CN101699304A - 变电站直流接地查找方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种变电站直流接地查找方法。本发明采用毫安级直流卡钳表测量被测直流支路的对地泄漏电流，其具体步骤如下：将被测直流支路的正、负极导线同时卡入毫安级卡钳表，测量出该支路的对地泄漏电流；根据直流母线电压值U、直流系统的平衡电阻R₁-R₃的数值以及所测出的对地泄漏电流的数值，计算被测直流支路的接地电阻；然后根据计算出的接地电阻的大小，判断金属性接地或绝缘性接地。本发明的有益效果是检测方法简单、判断故障准确，彻底解决了变电站直流接地查找难的问题。

Description

变电站直流接地查找方法

技术领域

本发明涉及一种变电站直流接地查找方法，属于变电站一次设备的直流供电线路故障的检测方法。

背景技术

目前，变电站的一次设备的直流供电线路故障检测方法有以下两种：

(1)采用直流接地选线装置的拉路法，其缺点是由于对直流馈线屏和分电屏每条出线都安装直流传感器，数量繁多，难免存在精度不高、受干扰性大和老化漂移问题，选线准确度很低，按照选线装置选出的支路进行拉路，往往又不是这一路，造成误拉路，而且直流接地时一般是恶劣大雨天气造成，线路故障几率较高，拉路会使保护或控制失去直流电源，可能造成线路故障时开关拒动，进而造成重大电网事故，，调度也很难批准拉路，这样查找直流接地没有把握，风险较大。

(2)采用便携式专用直流接地查找仪，进行查找接地点，其缺点是采用的是交流原理，即向直流母线注入低频交流信号，通过采集支路交流信号去判断该支路是否接地，这里直流本已接地，再在直流母线注入交流，又增加了接地点，而且如接地查找仪参数故障或不可靠，则容易造成保护装置和UPS电源的直流工作电源模块的滤波元件损毁，造成故障。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种检测方法简单、判断故障准确的变电站直流接地查找方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案：

本发明采用毫安级直流卡钳表测量被测直流支路的对地泄漏电流，其具体步骤如下：

(1)测量之前对毫安级直流卡钳表进行消磁调零；

(2)将被测直流支路的正、负极导线同时卡入毫安级卡钳表，测量出该支路的对地泄漏电流；

(3)根据直流母线电压值U、直流系统的平衡电阻R₁-R₃的数值以及上述第(2)步中测出的对地泄漏电流的数值，计算被测直流支路的接地电阻：

(a)当被测直流支路的负极导线被测出有对地泄漏电流I₁时，此时直流卡钳表显示负数，该支路负极导线的接地电阻R₄按下述公式(A)计算：

$R_4=\frac{U}{2I_1}-\left(\frac{R_1+2R_3}{2}\right)---\left(A\right)$

式中：U：直流母线电压值，单位为V；

R₁、R₃：直流系统的平衡电阻，单位为kΩ；

I₁：毫安级卡钳表测量出的被测直流支路对地泄漏电流，单位mA；

R₄：被测直流支路的负极导线的接地电阻，单位kΩ；

(b)当被测直流支路的正极导线被测出有对地泄漏电流时，此时直流卡钳表显示正数，该支路正极导线的接地电阻的计算方法与上述第(3)步中的(a)步相同；

(4)根据第(3)步计算出的接地电阻的大小，判断金属性接地或绝缘性接地：

当计算出的接地电阻R₄为0kΩ时为金属性接地；

当计算出的接地电阻R₄处在大于0kΩ、小于等于25kΩ之间时，为绝缘性接地。

本发明的有益效果是检测方法简单、判断故障准确，彻底解决了变电站直流接地查找难的问题。

附图说明

图1为本发明的查找方法示意图(被测直流支路的负极导线测出有对地泄漏电流I₁)。

图2为图1的等效电路图。

在图1、2中，1毫安级卡钳表、2按键、3显示屏、U为直流母线电压值、R₁-R₃为直流系统平衡电阻(是变电站一次设备直流供电线路中已有的，R1-R3装设于直流绝缘监察继电器中或直流微机绝缘监察装置中、I₁为被测直流支路的负极导线对地泄漏电流(即直流卡钳表所测的显示值)、R₄为对应于上述对地泄漏电流I₁的接地电阻(即被测直流支路的负极导线的接地电阻)、I₂为流过电阻R₁的电流、I为流过直流母线的总电流、RL为变电站一次设备的负载(即保护或控制)。

具体实施例

实施例1：

实施例1是针对某直流支路的负极导线出现故障的情况(参见图1、2)。

具体查找方法如下：

采用毫安级直流卡钳表测量被测直流支路的对地泄漏电流，其具体步骤如下：

(1)测量之前对毫安级直流卡钳表进行消磁调零；

(2)将被测直流支路的正、负极导线同时卡入毫安级卡钳表，测量出该支路的对地泄漏电流；

(3)根据直流母线电压值U、直流系统的平衡电阻R₁-R₃的数值以及上述第(2)步中测出的对地泄漏电流的数值，计算被测直流支路的接地电阻：

当被测直流支路的负极导线被测出有对地泄漏电流I₁时，此时直流卡钳表显示负数，该支路负极导线的接地电阻R₄按下述公式(M)计算(按图2所示的等效电路，利用欧姆定律得出下述公式(M))：

$R_4=\frac{U}{I_1}\×\frac{R_1}{R_1+R_2}-\left(\frac{R_1{R}_2+R_1{R}_3+R_2{R}_3}{R_1+R_2}\right)---\left(M\right)$

式中：U：直流母线电压值，单位为V；

R₁-R₃：直流系统的平衡电阻，单位为kΩ；

I₁：毫安级卡钳表测量出的被测直流支路对地泄漏电流，单位mA；

R₄：被测直流支路的负极导线的接地电阻，单位kΩ；

在变电站一次设备的直流供电线路中，R₂＝R₁；

把R₂＝R₁代入公式(M)得：

$R_4=\frac{U}{2I_1}-\left(\frac{R_1+2R_3}{2}\right)---\left(A\right);$

(4)根据第(3)步计算出的接地电阻的大小，判断金属性接地或绝缘性接地：

当计算出的接地电阻R₄为0kΩ时为金属性接地；

当计算出的接地电阻R₄处在大于0kΩ、小于等于25kΩ之间时，为绝缘性接地。

对于220kV(包括220kV)以上电源等级的变电站的各参数值如下：

U＝230V

R₁＝R₂＝6.8kΩ

R₃＝14kΩ

把上述各参数代入公式(A)计算R₄的值，其结果见附表1。

实施例2：

实施例2是针对某直流支路正极导线出现故障的情况，具体找查方法与实施例1相同。

附表1：

对地泄漏电流I1(mA)	6.6	6	5.5	4.9	4.3	3.7	3.1	2.6	2.0	1.4	0.9
												接地电阻R4(kΩ)	0	1.8	3.5	6.1	9.3	13.7	19.7	26.8	40.1	64.7	110.3
对地电压(V)	0	10	20	30	40	50	60	70	80	90	100

Claims (1)

1.变电站直流接地查找方法，其特征在于采用毫安级直流卡钳表测量被测直流支路的对地泄漏电流，其具体步骤如下：

(1)测量之前对毫安级直流卡钳表进行消磁调零；

(2)将被测直流支路的正、负极导线同时卡入毫安级卡钳表，测量出该支路的对地泄漏电流；

(3)根据直流母线电压值U、直流系统的平衡电阻R₁-R₃数值以及上述第(2)步中测出的对地泄漏电流的数值，计算被测直流支路的接地电阻：

(a)当被测直流支路的负极导线被测出有对地泄漏电流I₁时，此时直流卡钳表显示负数，该支路负极导线的接地电阻R₄按下述公式

(A)计算：

$R_4=\frac{U}{{21}_1}-\left(\frac{R_1+{2R}_3}{2}\right)---\left(A\right)$

式中：U：直流母线电压值，单位为V；

R₁、R₃：直流系统的平衡电阻，单位为kΩ；

I₁：毫安级卡钳表测量出的被测直流支路对地泄漏电流，单位mA；

R₄：被测直流支路的负极导线的接地电阻，单位kΩ；

(b)当被测直流支路的正极导线被测出有对地泄漏电流时，此时直流卡钳表显示正数，该支路正极导线的接地电阻的计算方法与上述第(3)步中的(a)步相同；

(4)根据第(3)步计算出的接地电阻的大小，判断金属性接地或绝缘性接地：

当计算出的接地电阻R₄为0kΩ时为金属性接地；

当计算出的接地电阻R₄处在大于0kΩ、小于等于25kΩ之间时，为绝缘性接地。

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