[發明專利]一種直流電源絕緣檢測裝置及檢測方法

有效

• 申請號: 201310201802.4
• 申請日: 2013-05-27
• 公開（公告）號: CN104181434B
• 公開（公告）日: 2017-03-15
• 發明（設計）人: 許昭德
• 申請（專利權）人: 深圳奧特迅電力設備股份有限公司
• 主分類號: G01R31/02
• 分類號: G01R31/02
• 代理公司: 深圳市瑞方達知識產權事務所(普通合伙)44314
• 代理人: 張約宗,張秋紅

技術領域

本發明涉及測量測試領域，尤其是涉及一種直流電源絕緣檢測裝置及檢測方法。

背景技術

為了保障電力系統的安全運行，發電廠、變電站的控制及保護回路均采用直流電源供電。直流母線絕緣性下降或直流母線接地是直流電源系統常見故障，一般情況下，當直流母線發生單極接地時，不會影響系統的正常運行，但必須及時找出接地點，排除故障。否則，當兩極接地時，將造成嚴重事故。因此需要及時掌握直流電源系統母線絕緣性能。目前市面上流行的直流電源絕緣檢測裝置的工作原理為：檢測直流母線對地的絕緣電阻值，當絕緣電阻低于設定值后發出報警。

圖1是目前常用的直流電源絕緣檢測裝置的電路圖，其中，一對平衡橋電阻Rb1、Rb2分別固定連接在正、負母線和地之間，且為標準的固定電阻。一對檢測橋電阻RL1、RL2分別通過開關K1、K2投切到直流母線上，且為標準的固定電阻。正、負母線對地的電壓Up、Un為測量變量，而且，直流母線電壓U=Up-Un，Rx、Ry為待測的等效直流母線對地絕緣電阻。若圖1中大地點電壓為零電勢，則可得如下公式：

IRb1+IRb2+IRL1+IRL2+IRx+IRy=0

該公式可改寫成：

Un/Rb1+Up/Rb2+Un/RL1+Up/RL2+Un/Rx+Up/Ry=0

在測量時，通過切換開關K1、K2的閉合或關斷，然后根據直流正、負母線的電壓測量值和電阻Rb1、Rb2、RL1、RL2的標準電阻值，可計算出待測的Rx、Ry的電阻值。

然而，在這種測量方法中，關于IRb1、IRb2、IRL1、IRL2，其分別是根據所測量的母線電壓值和電阻Rb1、Rb2、RL1、RL2的電阻值而計算獲得的。而電阻Rb1、Rb2、RL1、RL2采用標準的固定電阻，這些標準的固定電阻在生產過程中都有誤差，直接影響直流母線的對地絕緣電阻的計算值。如果電阻Rb1、Rb2、RL1、RL2采用高精度標準電阻，成本太高，而且，溫度對標準電阻的影響依然無法解決。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述成本高、誤差大缺陷，提供一種成本低、精度高的直流電源絕緣檢測裝置及檢測方法。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：構造一種直流電源絕緣檢測裝置，用于檢測直流母線的對地絕緣電阻，所述直流電源絕緣檢測裝置包括：用于檢測直流正、負母線分別對地的電壓的電壓檢測模塊、一對平衡橋電阻和一對檢測橋電阻，而且，所述一對平衡橋電阻分別固定連接在直流正、負母線和地之間，所述一對檢測橋電阻分別通過對應的開關連接在直流正、負母線和地之間，所述直流電源絕緣檢測裝置還包括：

電流檢測模塊，用于在檢測單極對地絕緣電阻值時檢測所述一對平衡橋電阻的電流和，及在檢測雙極同時接地絕緣電阻值時檢測所述一對平衡橋電阻的電流和分別與所述一對檢測橋電阻中的每一個的電流之和；

計算模塊，用于在檢測單極對地絕緣電阻值時，根據所述電流檢測模塊所檢測的所述一對平衡橋電阻的電流和獲取直流正、負母線對地的漏電流，并根據所述電壓檢測模塊所檢測的直流正、負母線分別對地的電壓及所獲取的漏電流，計算單極對地絕緣電阻值；在檢測雙極同時接地絕緣電阻值時，根據所述電流檢測模塊所檢測的所述一對平衡橋電阻的電流和分別與所述一對檢測橋電阻中的每一個的電流之和獲取直流正、負母線對地的漏電流，并根據所述電壓檢測模塊所檢測的直流正、負母線分別對地的電壓及所獲取的漏電流，計算雙極同時接地絕緣電阻值。

在本發明所述的直流電源絕緣檢測裝置中，所述電流檢測模塊包括：

至少一個電流檢測電阻，用于在檢測單極對地絕緣電阻值時，采樣所述一對平衡橋電阻的電流；及在檢測雙極同時接地絕緣電阻值時，采樣所述一對平衡橋電阻的電流及所述一對檢測橋電阻的電流；

第一計算單元，用于根據相應電流檢測電阻上的采樣電壓及預先構建的電流計算模型計算相應電流檢測電阻的電流，而且，所構建的電流計算模型為：

I=K*U+B

其中，I為相應電流檢測電阻的電流，U為相應電流檢測電阻上的采樣電壓，K、B分別為校準參數，而且，校準參數K、B是預先根據兩個特定電流值及相應電流檢測電阻在每個特定電流值下的采樣電壓而獲得的；

第二計算單元，用于在檢測單極對地絕緣電阻值時，根據所計算的電流獲取所述一對平衡橋電阻的電流和，及在檢測雙極同時接地絕緣電阻值時，根據所計算的電流獲取所述一對平衡橋電阻的電流和分別與所述一對檢測橋電阻中的每一個的電流之和。