新型直流系统绝缘在线巡检装置

王婧 李海亮 杨帅

【摘  要】直流系统绝缘问题是电网系统安全运行的前提，随着经济的发展，人们对电力资源的消耗日益增加。因此，快速排查、检修绝缘不良点有助于提高检修效率，确保电厂各项工作安全、有序进行，进而发挥电厂效益。本文主要是对新型直流系统绝缘在线巡检装置进行相关阐述，并提出了自己的观点。

【关键词】新型直流系统绝缘;电网;巡检装置

1 直流绝缘巡检系统的现状

1.1 支路检测模式不合理

近年来，随着微机保护大量抗干扰电容的投入使用，导致直流系统的对地电容电流增加，同时当前微机绝缘支路选线装置在供电系统中应用较为广泛，但这个装置存在一些缺点，如该装置无法有效查找接地支路，由此也无法实现支路检测的实际需求。此外，若是供电系统中的电容电流大于检测装置中绝缘电阻泄漏电流，由此也将引发供电系统运行的问题，容易造成信号的误发，并对直流装置当中的绝缘状况的断定造成影响。

1.2 不符合电网系统的运行方式需求

根据当前我国电力供应单位的技术需求，枢纽变电站的直流系统使用单母线分段以及双组蓄电池的接线形式。然而在当前系统的运行状况下，在两段直流母线同时运行的情况下，必须停止一段母线的直流监测的运行，保证对地绝缘电阻维持在相对稳定的范围之内，否则将容易导致一点接地时继电器的误触动，或者导致一段直流母线缺乏绝缘监视。当前我国市场上现有的绝缘装置无法满足直流母线的分别以及并列运行的要求，还应接入手动开关或者使用母线联络开关辅助接点切换的接地方式，甚至有的厂商为了节省成本而不设手动开关。

1.3 支路的查找技术落后

虽然国家有关部门对继电保护反事故措施的落實越来越重视，并收到一定效果，但是，因为直流系统当中的起到控制和保护作用的熔断器的分类逐渐细致，熔断器的种类以及规格也逐渐增多，致使直流系统中产生崩溃的支路数量也逐渐增多，类型也呈现多样化的发展，不利于直流系统中接地支路的查找。虽然部分生产商研制出了便携式的定点查点设备，但其检测的原理依旧是注入信号式，检测过程中的气隙检测分散性较大。

2 新型直流系统绝缘在线巡检装置设计探讨

2.1 采用高灵敏度的直流传感器

在新型直流系统绝缘在线巡检装置设计中，应采用精度达0.1mA的高灵敏度的直流传感器，并根据同时平衡接地的原理，在巡检时并不需注入信号可直接显示接地漏电流数值。此外，提高直流传感器的抗过载能力，还能快速恢复其检测性能。在日常运行中，必须定期扫描处于绝缘良好的系统，确保每月进行一次零点扫描，将传感器的零点误差消除，提高巡检准确度。

2.2 实现分段双母线并列运行

根据直流系统中Ⅰ、Ⅱ段母线并列运行与否都不会影响到该在线巡检装置的检测效果这一原理，可以采用分别投入两段母线的方法代替电桥，从而自动满足直流系统运行方式变化的要求，并且不对系统的对地绝缘电阻产生影响。与此同时还可在运行的过程当中分别投入两段母线，在两段母线上只有一段具有平衡的电阻，而另一段则没有，在数据的采集过程中，是根据电桥所在位置记录的。这是由于直流系统当中的两段母线并列运行当中并不会对绝缘母线的监测产生影响，由此也不会影响到整个检测系统，由此也并不会降低直流系统对地绝缘电阻，符合了直流系统运行需求。此外，由于现有的各类直流绝缘装置均不能自动适应两段直流母线的分、并列运行方式，为了防止两段母线间的巡检不受干扰，一般采用在二次接线上利用手动开关或母线联络开关辅助接点切换停运一套装置的接地方式。

2.3 提高装置的抗干扰能力

抗干扰能力强是新型直流系统在线检测巡检装置的一大特点，因此，在设计该装置时必须引入防误判技术，提高检测精度。因为，在线巡检装置在对支路电流信号进行采集时，容易受外界环境并且电流因信号较小，传统的方法难以进行准确的判断，所以必须在新装置中采用采集母线对地电压的办法。因为，采集母线对地电压的办法是以电压变化为信号，而电压量是比较强的信号量，一般情况下不会波动太大，并且在检测中不容易受到外界环境的影响。由此，若是保证母线电压计算出的阻抗的正确性，则在一般的状况下并不会发生错误，相关的支路也就不会进行报警。若是计算出的结果与实际情况具有较大的误差，则所给出支路检测元件故障的告警信息，详细的故障信息也会在屏幕上直接显示，从而便于故障的查找和及时排除，从而降低风险。

2.4 在装置中设置定检方式

定检方式是新型直流系统绝缘在线检测装置有别于传统装置的体现之一，在装置中设置定检方式，能够将整个直流系统支路运行的绝缘状况详细地展现出来。因为，以传感器为采样元件，实现了对报警支路电流的泄露状况的高速采样，传感器与熔断器联合起来工作，并将相关参数直接显示在装置的液晶屏幕上，便于接地支路的查找和检测，也便于多线路、多点接地的情况进行检测和监视，为整个电路的正常运转提供可靠保障。

3对直流系统运行方式的影响

3.1实现分段双母线并列运行

采用将电桥改为分别投入两段母线的方法，使直流系统的Ⅰ、Ⅱ段母线是否并列运行不影响本装置的检测，不影响系统对地绝缘电阻，自动满足直流系统运行方式变化的要求。

采用将电桥改为分别投入两段母线的方法，这样在同一时刻，两段母线上只有一段的平衡电阻，另一段没有，采集数据根据投入的电桥在哪一段上就记录哪一段。这样，系统两段母线是否并列运行就不会影响到对绝缘的监测，不会降低直流系统对地绝缘电阻，从而实现了自动满足直流系统运行方式变化的要求。

3.2支路检测不注入信号，采用高灵敏度的直流传感器

我们采用高灵敏度的直流传感器（精度达0.1mA），结合不平衡电桥可以测出多支路同时接地或同时平衡接地的情况，并可直接显示接地漏电流数值，不需注入信号。并通过多次实验，将直流传感器的抗过载能力提高，过载恢复后能即刻恢复其检测性能。利用系统在绝缘良好的时候，每月进行一次零点扫描，将传感器的零点误差消除。

3.3在装置中设置定检方式，方便对接地支路的分支支路的查找

在装置中设置定检方式，通过传感器对报警支路的漏电流的高速检测与监视，直接显示在装置的液晶屏幕上，配合拉合报警支路的分支路熔断器，有助于查找具体的接地支路，特别是对于多路、多点接地的情况。

4 结论

综上所述，随着科学技术的发展，传统的直流系统绝缘监测装置将面临着新的挑战，难以适应当今社会发展的要求，从而使得新型直流系统绝缘在线巡检装置应运而生。因为，巡检装置与计算机技术结合起来，通过传输、采样、记忆、数据处理，建立巡回监测直流系统各支路的自动化和智能化体系，并且整个装置可安装在屏上，能够将整个直流系统支路运行的绝缘状况详细、及时地反映出来，不仅仅能够提高直流系统绝缘在线巡检效率，还能够降低安全事故的发展，为相关企业最终实现经济效益和社会效益提供可靠保障。

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（作者单位：国网山西省检修公司）