[發明專利]一種基于正弦波交流注入的絕緣電阻監測方法

在審

• 申請號: 202111024444.5
• 申請日: 2021-09-02
• 公開（公告）號: CN113721078A
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 杜吉飛;趙紅雁;張棟彬;張宇航
• 申請（專利權）人: 蘇州共元自控技術有限公司
• 主分類號: G01R27/02
• 分類號: G01R27/02;G01R27/18;G01R27/08
• 代理公司: 亳州速誠知識產權代理事務所(普通合伙) 34157
• 代理人: 張輝

一種基于正弦波交流注入的絕緣電阻監測方法，是在直流正負極和大地之間注入一個正弦波交流信號，用一個RC隔直電路來采樣對地電流，消去了對地電流的直流分量，采樣得到的正弦交流信號與注入的正弦交流信號進行對比和計算，即可得到直流對地的絕緣電阻值。相對于傳統的方波注入的絕緣監測方法，本方法可以忽略對地電容的影響，不受直流電壓大小的影響，不受直流電壓變化的影響，監測速度快，監測頻率高。本方法可應用于各種直流系統對地在線絕緣電阻監測，以及無直流電壓的離線絕緣電阻監測。

技術領域

本申請屬于在線絕緣電阻監測領域，具體的，涉及一種基于正弦波交流注入的絕緣電阻監測方法。

背景技術

如今的直流絕緣監測方法(如：CN106053946A、CN103983857A、CN106405354A)主要包括非平衡電橋法和小信號方波交流注入法，而這兩種方法都具備如下不足：1、當直流系統存在接地電容的情況下，兩種方法都需要先給電容充電，充滿電之后再進行采樣和計算，由于電橋電阻非常大，充電時間會很長，大大延長絕緣監測周期，實時性不佳。2、由于A/D采樣分辨率的限制，對于非平衡電橋法，直流電壓越小監測精度越差，對于方波交流注入法，直流電壓越大監測精度越差。3、當一個監測周期內，接地電容以及直流電壓發生變化的情況下，監測精度變差。

為此，需要一種新型絕緣監測方法來減小直流電壓和接地電容對絕緣監測的影響，就可以提高監測精度和監測速度。

發明內容

本發明目的是針對現有技術的不足，提出了一種基于正弦波交流注入的絕緣電阻監測方法。

為實現上述目的，提出了如下技術方案。

一種基于正弦波交流注入的絕緣電阻監測方法，采用的電路如下：直流系統正負極分別接一個電橋電阻R_a且與電橋電阻R_a的端部側端連接，電橋中點O連接電橋電阻R_a的中間側端連接，；

電橋中點O連接電阻R_e的第一端連接，電阻R_e的第二端連接注入電壓的負極，注入電壓的正極與大地相連；

隔直電容C_x的一端與電阻Re的第一端相連；

隔直電容C_x的另一端與采樣電阻R_ex的一端相連，采樣電阻R_ex的另一端與電阻的R_e的第二端相連。

進一步，R_e兩端電壓設為v_es，接地電流設為i_e，直流電壓設為v_dc，注入電壓的電壓值設為v_g，R_ex兩端電壓設為v_ex；

實時采樣v_ex，當v_ex達到最大的時刻，v_ex的電壓采樣值為v_{ex_max}，當v_ex達到最大的時刻對應的v_g的電壓采樣值為v_{g_x}；當v_ex過零點的時刻，對應的v_g的的電壓采樣值為v_{g_y}；

將采樣得到的電壓值v_{ex_max}、v_{g_x}、v_{g_y}代入到下式，能夠得到參數x_zx和y_zx

將x_zx和y_zx，代入下式，即可得到絕緣電阻值R_fm：

上式中相關參數A，B，E，F，R_o定義如下：