[發明專利]直流IT系統的絕緣監測裝置和方法

有效

• 申請號: 201911337210.9
• 申請日: 2019-12-23
• 公開（公告）號: CN113092973B
• 公開（公告）日: 2023-06-09
• 發明（設計）人: 孫昌順;黃一凡;楊曉菲;李德勝;張育銘
• 申請（專利權）人: 國創移動能源創新中心（江蘇）有限公司
• 主分類號: G01R31/14
• 分類號: G01R31/14
• 代理公司: 常州佰業騰飛專利代理事務所(普通合伙) 32231
• 代理人: 高姍

本發明提供一種直流IT系統的絕緣監測裝置和方法，所述裝置包括：檢測橋電路，檢測橋電路連接到直流正極母線和直流負極母線；連接于檢測橋電路與地線之間的信號發生器；與信號發生器相連的電壓調節器和頻率調節器；控制器，用于采集檢測橋電路中的電壓參數，以獲取直流母線電壓，并根據直流母線電壓確定信號發生器輸出信號的幅值，以及通過控制電壓調節器來調節信號發生器輸出信號的幅值和通過控制頻率調節器來調節信號發生器輸出信號的頻率，并在信號發生器輸出信號的正半周期和負半周期分別采集檢測橋電路中的電壓參數，以及根據在正半周期所采集的電壓參數和在負半周期所采集的電壓參數計算直流IT系統的絕緣電阻。

技術領域

本發明涉及絕緣監測技術領域，具體涉及一種直流IT系統的絕緣監測裝置和一種直流IT系統的絕緣監測方法。

背景技術

隨著新能源行業的發展，直流IT(I標志電源變壓器中性點不接地，或通過高阻抗接地，T標志電氣裝置的外露可導電部分直接接地，此接地點在電氣上獨立于電源端的接地點)系統得到越來越多廣泛的應用，相應的安全要求也越來越高。直流IT系統的絕緣監測方法一般有平衡橋法、不平衡橋法、低頻注入法等。

然而上述方法均存在一定的缺陷，例如平衡橋法在母線對地線的絕緣情況同時下降的情況下，絕緣監測的精度會大大降低，甚至監測失敗；不平衡橋法會出現母線對地電壓明顯波動的情況，從而導致電路誤動作；低頻注入法不能適應較寬范圍的直流IT系統，在直流母線電壓比較低時，電壓波動比例較大，當直流母線電壓比較高時，低頻注入法的精度會比較差。

發明內容

本發明為解決上述技術問題，提供了一種直流IT系統的絕緣監測裝置和方法，能夠有效地降低絕緣監測時直流母線對地的電壓波動，并能夠提高絕緣電阻檢測的精度和穩定性，而且能夠適應更寬電壓范圍的直流IT系統。

本發明采用的技術方案如下：

一種直流IT系統的絕緣監測裝置，包括：檢測橋電路，所述檢測橋電路連接到所述直流IT系統的直流正極母線和直流負極母線；信號發生器，所述信號發生器連接于所述檢測橋電路與所述直流IT系統的地線之間；電壓調節器，所述電壓調節器與所述信號發生器相連；頻率調節器，所述頻率調節器與所述信號發生器相連；控制器，所述控制器分別與所述檢測橋電路、所述電壓調節器和所述頻率調節器相連，所述控制器用于采集所述檢測橋電路中的電壓參數，以獲取直流母線電壓，并根據所述直流母線電壓確定所述信號發生器輸出信號的幅值，以及通過控制所述電壓調節器來調節所述信號發生器輸出信號的幅值和通過控制所述頻率調節器來調節所述信號發生器輸出信號的頻率，并在所述信號發生器輸出信號的正半周期和負半周期分別采集所述檢測橋電路中的電壓參數，以及根據在正半周期所采集的電壓參數和在負半周期所采集的電壓參數計算所述直流IT系統的絕緣電阻。

所述檢測橋電路包括由第一電阻和第二電阻構成的第一電阻支路、由第三電阻和第四電阻構成的第二電阻支路，所述第一電阻支路的一端連接到所述直流正極母線，所述第二電阻支路的一端連接到所述直流負極母線，所述第一電阻支路的另一端與所述第二電阻支路的另一端均連接到第一節點。

所述信號發生器包括第一雙控開關和第二雙控開關，所述第一雙控開關的動端與所述第一節點相連，所述第二雙控開關的動端連接到所述地線，所述第一雙控開關的第一不動端與所述第二雙控開關的第一不動端均連接到第二節點，所述第一雙控開關的第二不動端與所述第二雙控開關的第二不動端均連接到第三節點。

所述電壓調節器包括獨立電源、轉換電路和第一隔離電路，所述獨立電源與所述轉換電路的輸入端相連，所述轉換電路的輸出端正極與所述第二節點相連，所述轉換電路的輸出端負極與所述第三節點相連，所述第一隔離電路連接于所述轉換電路與所述控制器的控制信號輸出端之間。

所述頻率調節器包括邏輯驅動器和第二隔離電路，所述邏輯驅動器與所述第一雙控開關和所述第二雙控開關的控制端相連，所述第二隔離電路連接于所述邏輯驅動器與所述控制器的控制信號輸出端之間。