修技术标准1 范围本规程规定了直流及交流控制电源系统设备定期检验的周期、项目、方法和质量标准以及安全技术措施。

本规程适用于直流充电、逆变装置的检修、校验，事故后的临时检验工作。

2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。

凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准。

凡不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本标准。

2.1GB/T 19639.1-2005 小型阀控密封式铅酸蓄电池技术条件2.2GB/T 19826-2014 电力工程直流电源设备通用技术条件及安全要求2.3GB 50172-2012 电气装置安装工程蓄电池施工及验收规范2.4DL/T 459-2000电力系统直流电源柜订货技术条件2.5DL/T 637-1997阀控式密封铅酸蓄电池订货技术条件2.6DL/T 724-2000 电力系统用蓄电池直流电源装置运行与维护技术规程2.7DL/T 781-2001 电力用高频开关整流模块2.8DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置2.9DL/T 857-2004 发电厂、变电所蓄电池用整流逆变设备技术条件2.10DL/T 1074-2007 电力用直流和交流一体化不间断电源设备2.11DL/T5044-2004 电力工程直流系统设计技术规程2.12JB/T 5777.4-2000 电力系统直流电源设备通用技术条件及安全要求2.13国家电网生（2004）641 号《预防直流电源系统事故措施》2.14国家电网生（2005）173号《直流电源系统检修规范》2.15《电业安全工作规程（发电厂电气部分）》2.16装置生产厂家提供的有关技术资料3 术语和定义3.1开关操作：合上、断开；3.2系统和装置：投入、退出；3.3熔断器操作：装上、取下；3.4保护使用：投入、退出；3.5接地线操作：挂上、拆除。

变电站直流电源系统绝缘检测及校验研究

变电站直流电源系统绝缘检测及校验研究3.雅砻江流域水电开发有限公司四川省 610000摘要：变电站继电保护直流系统电压等级有220V和110V，直流系统采用不接地方式。

运行中由于各种原因时常会造成直流系统一点或多点接地，当接地点与正常工作电路构成寄生回路时，会造成继电保护误动、拒动、直流电源短路三种故障，从而引起严重后果，下面从各种接地寄生回路形成的典型电路，分析直流接地带来的危害。

关键词：直流电源；绝缘监测；直流接地；保护误动1点接地产生寄生回路造成电源短路：变电站继电保护直流系统采用不接地系统，一般讲当直流系统发生一点接地时不会立即发生寄生回路，危害保护设备的运行，但如果不及时将一点接地故障排除再发生一点接地，这对设备运行就会产生无法预计的后果。

3、一点接地造成继电器误动的原因分析直流系统中二点接地造成危害比较容易理解，但实际上在大型变电站中由于设备对地电容的增大，一点接地同样会造成继电保护误动，其中原因主要就是直流母线对地电容所造成的，下面就对这一现象的产生和预防进行分析。

对地电容的来源：目前，变电站内继电保护设备普遍使用由微机保护，变电站综合自动化及其他一些微机监测设备的工作电源也取自直流。

从直流系统电源角度来看微机设备的接入使总的直流负载相比过去在下降，但所有这些微机设备的工作电源无一例外的要使用DC/DC电源模块，通过采用DC／DC开关电源来获取微机工作所需的＋5V电源和12V、24V辅助工作电源，由于开关电源的电磁兼容（EMC）问题使得在所有的开关电源电路中其输入端都加有EMI抗干扰措施。

通过EMI手段来达到保证开关电源及设备本身不受噪声源的影响，同时抑制开关电源本身噪声源向外辐射这个双重目的。

EMI技术的电路共有特点就是在正对地和负对地之间接有电容，由于电源设备众多，作为单个电源设计不成问题的对地电容汇集到直流系统中造成直流系统对地电容过大，在一些特殊条件下直流系统中的一点接地就可由直流系统中的对地电容对出口继电器的充放电电流冲击使继电器瞬间误动。

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直流电源系统绝缘监测装置的校验检测技术
摘要：电能作为现代人类生活、工作、娱乐所必须的能源，在日益蓬勃发展的
国民环境下，正扮演着越来越重要的角色。

变电站直流系统是变电站的心脏，可
靠运行的直流系统是变电站安全运行的保证。

因此笔者根据多年来相关行业的工
作经验，结合我国5OOkV变电站直流系统的实际情况，对5OOkV变电站的直流
电源系统故障查找与处理工作进行详细的分析、介绍，希望可以起到抛砖引玉的
作用，为做好电力输变电线路的安全稳定运行做出一定贡献。

关键词：5OOkV变电站；绝缘降低；直流接地；二次故障
1.直流电源系统故障分析
直流电源系统故障可分为直流电源设备故障和二次回路上的故障。

1.1直流电源设备故障分析
（1）充电机故障。

充电装置缺陷主要表现在：充电模块通讯故障、充电模块输出电压异常、充电模块均流不平衡、充电模块内部元器件损坏、充电模块风扇
损坏等方面，多数是制造质量或设计方面的原因所致。

某变电站“直流微机监控器告警灯亮无法自动复归，装置内部运行正常”。

原
因是：高频整流模块与监控器通讯中断；高频整流模块内部元器件损坏。

（2）蓄电池故障。

缺陷主要表现在：蓄电池容量不足、蓄电池电压或内阻异常、极柱腐蚀及蓄电池损坏、蓄电池渗液等。

蓄电池发生缺陷的主要原因：一是蓄电池本身的质量问题，二是因充电机故
障或事故原因使蓄电池深度放电，性能急剧下降。

还有一个重要原因是蓄电池日
常维护工作不到位，如运行环境温度较高、未及时对性能落后的蓄电池进行补充
充电，或电池过充电未及时发现等，造成蓄电池使用寿命缩短。

某变电站一节蓄电池在小电流充放电时未发生异常，当采用10小时放电率电流进行核容时，该电池电压明显低于其余电池电压。

终止放电，并投入充电装置，再对该电池电压进行测量发现，该电池电压已明显高于其余电池电压，立即停止
充电更换该电池，解剖该电池发现极板严重腐蚀，在进行大电流充放电时，引起
内部导电回路接触电阻增大进而引起发热，致使蓄电池外壳膨胀变形，容量减小。

（3）绝缘监测仪故障。

绝缘监测仪故障主要表现在：测量值偏差较大、误报警、不报警、监测仪液晶屏黑屏等。

发生故障的主要原因是：装置内部元件故障
及产品的测量精度较差。

此外，直流两段母线并联运行时，未退出其中一套绝缘
监测仪，也会产生误报警。

（4）蓄电池巡检仪故障。

缺陷主要有采集模块损坏、通讯中断、放电模块失效等，表现为采样精度有偏差、通讯异常、电源灯故障、黑屏等。

（5）微机监控器故障。

缺陷主要集中在微机本身死机、通讯接口故障、微机主监控器电源故障及模块基本控制器故障，造成充电机程序失控、输出电压紊乱，安全隐患很大。

1.2直流电源二次回路故障分析
（1）直流绝缘电阻及正负极对地电压差不满足要求时，绝缘监测仪将告警。

当发生二次回路直流接地故障时，将引起继电保护装置误动、开关误跳闸或保护
装置拒动、开关拒跳。

某站进行开关CT接线盒防潮封堵作业中，作业人员在使
用扳手遮挡钻头时，扳手头触碰到开关CT二次接线柱，造成CT二次回路多点接地，引起保护动作跳闸。

（2）二次接线绝缘不良引起直流接地。

某变电站安装在室外的主变，由于压
力释放阀引出触点无接线端子，采用直接引出二根线与外部电缆芯焊接后再用绝
缘带包好的方式，长时间运行绝缘带破损，雨淋后引起直流接地，并引起压力释
放误告警。

处理方法：拆除引出线，直接将外部电缆芯焊接至压力释放阀辅助接点。

（3）一次设备密封不良引起直流接地。

某变电站投产1年后频发直流系统母线绝缘降低告警信号，隔一段时间后又自动复归的现象。

采用拉路法判断绝缘降
低来自高压场地一次设备的二次接线盒内。

考虑到母线绝缘降低信号经常伴有潮
湿多雨天气的特点，采用倒负荷查找的方式，发现一次设备航空插头有大量积水、电缆外护套腐蚀破损、压力表计与CT二次接线盒密封不良。

经过对航空插头的
更换、将电缆外护套包裹热缩套、对压力表计及CT二次接线盒进行密封处理并
加装防雨罩，直流系统恢复正常运行。

（4）保护装置滤波电容引起接地。

某变电站220kV线路保护装置滤波电容用钳表检测，其上桩头有接地电流，下桩头无接地电流，判断是该滤波电容接地。

拉路法拉开该保护直流空开，直流绝缘恢复。

（5）直流系统本身引起的直流接地。

如果直流接地是由于蓄电池漏液、蓄电池采样盒或采样线等附件接地，或者是蓄电池室至直流屏的电缆接地；充电模块
引起的接地；直流屏内其他设备接地；绝缘监测仪本身故障等引起的直流接地，
绝缘监测仪可能会报直流多路绝缘降低，用拉路法或绝缘监测仪无法检出接地点。

可使用便携式直流接地检测仪，在接人检测仪后，拆除屏上的绝缘监测仪，判断
是否为绝缘检测装置故障；并可用检测仪判断是电缆、蓄电池或是蓄电池采样盒
等接地；对于直流屏内的其余部件，只能仔细检查，确定接地故障点。

（6）直流串电引起接地。

一是某变电站直流系统双重化改造，误将直流I段
母线电压切换继电器YQJ线圈负端与II段母线电源负端相连，造成I段母线直流
正电源与B段母线直流负电源串接，“I段母线正极接地”、Ⅱ段母线负极接地”告警。

改正接线后，告警消失。

（7）交流串入直流引起接地。

某变电站绝缘监测仪频发支路接地告警，但支路选线随机变动，无规律可循，合母正对地电压20V，负对地电压200V。

经检查
为#2充电机上交流三相防雷器绝缘击穿，直流电源通过交流电源接地。

拆除该防雷器后，接地告警消失，直流系统恢复正常。

2.直流接地故障的查找及处理
根据对直流电源系统接地故障排查的要求，接地故障的查找及处理应按以下
步骤进行：
2.1通过直流屏上的在线绝缘监测仪
通过直流屏上的在线绝缘监测仪进行绝缘电阻和正、负极电压的检测，并进
行支路接地判别，在发生直流接地时，装置报警的信息应显示以下基本内容：显
示并记录直流正、负母线电压、母线接地电阻及发生时间。

显示并记录接地支路
编号、极性、接地电阻（或漏电流）及发生时间。

装置具有标准的通信接口和通信规约，能满足与微机监控器或上位机的通信
要求。

在选定相关支路后，或在无法快速判别接地故障支路和故障点时，可采用
便携式绝缘检测设备进行探查。

测试方法：根据绝缘检测装置的选线情况或根据判断选定相关支路后，可用
便携式直流接地检测仪的钳表沿该支路的小母线检测接地电流，当检查到接地电
流消失时，则判断前面小母线下的分路存在接地。

这时可用钳表测各直流专用空
开的上桩头，若有接地电流，则检查该专用直流回路，进一步的检查可测出哪一
根接线有接地情况。

当接地回路存在环路时，接地选线装置会报二条及以上支路
接地，这时必须查清环路再检查。

2.2通过拉路法
若绝缘检测装置或便携式直流接地检测仪无法检测出故障支路时，在不影响
直流系统安全运行的前提下，经调度同意，可使用拉路法查接地，拉路查找时应
根据先信号后保护、控制回路的原则进行，同时结合天气情况判断可能的位置，
雨天时先室外、后室内。

在拉开装置的直流电源时，切断的时间不得超过3秒，
不论接地是否消失均应合上。

当发现某一专用直流回路有接地时，及时找出接地点，尽快消除。

3.结语
随着社会、经济的不断向前发展，绝大多数工业生产、人民生活都需要靠电
力来维持，所以用户对电力公司投运质量的要求也有了大幅的提高，而其中对于
输变电系统的安全可靠性的要求则尤为突出。

因而通过本文上述分析，我们一定
要做好变电站直流系统的运行、维护以及管理工作，只有这样才能保证电网的安
全稳定运行。

参考文献：
[1]谭重伟，梅俊，欧阳德刚 500kV变电站直流系统故障分析与应对措施湖北电力2006，30（6），9-11；
[2]余育金变电站直流系统接地故障分析、查找及处理广西电业2007.1（82）90-91。