直流电源系统微机绝缘监测装置

直流电源系统微机绝缘监测装置

[摘要] 微机绝缘监测装置是直流电源系统的重要组成部分，本文描述了微机绝缘监测装置的功能、检测原理及技术参数等。

[关键词] 绝缘监测装置

[abstract] the microcomputer insulation monitoring device dc power system is the important component of the microcomputer described in this paper, the function of the monitoring device insulation, detection principle and technical parameters, etc.

[key words] insulation monitoring devices

中图分类号：TN86文献标识码：A 文章编号：

0概述

微机型绝缘监测装置主要由绝缘监测主监控装置和绝缘监测单元构成。

微机型绝缘监测装置能对母线对地绝缘电阻及各馈线支路绝缘状况进行测量判断，当设备直流系统发生接地故障（正接地、负接地或正负同时接地），其绝缘水平下降到超出正常范围时，绝缘监测装置在当地发出灯光报警信号，同时将监测到的信息传送给主监控单元。再通过主监控上传到后台的控制系统；也可以根据用户需要，由绝缘监测主机直接上传到后台的控制系统。

1功能描述

微机型绝缘监测装置能数字显示母线电压、母线对地电阻，能正确指示发生故障的馈线支路和接地极性，具有输出压差报警、绝缘报警和支路接地报警等输出报警功能。所有报警信号均可上传至后台自动化系统。微机型绝缘监测装置电阻测量范围为0～99kΩ。

微机型绝缘监测装置能够对某些参数进行人工设置。控/合母差压报警值可在0.0 -99.9 V间设置，馈出接地电阻报警值可在0～99 KΩ之间设定。

微机型绝缘监测装置采用了新的检测原理，在可靠性，性能，检测速度上都有很大的提高。可同时检测多支路正负同时接地以及双电源供电系统等复杂情况。

下图为微机型绝缘监测装置结构示意图：

2检测基本原理和过程：

（1）基本原理

绝缘监测装置采用磁平衡漏电流原理进行检测。如下绝缘监测原理图所示，RL为负载，假设系统中某支路接地，R1,R2为接地电阻，则将产生电流I3,I4，根据戴维南定理可以得到I1-I2=I3-I4,因此用直流漏电电流传感器套穿在各路直流回路的正负出线上，可以测出I1-I2，也就是I3-I4。

绝缘监测原理图

（2）检测过程

如上图所示，首先测得U+,U-。然后闭合K1,测得母线对地电压Ua+,Ua-。此时等效电路为R与R1并联再与R2串联接在正负母线之间，可以测得I3-I4,设为Ia。接着打开K1，闭合K2，测得母线对地电压Ub+,Ub-。此时等效电路为R与R2并联在与R1串联接在正负母线之间，可以测得此时的I3-I4，设为Ib，由以上的数据通过一系列计算，就可以计算出R1,R2,从而判断是否低于报警阈值。这种方法可以检测出正负母线及支路同时接地的情况。同时可以看出，在这些计算的原始数据中，没有出现其他支路的数据，所有数据只与本支路有关，所以在一次检测过程中如果同时检测各支路的漏电流，可以得到所有支路的正负绝缘电阻值。

3微机型绝缘监测装置的主要特点：

采用大屏幕点阵液晶显示器，CCFL背光，实现全汉化显示，除完成常规数据测量，电源系统运行状态的实时显示外，还提供各种菜单、信息提示，真正实现人机对话操作；

具有数字显示母线电压、压差报警、绝缘报警和支路接地报警等输出报警功能；

系统能够保存多达256条的故障信息，方便查询和分析；

支路检测单元模块化设计，可以多个采样单元任意组合，满足用户不同检测路数的需求，并可以同时检测一段以上母线上所有支路的绝缘情况；

无需在直流系统中注入任何信号，对直流系统无任何影响；

提供多个标准串行接口，可以实现主机和分单元，主机与直流系统监控单元以及主机和上位机之间的通讯；

能通过RS485接口将监测到的信息传送给主监控单元，作为主监控单元管理系统和处理故障告警的依据；通讯规约可以向用户完全开放。

4微机型绝缘监测装置的主要技术参数

供电电压AC220V±30%或DC80V-320V

电压测量精度：≤l％

母线接地电阻精度：≤2％

支路接地电阻精度：≤5％

整机功耗：≤30W；

5综述

微机型绝缘监测装置采用分层分布式结构，由绝缘监测主机和多个数据采集模块构成，可测量两段母线的绝缘状况，数据采集模块在主机的控制下采集各支路漏电流的值及母线电压等参数并计算出各支路的绝缘电阻值，如果下位模块发现有支路绝缘下降，则将数据上传主机，主机发出报警并向后台或直流系统监控上传数据。分层分布式采集，分布式计算的结构大大加快了检测速度，能够更及时的发现直流系统的接地故障。

参考文献：

DL/T 459-2000电力系统直流电源柜订货技术条件；

DL/T 5044-2004电力工程直流系统设计技术规程