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 　　直流系统接地是一种易发生且对电力系统危害较大的故障。直流系统正极接地，可能造成继电保护误动，因为跳闸线圈接直流电源负极，系统再有一点接地或绝缘不良，可能引起保护误动;直流系统负极接地，系统再有一点接地或绝缘不良，可将跳闸回路或合闸回路短路，造成保护拒动，此时系统发生故障，保护的拒动必然导致系统事故扩大，同时还可能烧坏继电器的触点或熔断器。通过对直流系统的绝缘电阻检测，能預防和发现系统中发生或潜在的接地故障。因此，为保护变电站的安全可靠运行，防止发生两点接地可能造成的严重后果，直流系统都必须装设能够连续工作且灵敏度足够高的绝缘监测装置，必须对直流系统的支路对地绝缘电阻进行测量判断，如图所示。

　　绝缘监测装置是监视直流系统绝缘情况的一种装置， 可实时监测线路对地漏电阻，此数值可根据具体情况设定。当线路对地绝缘降低到设定值时，就会发生告警信号。

　　绝缘监测的设备组成有:主机、TA采集模块以及绝缘监测电流变送器(以下简称TA),此为基本配置。对于比较大型复杂的直流系统，馈线支路数多且有直流分屏时，可配置绝缘监测分机来扩展。

　　绝缘监测设备主机采用电桥检测原理，实时监测正负直流母线的对地电压和绝缘电阻， 当正负直流母线的对地绝缘电阻低于设定的报警值，自动启动支路巡检功能。实时绝缘监测分为母线检测和支路巡检两部分。

　　目前广泛采用微机绝缘监测装置，微机直流系统接地监测装置适用于变电站，发电厂以及通信、煤矿、冶金等大型厂矿企业直流电源系统的地缘监洲和接地检测。此装置采用平衡桥和不平衡桥结 合的原理完成直流母线的监测，不对母线产生任何交流或直流干扰信号，不会造成人为绝绿电阻下降； 利用电流差原理，对因支路接地产生的对地漏电流进行在线无接触测量，可实现接地故障支路的选线定位。

　　(1)直流按地的类型。直流系统间接接地、非金属接地、环路接地、正负同时接地、正负平衡接地、多点接地、交流窜人等。

　　(2)直流系统地缘监测装置主要功能。线检测直流系统的对地绝缘状况 (包括直流母线、蓄电池回路、每个电源模块和各个馈线回路绝缘状况)，并自动检出故障回路。绝缘监测装置为独立的智能装置，布置在直流馈线屏(柜) 上，可与成套装置中的总监控装置和变电站监控系统通信。直流系统绝缘监测装置可对母线电压和各支路对地绝缘电阻进行测量判断，超出正常范围时发出报警信号。

　　(3)直流系统绝缘监测装置通信过程。绝缘监测系统属于直流监控产品的一种，与蓄电池监测系统、充电机监测系统、馈线监测系统等同时运行。绝缘监测系统直接的监测对象为直流母线，监测数据通过数据总线传输给集中监控器，或通过继电器报警触点传送给集中监控器。集中监控器获知绝缘监测系统的信息、 通过总线与后台监控计算机通信。

　　(4)直流系统绝缘监测装置的类型。包括绝缘监察继电器(只能进行正、负 母线对地电阻和电压显示，不正常时可及时报警并显示接地类型)和微机型绝缘 监测装置(具有各馈线支路绝缘状况进行自动巡检及电压超限报警功能，并能对所有支路的正对地、负对地的绝缘电阻，对地电压等一一对应显示，不正常时间 对故障支路显示出支路号及故障类别和报警)。

　　一、检测原理

　　目前直流系统绝缘电阻检测方法可分为交流法和直流法，其中直流法主要基于电桥平衡的漏电流检测法，交流法主要包括信号注入法和变频探测法。

　　（1）信号注人法。由于注入的为低频载波脉冲信号，会受到系统电容电流的严重干扰，假如支路中存在大电容元件或等效对地电容较大时， 必须对电容电流进行补偿后才能使用该方法，而且测量精度不准。另外注人的低频载波脉冲信号将对于原系统面言，相当于人为增加的外部干扰，使得系统的电压纹波变大，影响其他设备的使用。

　　(2)漏电流检测法。利用霍尔效应的直流传感器检测出每条支路的直流电流信号.根据磁平衡原理，无接地的支路传感器输出为零，而故障支路输出不为零。

　　(3)变频探测法.其基本原理是在直流母线中注人两组幅值一样、 频率不同的交流信号，然后检测支路上感应出的低频信号，当系统绝缘电阻下降发生接地故障时，检测出的低频信号幅值会发生明显的变化，但是该方法和信号注人法一样，存在对地电容电流的干扰问题。因此，实际现场中简单易行的方法还是基于电桥原理的直流法。

　　1.监测方法

　　1）电桥法

　　直流电桥法主要有平衡电桥法、不平衡电桥法等，但是，近年来，大多数的直流地缘监测装置均采用平衡电桥与不平衡电桥相结合运行的双桥法。电桥法，就是通过设置两个电阻和直流系统正负极对地电阻组成电桥，系统正常时，电桥平衡；而系统出现某点接地时， 电桥将失去平衡，产生报警信号。

　　在直流母线上采用桥接电阻作为电压取样电阻网络，用欧姆定律直接计算的原理。传感器是直流漏电流传感器，传感器环绕安装在直流支路的正负出线上。 从支路正端流出的电流经过支路负载，返回支路负端。当支路没有接地时，穿过传感器的电流大小相等、方向相反，产生的磁场相互抵消，传感器不反映负载电流变化;当该支路通过接地电阻接地时，穿过传感器的电流差产生磁场，传感器的输出发生变化，通过解调得到支路接地漏电流。因此，主机通过检测各支路传感器的输出是否为零，即可判断直流系统接地故障支路，并通过测量 母线的正、负电压即可计算出接地电阻。使用该方法，传感器与被测支路只有磁的联系，没有电的联系，而且无需向被测支路加人任何辅助信号，如图4-5 所示。

　　平衡电桥电阻阻值的选择:选择和确定平衡桥电阻的阻值是直流绝缘监测装置核心，在装置接于负电源极的平衡桥发生损坏或开路时，保护出口继电器线圈所分配的电压应小于额定电压的55%。同时通过理论分析和数学模型得知:直流绝缘监测装置平衡桥电阻阻值应大于装置所在直流标称电压中所规定的绝缘电阻整定值(推荐值220V、30kn; 110V、 15kQ)。

　　2.监测方法

　　2）信号注入法

　　就是通过向系统直流母线注入一个低频交变信号， 当某条支路发生接地故障， 用钳形电流探头检测出流过故障点的电流大小，从而计算出故障支路接地电阻。

　　由于注人的为低频载波脉冲信号，会受到系统电容电流的严重干扰。假如支路中存在大电容元件或等效对地电容较大时，必须对电容电流进行补偿后才能使用该方法，而且测量精度不准，另外，注人的低频载波脉冲信号对于原系统而言相当于人为增加的外部干扰，使得系统的电压纹波变大，影响其他设备的使用。 信号注人法原理如图4-6所示。

　　3监测方法

　　3）直流漏电流法

　　利用霍尔效应的直流传感器检测出每条支路的直流电流信号，根据磁平衡原理，无接地的支路传感器输出为零，而故障支路输出不为零，如图4-7所示。

　　4.变频探测法

　　其基本原理是在直流母线中注人两组幅值一样而频率不同的交流信号，然后检测支路上感应出的低频信号，当系统绝缘电阻下降发生接地故障时，检测出的低频信号幅值会发生明显的变化，但是该方法和信号注人法一样，存在对地电容电流的干扰问题。

　　5. EGU02MC型微机直流系统绝缘监察装置与直流模EDU02MC和主监控EMU10配合，目前在变电站阀控密封铅酸蓄电池直流设备上广泛采用， EGU02MC型微机直流系统绝缘监察装置采用了电桥法型检测原理和微机技术，就是具有自动选择、自动报警、自动显示功能的绝缘监察装置。

　　二、功能与特点

　　1.绝缘监测装置必备的显示和检测功能

　　直流系统绝缘监测装置应能实时监测并显示直流系统母线电压、 正负母线对地直流电压、正负母线对地交流电压、正负母线对地绝缘电阻及支路对地绝缘电阻等数据且符合表1和表2的规定。

　　表1          电压检测的范围及精度测量精度

　　表2               对地绝缘电阻测量精度项目

　　2.常规监测(长期工作)

　　(1) 数字显示母线电压值，当电压过高或过低时输出报警信号。

　　(2) 数字显示正、负母线的对地绝缘电阻值，当绝缘电阻过低时输出报警信号

　　(3) 电压过高或过低、绝缘电阻过低的整定值均采用功能键(或拨盘)来整定，数字显示各整定值。

　　(4)监测范围宽、精度高，实时显示电压值(误差1%)，电阻显示范围为 0. 5kΩ~2MΩ (误差10%).

　　3.支路巡查部分(短期工作)

　　(1)巡查时不需切断支路电源，叠加信号源(7V、15~2Hz) 时，有自检和保护措施。

　　(2)当母线对地地缘电阻降低时，发信号。投入信号源后，自动巡查各支路 阳抗或单独查找各支路的阻抗情况。

　　(3)在系统中存在较大分布电容的情况下，仍能保证电阻显示精度。

　　(4)配套的小电流互感器型号品种多，尺寸大小只与负荷电缆粗细有关，其电参数一致，接线无方向要求，可任意安装。

　　(5)当需要监测直流分屏上的支路时，可配套使用EGU02MC型微机直流分支绝缘监测仪。

　　(6)当需要故障点定位时，微机直流故障点探测仪。

　　4. EMU01MC型的特有功能

　　(1)当母线对地绝缘电阻值降低时，发信号，并自动投入信号源，自动巡查各支路阻抗和容抗的情况。

　　(2)工作人员无需操作、无需等待，就能得到故障支路号和对应的绝缘电阻值。

　　(3)在系统中存在较大分布电容的情况下，仍能保证电阻显示精度。(4)含有闪光电源(选用时注明)。明)。

　　(5)备有RS-232C,485标准串行通信接口，便于无人值班。

　　(6)对蓄电池的电压(实时显示)、电流和温度监测、报警与显示。