[发明专利]一种直流系统接地故障诊断方法

说明书

技术领域

     本发明涉及电网安全管理技术领域，尤其涉及一种直流系统接地故障诊断方法。

背景技术

在理想状态下直流回路中的对地电容是不会影响直流的安全运行，所以往往被人们所忽视。由于对地电容过大造成的继电保护误动通常没有得到很好的解释。随着电网电压等级的不断提高，电站容量的不断增大和电站范围面积的扩大，导线对地的分布电容及高频开关对地的抗干扰电容也不断的增大，一般500KV变电站对地总电容已达500uF以上。对地电容量的大小实际上是一个直流系统中各负载整合过程中出现的一个新问题，事先无法控制。单点接地不会造成保护设备误动，在传统的思维中，仅考虑回路电容具有隔直流通交流的固有特性，人们都忽视了直流回路对地电容的存在。但实际上在大型变电站中由于设备对地电容的增大，一点接地同样会造成继电保护误动，其中原因主要就是各支路对地电容在母线（含母线及直流电源等效参数）上并接，形成各支路对地电容之和较大，在特定的干扰下形成谐振所造成的。此现象的存在可使继电器元、开关元件的运行造成较大的影响，发生误动故障。由于直流系统中的干扰信号与绝缘参数在某个频段时可使运行中的直流系统发生谐振，导致装置误动，严重影响电网的安全运行。

发明内容

本发明提供一种能够发现直流系统接地故障并诊断的方法。

实现上述目的采取的技术方案是：一种直流系统接地故障诊断方法，直流系统正负母线穿过高磁导率的环状铁芯，环状铁芯两侧分别设置检测绕组和通过三角波恒流源激磁电流的交流激磁绕组，通过检测绕组电压波形即可诊断直流系统是否故障。

其方法为：假设I 1、I 2 分别为直流系统“正”、“负”母线向负荷提供的电流，

（1）当I 1= I 2 时，检测绕组W2的感应电动势U波形为正、负相间, 对称于时间轴的矩形脉冲；

（2）直流系统发生故障, I 1> I 2 时, 检测绕组W2的感应电动势U正脉冲列向左偏移,负脉冲列向右偏移；

（3）直流系统发生故障, I 1< I 2 时, 比较检测绕组W2的感应电动势U正脉冲列向右偏移,负脉冲列向左偏移。

本发明的有益效果是：检测绕组的感应电动势可以通过仪器快捷容易地获得，通过感应电动势波形图的变化即可判断出直流系统的问题。本发明将直流系统这一复杂的变化简化为感应电动势的变化，方法简单实用可靠，波形图观察更为直观，为检修人员进一步维修直流系统提供了可靠的依据和指导。

附图说明

下面结合附图对本发明做进一步的说明：

图1是本发明的示意图。

图2、图3、图4为检测绕组的感应电动势的波形图。

具体实施方式

如图1所示，F 为高磁导率的环状心; I 1、I 2 分别为直流系统“正”、“负”母线向负荷提供的电流; i0 为三角波恒流源激磁电流; W 为穿过铁心直流绕组; W1为交流激磁绕组; W2 为检测绕组。

一种直流系统接地故障诊断方法，直流系统正负母线穿过高磁导率的环状铁芯，环状铁芯两侧分别设置检测绕组和通过三角波恒流源激磁电流的交流激磁绕组，通过检测绕组电压波形即可诊断直流系统是否故障。

其方法为：

（1）直流系统正常工作时, I 1= I 2, 此时直流电流对铁心产生的磁场强度为0，此时检测绕组W2的感应电动势U的波形图如图2所示。

（2）直流系统发生故障, I 1> I 2 时, 铁心中的直流磁通即由漏电流造成的磁通不为0,此时检测绕组W2的感应电动势U的波形图如图3所示。

（3）直流系统发生故障, I 1< I 2 时, 铁心中的直流磁通即由漏电流造成的磁通不为0,此时检测绕组W2的感应电动势U的波形图如图4所示。

  通过比较检测绕组W2的感应电动势U的波形图发现，当I 1= I 2 时，检测绕组W2的感应电动势U波形为正、负相间, 对称于时间轴的矩形脉冲；当直流系统发生故障I 1> I 2 时,检测绕组W2的感应电动势U正脉冲列向左偏移,负脉冲列向右偏移；当直流系统发生故障, I 1<I 2 时, 比较检测绕组W2的感应电动势U正脉冲列向右偏移,负脉冲列向左偏移。

本发明的有益效果是：检测绕组的感应电动势可以通过仪器快捷容易地获得，通过感应电动势波形图的变化即可判断出直流系统的问题。本发明将直流系统这一复杂的变化简化为感应电动势的变化，方法简单实用可靠，为检修人员进一步维修直流系统提供了可靠的依据和指导。

上述表达的图形、说明，仅为本发明的实施例而已，并非是对本发明的保护范围进行限制，凡根据本发明权利要求所作的等同变化或修饰，均为本发明权利要求所涵盖。