[發明專利]微電網三相IT系統電能質量與絕緣性能在線檢測裝置

有效

• 申請號: 201610894157.2
• 申請日: 2016-10-13
• 公開（公告）號: CN106526355B
• 公開（公告）日: 2019-03-01
• 發明（設計）人: 凌云;張曉虎;李圣清
• 申請（專利權）人: 湖南工業大學
• 主分類號: G01R31/00
• 分類號: G01R31/00;G01R31/12;G01R31/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種微電網三相IT系統電能質量與絕緣性能在線檢測方法，由包括控制器單元、絕緣信號取樣單元、電壓電流取樣單元的裝置實現。電壓電流取樣單元、絕緣信號取樣單元分別用于獲取三相電壓電流信號和監測窄脈沖電壓信號、對地窄脈沖電壓信號并送至控制器單元進行電能質量與絕緣性能在線檢測；對地窄脈沖電壓信號由控制器單元控制第一信號取樣支路、第二信號取樣支路、第三信號取樣支路中的第一電子開關、第二電子開關、第三電子開關開通獲取。所述方法無需注入外加獨立信號，即可實現對三相三線制交流IT系統的電能質量與絕緣性能在線監測；能夠準確計算出3根母線各自的對地絕緣電阻值，除能夠監測短路故障外，還能夠判斷母線絕緣劣化的程度。

技術領域

本發明涉及一種電網性能在線監測方法與設備，尤其是一種微電網三相IT系統電能質量與絕緣性能在線檢測方法及裝置。

背景技術

太陽能、風能、地熱能發電系統，以及移動發電車、汽柴油發電機等微電網系統對礦井、野外醫療車、船舶等負荷供電時，要求供電的可靠性高，安全性好。采用IT系統供電是一種很好的選擇。IT系統出現第一次故障時故障電流小，電氣設備金屬外殼不會產生危險性的接觸電壓，因此可以不切斷電源，使電氣設備繼續運行，但需要對其電能質量及絕緣性能進行在線監測并通過報警裝置告知，及時檢查消除故障。

目前的IT系統絕緣在線監測中，廣泛采用基于注入信號的檢測方法，通過采集注入信號時采樣電阻的電壓或者IT系統相線上的電流，當IT系統對地短路或者絕緣劣化時，其對地絕緣電阻下降，注入信號時采樣電阻上的電壓或者IT系統相線上的電流中故障特征量劇增，可據此進行判斷。采用注入信號法監測IT系統絕緣時，不管注入的是直流信號、單頻交流信號，還是雙頻交流信號，都需要相應的獨立信號源，系統復雜；且獨立信號源的電壓有效值不允許超過50V，給故障特征量的判斷及故障選線定位帶來困難。

發明內容

為了解決IT系統絕緣在線監測中存在的問題，本發明提供了一種微電網三相IT系統電能質量與絕緣性能在線檢測方法，所述方法將監測窄脈沖電壓加載在相線之間通過保護地形成的回路上，形成相應的對地窄脈沖電壓；依據監測窄脈沖電壓及相應的對地窄脈沖電壓進行絕緣性能在線檢測；依據三相交流電壓、電流數據分析電能質量。

所述監測窄脈沖電壓為將所述三相IT系統的線電壓以脈沖導通方式加載形成，通過電子開關脈沖式開通實現。所述電子開關脈沖式開通的時刻為三相IT系統線電壓的過零點。

所述監測窄脈沖電壓及相應的對地窄脈沖電壓至少有3組。

本發明還提供了一種微電網三相IT系統電能質量與絕緣性能在線檢測裝置，用于實現上述電能質量與絕緣性能在線檢測方法。所述裝置包括控制器單元、絕緣信號取樣單元、電壓電流取樣單元。

所述絕緣信號取樣單元包括第一信號取樣支路、第二信號取樣支路、第三信號取樣支路以及取樣電阻；第一信號取樣支路包括串聯連接的第一電子開關、第一限流電阻，第二信號取樣支路包括串聯連接的第二電子開關、第二限流電阻，第三信號取樣支路包括串聯連接的第三電子開關、第三限流電阻；第一信號取樣支路的一端連接至三相交流IT系統的相線 A，第二信號取樣支路的一端連接至三相交流IT系統的相線B，第三信號取樣支路的一端連接至三相交流IT系統的相線C；第一信號取樣支路的另外一端、第二信號取樣支路的另外一端、第三信號取樣支路的另外一端與取樣電阻的一端連接，取樣電阻的另外一端連接至保護地。

所述三相交流IT系統的對地窄脈沖電壓包括相線A對地窄脈沖電壓、相線B對地窄脈沖電壓、相線C對地窄脈沖電壓，由控制器單元分別控制第一電子開關、第二電子開關、第三電子開關開通獲取。

所述裝置實現電能質量與絕緣性能在線檢測的具體步驟包括：

步驟1、采樣獲取相線A對地窄脈沖電壓、相線B對地窄脈沖電壓、相線C對地窄脈沖電壓；采樣獲取三相交流電壓、電流數據；