直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置試驗儀探討與實踐

馬史棟

摘 要：本文以直流專業(yè)相關(guān)設(shè)備驗收要求和現(xiàn)場實際問題為導(dǎo)向，研發(fā)了一款安全、可靠、便攜的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置試驗儀。

關(guān)鍵詞：絕緣監(jiān)測裝置；試驗儀；研發(fā)

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.243

1 現(xiàn)場實際驗收試驗存在的問題

目前現(xiàn)場驗收人員在實際驗收中主要依據(jù)上述絕緣監(jiān)測裝置相關(guān)驗收要求對新設(shè)備進(jìn)行驗收試驗，但通過對現(xiàn)場的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，主要存在以下幾個問題：

（1）由于不同直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓等級，絕緣監(jiān)測裝置的絕緣電阻整定值也不同，在驗收試驗時需按照電壓等級準(zhǔn)備不同阻值的接地模擬電阻，以盡可能有效接近告警值；（2）單個接地模擬電阻大小不一，甚至將多個模擬電阻作串聯(lián)、并聯(lián)方式接地，仍只能模擬出單一接地電阻值，無法在絕緣電阻整定值附近做有效的連貫性動作復(fù)歸試驗，也就無法精確地對整定值做有效判斷；（3）在進(jìn)行絕緣監(jiān)測裝置交流竄直流故障的測記和報警功能試驗時，部分現(xiàn)場施工人員和廠家人員直接以220V工頻交流電壓注入直流系統(tǒng)中試驗，在試驗過程中過高的交流電壓可能會造成直流設(shè)備及其他由直流系統(tǒng)供電的設(shè)備損壞，同時單一地以220V工頻交流電壓作為試驗電壓將無法對絕緣監(jiān)測裝置設(shè)定的交流竄入告警值進(jìn)行檢驗。

2 絕緣監(jiān)測裝置試驗儀的研發(fā)

為能妥善解決絕緣監(jiān)測裝置現(xiàn)場驗收產(chǎn)生的上述問題，國網(wǎng)紹興供電公司直流設(shè)備檢修專業(yè)研制開發(fā)了一臺直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置試驗儀。該試驗儀以微機(jī)控制為核心，以直流系統(tǒng)電壓試驗?zāi)K、直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗?zāi)K和直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗?zāi)K等三大模塊為重要組成部件，配以相關(guān)試驗電源、繼電器等輔助部件。

2.1 直流系統(tǒng)電壓試驗?zāi)K

為檢測絕緣監(jiān)測裝置直流母線電壓及正、負(fù)極對地電壓準(zhǔn)確度，直流系統(tǒng)電壓試驗?zāi)K以小型可調(diào)整流模塊產(chǎn)生的直流電壓為電源，向絕緣監(jiān)測裝置注入該電源，通過對比絕緣監(jiān)測裝置和試驗儀的顯示電壓值來判斷裝置的電壓準(zhǔn)確度，原理圖如圖1。

2.2 直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗?zāi)K

絕緣接地電阻告警功能試驗?zāi)K由微機(jī)控制可調(diào)線性模擬接地電阻，信號反饋啟動單元組成，其原理圖如圖2。模擬接地電阻是一種能由微機(jī)控制調(diào)節(jié)，并能生成0至50Ω間較為線性阻值的電阻。試驗絕緣接地告警動作時，將絕緣監(jiān)測裝置試驗儀模擬接地電阻試驗輸出端接入直流系統(tǒng)中饋線支路或母線，將絕緣監(jiān)測裝置絕緣動作告警硬接點反饋接入試驗儀，由微機(jī)控制逐步線性調(diào)高模擬接地電阻，當(dāng)絕緣監(jiān)測裝置告警時，絕緣動作告警硬接點動作反饋至試驗儀，試驗儀接收到硬接點動作信號后，信號反饋啟動單元動作，將該信號告知微機(jī)控制啟動記錄動作時模擬接地電阻阻值，同時檢查絕緣監(jiān)測裝置顯示絕緣阻值、絕緣接地極性和饋線選線正確性。告警復(fù)歸測試亦采用相同原理方法。

2.3 直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗?zāi)K

直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗?zāi)K由可調(diào)交流電源、保護(hù)單元、信號啟動反饋單元為主要組成部分，其原理如圖3。

由于直流系統(tǒng)是一個不接地系統(tǒng)，而交流電源是一個接地系統(tǒng)，一旦交流竄入直流，不僅會造成直流系統(tǒng)接地，同時若輸入試驗的交流電壓過高也會造成直流系統(tǒng)上的設(shè)備損壞，因此可調(diào)的交流電源和保護(hù)單元對于直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗?zāi)K是必不可少的。試驗時將試驗儀交流輸出接線L線接于+HM、+KM或-KM，N線接于接地點，逐步調(diào)升試驗電壓，當(dāng)輸入絕緣監(jiān)測裝置的交流電壓大于其整定值時，絕緣監(jiān)測裝置告警，相應(yīng)的交流竄直流告警硬接點動作，信號啟動反饋單元動作啟動微機(jī)控制器采樣交流電壓并予以保存。告警復(fù)歸測試亦采用相同原理方法。

3 應(yīng)用效果

直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置試驗儀可應(yīng)用于發(fā)電廠、變電站內(nèi)新建和技改工程中新安裝的絕緣監(jiān)測裝置各項主要功能的試驗，能在裝置投運前有效判斷其各項功能的正確性，確保設(shè)備能正常投運，并能有效降低試驗時造成直流系統(tǒng)中其余設(shè)備損壞的概率，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，實現(xiàn)該項試驗的安全化、可靠化、便攜化。

參考文獻(xiàn)：

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[2]國家電網(wǎng)公司.十八項電網(wǎng)重大反事故措施[J].