[发明专利]变电站直流系统一点对地绝缘故障H桥监测系统

说明书

本发明提供一种变电站直流系统一点对地绝缘故障H桥监测系统，包括绝缘系数检测模块x0、x1…xj…xn及PC工控机，绝缘系数检测模块x0用于检测直流系统母线绝缘系数，绝缘系数检测模块x1…xj…xn用于检测直流系统负载支路绝缘系数，各个绝缘系数检测模块的电路结构原理相同且包括：直流电源电压分压电阻Rx、Ry、Rz，对地泄漏电流检测电阻R1、R2，对地泄漏电流信号电阻R3、R4、R5、R6，过电压限制器TVS1、TVS2、TVS3，运放A0、A1、A2、A3，微控制器MCU，信号收发单元RxTx及隔离直流电源DC/DC，微控制器MCU通过信号收发单元RxTx与PC工控机联络，隔离直流电源DC/DC为检测模块供电。本申请的H桥能在线监测直流系统的对地绝缘变化趋势，有助于判断变电站的对地绝缘故障。

技术领域

本发明涉及变电站直流系统绝缘电桥监测技术领域，具体涉及一种变电站直流系统一点对地绝缘故障H桥监测系统。

背景技术

低压直流电源供电系统是变电站的关键组成部分，其安全稳定性影响着变电站的稳定运行，关系到整个电网的安全。而发电厂、变电站的直流系统是一个复杂的网络系统，它供电至继电保护、自动装置、信号装置、以及屋内屋外配电装置的操作机构、端子箱等，所以该系统发生对地绝缘故障机会较多，及时查找出直流对地绝缘故障点并将其消除，对于提高电力系统安全稳定运行具有重要意义。

目前变电站直流系统对地绝缘故障查找方法主要有：概率判断法、拉路法和万用表电压测量法，以及利用微机绝缘监测仪和便携式直流接地定位仪的检测方法。

概率判断法：当直流系统对地绝缘故障发生后，值班人员可以依据现场、环境、外界客观因素等采取概率判断法，也就是特定环境下接地故障发生的机率，因为所有直流接地其伴随原因，归纳起来主要有雨雪、大雾(绝缘降低)、小动物活动等。现场不合理施工(人为造成)，设计的不合理(逻辑原因)，二次设备自身(质量问题、老化问题)等这些问题，并结合现场的实际特点做出判断，但是这种方法的主观性大，实际操作困难。

拉路法：这是一种查找对地绝缘故障回路最直观的方法，故名思议，是将直流母线上的馈线空开逐个短时断开，当其中某条馈线空开断开时，直流接地告警返回，则说明接地点在该馈线支路上。这种方法简单，但需要短时断开支路电源空开，此时极易可能会造成系统拒动或者误动。

万用表电压测量法：结合拉路法，当切除其中某一部分直流负荷之后，通过万用表测量所剩下直流负荷对地电压的变化情况来判断接地点之所在，当直流一极接地时，其对地电压将降低，另一极对地电压升高。这种方法简单，但具有拉路法的弱点。

微机绝缘监测仪：包括传统绝缘监测仪、母线检测和支路检测，其中：

传统绝缘监测仪的工作原理是当绝缘电阻低于设定的报警值时，自动启动支路巡检功能。

母线检测有两种，一种是平衡电桥检测，另一种是不平衡电桥检测。其中，平衡电桥检测的工作方式是利用装置主机内部的两个等值电阻R1＝R2，及串联可调电位器R3，通过R3的调节，使R3的动触头与母线或者负载正、负极的对地电阻之间获得电流平衡，从而可计算出对地绝缘电阻；而不平衡电桥检测工作方式是通过在绝缘监测仪的主机内部设置2个电阻值相同的对地分压电阻R1＝R2，与对应的母线或者负载正、负极对地电阻组成检测桥，检测桥的不平衡电流；检测时需把对地分压电阻R1和R2一起接地，检测完成后，再把R1和R2一起切除。以上的电桥检测方法在检测时，有节点与大地连接，人为引入了接地检测电阻，干扰了直流母线正常的接地状态，可能使得系统拒动或者误动；而且电桥对严重故障效果较好，但高阻接地检测欠灵敏，检测绝缘电阻范围较窄，并且还有一定的检测死区。