CN87103973A

CN87103973A - 一种直流绝缘监视的方法

Info

Publication number: CN87103973A
Application number: CN 87103973
Authority: CN
Inventors: 钟国中; 樊县圃; 钟一梅
Original assignee: 钟国中
Priority date: 1987-05-28
Filing date: 1987-05-28
Publication date: 1988-12-14

Abstract

一种构思新颖的新型直流绝缘监视方法，避免了常规系统存在的弊病。能连续监测直流系统绝缘变化的动态。利用扰动法可检出国内尚未解决好的直流绝缘正负极平衡下降故障。当直流系统发生绝缘较大下降还未达到危险值之前，系统能提前自动检出，发出光、声信号。通过仪表上读数能用查表或计算正负极分别对地绝缘电阻值。按扭还具有检查本系统及信号系统是否完好的功能，投资省。

Description

本发明是涉及到变电站、发电站、开关站、工厂配电所的继电保护、控制、信号直流电源的绝缘监测范畴。现有技术如《电力工程设计手册》（东北、西北电力设计院编。1981年9月新一版）刊载。是应用直流电桥原理。在工程实际应用也基本上是这一类型。由于直流电桥自身原理上的限制，使现有系统存在如下一些缺陷：

1、当直流正负极对地绝缘电阻同时均衡下降时，系统不能检出信号，因而存在巨大的拒动区。比如当前广泛应用的ZJJ-1A直流绝缘监视继电器。当R₊＝25KΩ，R_-＝（10～150）KΩ时，继电器均不能动作（按规定任一极绝缘电阻低于25KΩ应发出警告信号）。从以上的数据可看出，据动区是非常大的。

2、现有技术用“电位器法”测量系统绝缘电阻，所需设备多，电位器易损坏，操作不便。由于计算复杂，只能读出直流系统对地绝缘电阻，不能分别测出正负极对地绝缘电阻。

3、现有技术不能随时监视绝缘变化，只有当系统正负极绝缘不平衡下降到危险值才发出信号。

4、装置无检查自身是否完好的试验手段。

基于上述，提出本发明的目的，除能避免现有技术的弊病，还具有简单可靠、便于操作、能连续监视绝缘动态、提前发信号的特点。本系统如图1所示，它由两只高内阻电压表V₁、V₂（内附有上、下越限报警的电触点），二只按钮A₁、A₂，二只扰动电阻R₅、R₆组成。下面结合附图对本发明作详细描述，其工作原理如下：

1、平时从V₁、V₂的读数可监视直流系统正负极对地绝缘电阻不平衡下降的严重程度。图2所示曲线族表示了系统的正负极对地绝缘电阻发生变化与电压表V₂读数的对应关系。不难看出，正负极对地绝缘电阻R₊、R_-从高阻值区下降到低阻值区的变化过程中。各区段的V_B（电压表V₂的读数）微增率 (dVB)/(dV) 是愈来愈增加的。即是说，阻值下降愈到低端，V_B的变化△V_B就愈来愈敏感。如设置一整定值△V_B。当V_B大于此值，即可发出预告信号。从电压表V₁、V₂的读数还可判断是哪极绝缘下降严重。

2、当直流系统正负极对地绝缘发生平衡下降，用扰动法可以检出信号。先从电压表读数判断是哪极绝缘低些（如看不出，就任选一按钮）。就按下图1中哪极的按扭。假设是负极绝缘低些，就按下按扭A₂接入电阻R₆。这时，相应极的电压表V₂读数将下降产生一个变化值△V^′ _B，△V^′ _B的理论推导下式表示：

ΔV_B= (V_e(R₂//R_-))/(R₁//R₊+R₂//R_-) - (V_e(R₂//R_-//R₆))/(R₁//R₊+R₂//R_-//R₆) （1）

（1）、式中V_e是直流电源额定电压，为了看出系统正负极绝缘平衡下降△V^′ _B的变化情况，可假设一系列的R₊＝R_-值计算出△V^′ _B，即可作出图3，从图中不难看出，在高阻端△V^′ _B变化不显著，在低阻端，△V^′ _B变化很快。适当选择整定值△V^′ _B，当按下按扭A₂如△V^′ _B大于整定值，说明绝缘正常，反之说明绝缘下降严重。对于直流系统正负极绝缘电阻发生不平衡下降时，用上述方法同样可画出图4。从图4可看出，R₊或R_-从高阻端往低阻端变化，其△V^′ _B的变化规律也是和图3相似的。同样可用扰动法检出信号，其原理、方法一样，不再叙述。

3、本系统还能测出正负极分别对地的绝缘电阻值，操作一次按扭A₂，记下V₂表的前后读数，用下式计算：

R₊= (R₁R₆V_e(V_B-V_B ^＇))/(V_B ^＇V_BR₁-R₆B_e(V_B-V_B ^＇)) （2）

R_-= (R₂R₆V_e(V_B-V_B ^＇))/(V_B＇(Ve-V_B)R₂-R₆V_e(V_B-V_B ^＇)) （3）

式中V_B、V^′ _B是按扭A₂操作前后V₂的读数;R₁、R₂为电压表V₁、V₂的内阻，一般要求内阻大于100KΩ。根据（2）、（3）式计算，或用查表、查曲线的方法很快得到R₊、R_-值。

综上所述，利用新型直流绝缘监视方法，在静态（即不操作按扭）时，从V₁、V₂的读数可连续监视直流系统的绝缘电阻的动态变化，当直流系统正负极绝缘发生不平衡下降，系统可自动发出预告光、声信号。随时可测出R₊、R_-值。

下面是实施一例，直流系统额定电压为220V，令R₁＝R₂＝R₅＝R₆＝100KΩ。根据公式（1）经计算可画出图4，因一般规定，以25KΩ为绝缘危险下降的整定值。从图4看出△V^′ _B取10V是恰当的。然后将装置接入电源，记下V_A＝128V，V_B＝92V。（V_A、V_B是V₁、V₂的读数）因V_B低些，说明负极绝缘低些，按下按扭A₂、V₁、V₂的读数变为V^′ _A＝148V、V^′ _B＝72V。根据公式（2）、（3）可算出R₊＝197.8KΩ、R_-＝91.36KΩ。在图4可标出工作点为A点，因这时△V^′ _B＝92-72＝20V，大于整定值10V，说明绝缘情况良好。如果运行一段时间，某种原因绝缘监视系统发出预告信号，说明绝缘有严重下降，我们可观察V₁、V₂读数为V_A＝157V，V_B＝63V，表V₂的读数下降了29V，已超过10V，故发出信号。为进一步弄清情况，按下按扭A₂，这时V^′ _A＝165V，V^′ _B＝55V，二表读数变化8V，小于整定值10V，证实了绝缘的确有问题，用（1）、（2）式计算，R₊＝100KΩ，R_-＝25KΩ，在图4上可标出B点，这时R_-已下降到危险值。需要强调的是静态时，系统发出信号，并不一定说明绝缘已下降到危险值，而只说明绝缘有大的下降。可用扰动法检测和查出R₊、R_-值。如属正常下降。可在新的V₁、V₂读数上调整定值△V_B为±10V。

利用本方法建立的电路的整定值不是按常规，以危险值作为整定值标准，而是以相对变化值作为整定值。优点是能在参数变化到危险值之前，提前预警，给运行人员以充分的处理问题的时间。系统简单可靠，投资比常规的节省。

Claims

1、一种直流绝缘监视的方法，应用本方法的监视系统，可连续监视直流系统的绝缘动态。设置一整定值，当绝缘严重下降时，可检出信号。

本系统应用扰动法可检出直流系统正负极绝缘平衡下降。选择一整定值，可检出信号。

本系统在静态或应用扰动法均可检测直流系统正负极绝缘不平衡下降。设置一整定值，可检出信号。

2、如权利要求1之方法，其特征为应用扰动法。可检出直流系统正负极平衡或不平衡下降。

3、根据权利要求2所述方法，设置一整定值，可检出信号。也可不设置整定值，观察仪表进行监视。

4、根据权利要求1所述扰动法可测出直流系统正、负极分别对地绝缘电阻值（公式计算或查表法）。

5、根据权利1所述扰动法，其特征是自检功能，能检测本系统自身完好性。