CN111965425A - 一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法 - Google Patents

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仉志华
董浩东
田咏桃
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    • G01R27/02—Measuring real or complex resistance, reactance, impedance, or other two-pole characteristics derived therefrom, e.g. time constant
    • G01R27/025—Measuring very high resistances, e.g. isolation resistances, i.e. megohm-meters
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R31/00—Arrangements for testing electric properties; Arrangements for locating electric faults; Arrangements for electrical testing characterised by what is being tested not provided for elsewhere

Abstract

本发明提供了一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法，属于电力系统技术领域。其技术方案为：一种结合直流电桥与串联LC电路的三相三线制多出线低压配电系统绝缘下降回路选择方法，其特征在于，根据三相三线制多出线低压配电供电方式结构，在各出线首端串联LC谐振电路，通过每条出线的任意相注入低压直流电压，根据直流电桥原理，测量各回路对地绝缘电阻，与绝缘正常变化范围内的电阻值比较进而确定绝缘下降回路。本发明的有益效果为：利用每条出线首端串联谐振频率为50Hz的LC电路，在不影响交流系统正常工作的前提下，将直流信号限制在每个独立回路之内，实现各回路绝缘电阻的独立测量，进而确定绝缘下降回路，便于掌握每条出线的绝缘电阻变化情况，缩小绝缘破坏判断范围，便于开展后续处理工作。

Description

一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法
技术领域
本发明具体涉及一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法。
背景技术
安全用电是工业生产与居民生活有效供能的基本前提。通常，低压配电系统采用三相四线制供电方式，通过漏电保护器实时监测火线与零线之间的电流差值判断是否出现人身触电事故。然而，油田、煤矿等厂矿企业的生产用电具有一定的特殊性，多采用三相三线制低压配电系统直接为三相负载供电，现有基于差动保护原理的漏电保护器无法使用。油田、煤矿等厂矿企业因施工、绝缘老化、动物肇事、井场水淹等原因存在严重的漏电和触电安全隐患，造成电气设备及线路绝缘损坏，操作人员一旦碰触漏电部分，很容易发生人身触电事故，所以配电系统保护配置不完备，触电防护需求迫切。
绝缘电阻是绝缘物质在规定条件下的直流电阻，作为电气设备和电气线路最基本的绝缘指标，近年来，针对该供电方式下的绝缘电阻在线监测方法成为研究热点，但是传统方法只能反应整个低压配电系统的绝缘电阻变化情况，无法确定绝缘下降出线回路，本发明提供了一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法，能够实现各回路绝缘电阻的独立测量，便于掌握每条出线的绝缘电阻变化情况，缩小绝缘破坏判断范围，对开展后续处理工作，消除触电隐患有重要意义。
发明内容
本发明解决的技术问题是：提出了一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法，此种方法根据三相三线制多出线低压配电供电方式结构，在每条出线的任意相注入低压直流电压，考虑直流电压在交流电网下的运行特性，在每条出线首端串联谐振频率为50Hz的LC谐振电路，在不影响交流系统正常工作的前提下，将直流信号限制在每个独立回路之内，实现各回路绝缘电阻的独立测量，实际绝缘电阻与绝缘正常变化范围内的电阻值比较进而确定绝缘下降回路，便于掌握每条出线的绝缘电阻变化情况，缩小绝缘破坏判断范围，便于开展后续处理工作。
本发明是通过如下措施实现的：一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法(简易流程图如图2所示)，其具体方法为：根据三相三线制多出线低压配电供电方式结构，在每条出线首端串联LC谐振电路，取电感L为100mH，电容C为0.1mF，由公式：
Figure BDA0002258593080000021
LC串联谐振频率为50Hz(仿真验证如图4所示)，将直流信号限制在每个独立回路之内，选择检测支路Ln，将直流电压注入监测支路Ln的任意相，计算绝缘电阻Rx，与绝缘正常变化范围内的电阻值比较进而确定绝缘下降回路。
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明专利所公开的一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法，针对三相三线制多出线低压配电供电方式结构，利用LC串联谐振电路隔直流通交流的特性将直流信号限制在每个独立回路之内，实现各回路绝缘电阻的独立测量，相比于现有的注入直流监测技术，能够准确的应用于交流电网中，掌握每条出线的绝缘电阻变化情况，缩小绝缘破坏判断范围，便于开展后续处理工作。
附图说明
图1为一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法结构原理图；
图2为一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法简易流程图；
图3为某三相三线制低压配电系统绝缘电阻下降回路选线仿真结果；
图4为系统频率波动时，LC串联电路电压降；
具体实施方式
为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，对本方案进行阐述，一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法简化网络如图1所示：
其中，L1、L2、L3表示三条回路，L、C表示串联的LC谐振电路，在直流监测装置中，Ra、Rc表示限流电阻，Rb、Rd表示采样电阻，V1、V2表示采样电压，RXi表示第i条回路三相线路对地绝缘电阻并联之和，CXi表示第i条回路三相线路对地等效电容并联之和(i＝1,2,3)。由图1可得：
V1＝V×Rb/(Ra+Rb) (1)
V2＝V×Rd/(Rc+Rd+Rx) (2)
由式(1)(2)可得：
RXi＝(Ra+Rb)(V1/V2-1)
考虑电缆长度、负荷功率、负荷接线方式等因素对故障选线的影响，搭建模型进行仿真分析，其中采样电阻Rb、Rd阻值为90kΩ，限流电阻Ra、Rc阻值为10kΩ，系统电压为1980kV，支路L1负荷功率为50kW，星接，线路长度为2km；支路L2负荷功率为100kW，角接，线路长度为2km；支路L3负荷功率为150kW，星接，线路长度为1km，仿真结果如表3所示，表明一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法能够准确掌握每条出线的绝缘电阻变化情况。
本发明未经描述的技术特征可以通过或采用现有技术实现，在此不再赘述，当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的普通技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法，其特征在于，根据三相三线制多出线低压配电供电方式结构，在各出线首端串联LC谐振电路，通过每条出线的任意相注入低压直流电压，根据直流电桥原理，测量各回路对地绝缘电阻，与绝缘正常变化范围内的电阻值比较进而确定绝缘下降回路。
2.根据权利要求1所述的一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法，其特征在于，利用每条出线首端串联谐振频率为50Hz的LC电路，在不影响交流系统正常工作的前提下，将直流信号限制在每个独立回路之内。
3.根据权利要求2所述的一种三相三线制低压配电系统绝缘下降回路选择方法，其特征在于，基于直流电桥原理实现各回路绝缘电阻的独立测量，进而确定绝缘下降回路。
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