CN103048630A - 双重化直流电源混用分析模型及判断方法 - Google Patents

Abstract

一种双重化直流电源混用分析模型及判断方法，属测量领域。其判断方法包括下列步骤：绝缘监测仪屏内任选一组直流系统；短时解开电压采样回路K+和K－开关或直流小熔丝；如果真是“直流混用”的话，这时Ix=0；另一组未拉采样直流的直流母线的电压会马上恢复正常，反之亦然；其针对目前变电站内绝缘监测仪无法准确判断直流混接情况的缺点，给出了一种简单有效的判断方法。

Description

双重化直流电源混用分析模型及判断方法

技术领域

本发明属于测量领域，尤其涉及一种用于双重化直流电源的分析模型及判断方法。

背景技术

目前变电站内直流电源多已实现双重化，但在这种情况下出现了新的“假接地”现象。导致这些现象的原因较多，但故障现象比较近似。但另一方面变电站内目前常用的微机式绝缘监测仪却不能及时发现并准确找到接地支路，让现场处理人员十分困扰。

“奇怪”的接地现象并不是真正意义上的直流正极或负极电源系统对低绝缘降低，因为没有真正意思上的“接地点”，而是由于双重化后的本应完全隔离的两组直流电源系统之间发生了“混用”。

其具体表现为：

①直流接地绝缘监测仪报警，两组独立直流系统同时出现绝缘降低；

②两组直流系统的绝缘降低的，是一组为正极，而另一组一定是负极；

③正极和负极绝缘降低电压的绝对值基本相同，且常常不为零，甚至比较高（如30V）；

④直流接地绝缘监测仪往往无法通过自动支路寻线功能找到接地支路；

⑤人为找到“接地支路”后，拉开任一组直流小开关后，两组直流绝缘降低现象会同时消失。

在实际工作中，迫切需要针对目前变电站内绝缘监测仪无法准确判断直流混接情况的缺点，给出一种简单有效的判断方法。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种双重化直流电源混用分析模型及判断方法，其通过建立计算模型来揭示出现直流混用时现象的本质，并采用一种简易的现场方法来进行判断，从而弥补现有自动绝缘监测仪在这方面的功能缺陷。

本发明的技术方案是：提供一种双重化直流电源混用分析模型及判断方法，其特征是：

对于不直接接地系统的直流电源系统，建立两组直流系统通过寄生电阻RX混接的模型，

并据此得到计算公式；

$U1=\mathrm{Un}-\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U2=-\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U3=\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U4=-\mathrm{Un}+\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$\mathrm{Ix}=\frac{\mathrm{Un}}{R+\mathrm{Rx}}$

其中R1、R2是绝缘监测仪的采样电阻，R+和R－是直流系统正、负极对地绝缘电阻，R1、R2中间的接地E1是在绝缘检测仪上的工作接地，而R+和R－间的接地点E2是一个“虚拟”的接地。

2.按照权利要求1所述的双重化直流电源混用分析模型及判断方法，其特征是所述的判断方法包括下列步骤：

绝缘监测仪屏内任选一组直流系统；

短时解开电压采样回路K+和K－开关或直流小熔丝；

如果真是“直流混用”的话，这时Ix=0；

另一组未拉采样直流的直流母线的电压会马上恢复正常，反之亦然；

针对目前变电站内绝缘监测仪无法准确判断直流混接情况的缺点，给出了一种简单有效的判断方法。

与现有技术比较，本发明的优点是：

1.首次建立了两组直流系统通过寄生电阻RX混接的模型，并据此演变出的计算公式清晰的解释了大量直流现象发生的本质；

2.针对目前变电站内绝缘监测仪无法准确判断直流混接情况的缺点，给出了一种简单有效的判断方法；

3.该方法实用性强，也为绝缘监测仪厂家开发新功能指出了一个有价值的参考方向。

附图说明

图1是直流绝缘监视系统绝缘原理示意图；

图2是两组直流通过电阻混用原理图；

图3是直流混用电路分析图；

图4是直流混用判断方法原理图；

图5是本发明直流混用判断方法步骤方框图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。

图1中，对于不直接接地系统的直流电源系统来说，在使用绝缘检测仪后，变电站内直流系统的等效电气电路图如图1所示，其中R1、R2是绝缘监测仪的采样电阻，R+和R－是直流系统正、负极对地绝缘电阻，R1、R2中间的接地E1是在绝缘检测仪上的工作接地，而R+和R－间的接地点E2是一个“虚拟”的接地（因为直流系统本身是不接地系统）。

图2中，当变电站内两组独立直流地正、负极之间有一个大小为Rx的电阻将它们“联系”起来。简化该图后进行电路分析，即可得到图3所示。

据此得出经验计算公式:

$U1=\mathrm{Un}-\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U2=-\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U3=\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U4=-\mathrm{Un}+\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$\mathrm{Ix}=\frac{\mathrm{Un}}{R+\mathrm{Rx}}$

带入相关参数后计算，与现场测量值基本相符。

直流混接发生时的现场判断方法：

从上述内容可知，绝缘监测仪在工作时需要采样母线电压，同样也提供了工作的接地点，而“直流混用”导致两条直流母线电压同时变化现象的原因是，两个工作接地点通过大地形成了回路，所以可采用如图4所示方法：绝缘监测仪屏内任选一组直流系统，短时解开电压采样回路K+和K－（通常是直流小熔丝）。如果真是“直流混用”的话，这时Ix=0，另一组未拉采样直流的直流母线的电压会马上恢复正常，反之亦然，其具体步骤如图5所示。

在实践中，这种方法被证实是可靠而安全的。

本方案根据大量的现场经验现象提炼而成，首次建立了两组直流系统通过寄生电阻RX混接的模型，并据此演变出的计算公式，清晰的解释了大量直流现象发生的本质。特别是针对目前变电站内绝缘监测仪无法准确判断直流混接情况的缺点，给出了一种简单有效的判断方法。通过多次的现场实践证明，该方法实用性强，也为绝缘监测仪厂家开发新功能指出了一个有价值的参考方向。

本发明可广泛用于变电站直流系统的运行和管理领域。

Claims (2)

1.一种双重化直流电源混用分析模型及判断方法，其特征是：

对于不直接接地系统的直流电源系统，建立两组直流系统通过寄生电阻RX混接的模型，

并据此得到计算公式；

$U1=\mathrm{Un}-\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U2=-\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U3=\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$U4=-\mathrm{Un}+\frac{\mathrm{Un}}{2}\×\frac{1}{1+\frac{R}{\mathrm{Rx}}}$

$\mathrm{Ix}=\frac{\mathrm{Un}}{R+\mathrm{Rx}}$

其中R1、R2是绝缘监测仪的采样电阻，R+和R－是直流系统正、负极对地绝缘电阻，R1、R2中间的接地E1是在绝缘检测仪上的工作接地，而R+和R－间的接地点E2是一个“虚拟”的接地。

2.按照权利要求1所述的双重化直流电源混用分析模型及判断方法，其特征是所述的判断方法包括下列步骤：

绝缘监测仪屏内任选一组直流系统；

短时解开电压采样回路K+和K－开关或直流小熔丝；

如果真是“直流混用”的话，这时Ix=0；

另一组未拉采样直流的直流母线的电压会马上恢复正常，反之亦然；

针对目前变电站内绝缘监测仪无法准确判断直流混接情况的缺点，给出了一种简单有效的判断方法。

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