[發(fā)明專利]一種具有自動校準(zhǔn)的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610067090.5
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105676086A
• 公開（公告）日: 2016-06-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何軍田;紀(jì)洪偉;孫志周;曹淑英;宋成磊;張光輝
• 申請（專利權(quán)）人: 山東魯能智能技術(shù)有限公司
• 主分類號: G01R31/12
• 分類號: G01R31/12;G01R35/00
• 代理公司: 濟(jì)南圣達(dá)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種具有自動校準(zhǔn)的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)

直流電源是發(fā)電廠、變電站、換流站的重要組成部分，為其信號裝置、繼電保護(hù)裝置、 測控裝置等提供可靠的工作電源。其可靠性直接影響電力系統(tǒng)安全、可靠性。直流系統(tǒng)整個 供電網(wǎng)絡(luò)涉及點(diǎn)多，面廣、線長，發(fā)生接地交流竄入直流、直流互竄等故障機(jī)率很高，一旦 有故障發(fā)生，就可能造成巨大的損失。因此直流電源的絕緣檢測功能顯得尤為重要。

隨著智能變電站及無人值守變電站的建設(shè)，對支路接地電阻精度和選線的準(zhǔn)確性要求越 來越高。而絕緣監(jiān)測裝置所應(yīng)用的直流漏電流傳感器會因?yàn)槔匣囟燃捌渌麉?shù)的影響導(dǎo) 致零點(diǎn)發(fā)生漂移或增益發(fā)生變化。由于支路多、線路復(fù)雜且?guī)щ姡绻斯づ挪閷⑹且粋€效 率非常低且危險系數(shù)比較大的工作。改裝置可自動完成由于零點(diǎn)漂移或增益變化導(dǎo)致的支路 接地電阻采集精度降低及支路選線誤報的問題，大幅度降低工作內(nèi)容，提高電力設(shè)施運(yùn)行穩(wěn) 定性。

同時，通過對測試發(fā)現(xiàn)，直流漏電流傳感器在整個測量范圍內(nèi)線性度比較好，比較容易 發(fā)生的是零點(diǎn)發(fā)生漂移和增益發(fā)生變化。基于傳感器上述特點(diǎn)，可以很好的實(shí)現(xiàn)裝置的自動 校準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種具有自動校準(zhǔn)的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)及方法，本系統(tǒng)根 據(jù)直流漏電流傳感器的特點(diǎn)，有效解決了絕緣監(jiān)測的校準(zhǔn)問題。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

一種具有自動校準(zhǔn)的絕緣監(jiān)測系統(tǒng)，包括處理單元、母線接地電阻計(jì)算模塊、校準(zhǔn)信號 產(chǎn)生模塊、支路接地電阻計(jì)算模塊和通訊模塊，其中：

所述處理單元連接母線接地電阻計(jì)算模塊、校準(zhǔn)信號產(chǎn)生模塊、支路接地電阻計(jì)算模塊 和通訊模塊；

處理單元采集母線正負(fù)極電壓信號，母線接地電阻計(jì)算模塊計(jì)算母線對地接地電阻等效 值，當(dāng)檢測的絕緣狀態(tài)合格則進(jìn)行實(shí)際絕緣電阻的檢測，計(jì)算正負(fù)極對地電阻，若正負(fù)極對 地電阻值大于設(shè)定值，處理單元控制校準(zhǔn)信號產(chǎn)生模塊進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)和增益校準(zhǔn)，記錄直流 傳感器輸出值和增益值，支路接地電阻計(jì)算模塊根據(jù)直流傳感器輸出值和增益值計(jì)算支路接 地電阻，將結(jié)果通過通訊模塊，傳輸給上位機(jī)。

所述校準(zhǔn)信號產(chǎn)生模塊，包括不平衡橋電阻、平衡橋電阻、不平衡橋投切開關(guān)和多個直 流漏電流傳感器與直流系統(tǒng)饋出線負(fù)載，其中，平衡橋電阻為兩個串聯(lián)的電阻，且分別連接 在母線正負(fù)極上，不平衡橋電阻為兩個串聯(lián)的電阻，分別連接在母線正負(fù)極上，兩個不平衡 橋電阻間串聯(lián)有兩個不平衡橋投切開關(guān)，不平衡橋投切開關(guān)的中性點(diǎn)和平衡橋電阻的中性點(diǎn) 均接地；每個直流系統(tǒng)饋出線負(fù)載并聯(lián)于母線正負(fù)極之間，且每個直流系統(tǒng)饋出線負(fù)載均與 一個直流漏電流傳感器并聯(lián)，直流漏電流傳感器彼此串聯(lián)在直流電流信號發(fā)生電路上。

所述不平衡橋電阻的阻值相同。

所述平衡橋電阻的阻值相同。

基于上述系統(tǒng)的工作方法，包括以下步驟：

(1)采集母線正、負(fù)極對地電壓值；

(2)根據(jù)母線正負(fù)極對地電壓值計(jì)算對地接地電阻，如果檢測的絕緣狀態(tài)合格，進(jìn)入 步驟(3)；

(3)啟動不平衡橋的投切，依次閉合一個不平衡橋投切開關(guān)，進(jìn)行實(shí)際絕緣電阻的檢 測，計(jì)算正負(fù)極對地電阻，如果正負(fù)極對地電阻大于設(shè)定值，則進(jìn)行步驟(4)；

(4)進(jìn)行零點(diǎn)校準(zhǔn)，使直流電源信號發(fā)生電路停止工作，逐支路記錄直流傳感器輸出 值；

(5)進(jìn)行增益校準(zhǔn)，控制直流電流信號發(fā)生電路輸出直流漏電流傳感器額定值，逐支 路記錄直流漏電流傳感器輸出值，計(jì)算增益值；

(6)結(jié)合實(shí)際運(yùn)行中的采樣值，計(jì)算支路接地電阻。

所述步驟(2)中，所述母線接地電阻計(jì)算模塊根據(jù)母線正負(fù)極對地電壓值計(jì)算對地接地電阻，當(dāng)正極對地電壓大于負(fù)極對地電壓值時，當(dāng)正極對地電壓小于負(fù)極對地電壓值時，其中，a為不平衡橋電阻與平衡橋電阻的比值，V₊為正極對地電壓值，V_{_}為負(fù)極對地電壓值，R>＝本極實(shí)際接地電阻。絕緣狀態(tài)合格為實(shí)際計(jì)算出的正負(fù)母線對地接地電阻值大于接地報警設(shè)定值。

所述步驟(3)中，具體方法為：啟動不平衡橋的投切，進(jìn)行實(shí)際絕緣電阻的檢測，當(dāng)S1 合上，S2分開，采集此時的正負(fù)極對地電壓V₁₊，V_1-可得到如下公式：