(1)所能检测到的接地电阻与支路对地分布电容有关。若设交替注入直流系统的信号的频率为匕,L(L<E),则经推导,所检测到的接地电阻与分布电容的关系为:
可见,随着支路对地分布电容的变大,所能检测绝缘电阻的大值将逐步减少。
(2)当系统对地分布电容很大时,该方法找不到接地支路或误判断接地支路。因为对地分布电容大,其容抗小,流过分布电容的电流可能比流过接地电阻所在支路中的电流大得多。按照变频探测原理就无法正确检测接地支路。
(3)注入的低频交流信号变大直流系统的电压纹波系数,影响直流系统的安全运行。通常所加低频信号的幅值在2O-3OV, 频率有12Hz及35Hz,也有10Hz及20Hz,电压纹波系数约为 10%,不满足《火力发电厂、变电所直流系统设计技术规定》的要求。因此,该类检测仪只宜在自动化水平较低的小变电站应用。
3综合判据
针对目前检测原理及方法的不足,本课题组提出用综合判据检测直流系统绝缘状况,样机已进行了现场试运行,性能良好。综合判据包括检测正、负极母线电压,检测正、负极对地绝缘电阻。 上述两个条件,其中一个条件不满足整定值要求,装置就检测各个支路漏电流,并显示支路号,漏电流值及正、负极母线电压值。
3.1检测正、负极母线电压
在线检测并由液晶屏显示正、负极母线电压。设U + ,U 一 分别代表正极、负极电压,u,为电压整定值,u>0„当IU+K U,,|U—|>U”正极绝缘下降;当|U—|<U,,|U+|>U,,负极 绝缘下降;当|U+|<U,,|U—|<u,正、负极绝缘都下降。
通过检测电压判断绝缘下降后,装置即报警并启动检测电流单元,以确定哪条支路绝缘下降。
3.2检测正、负极对地绝缘电阻
在保证不对系统产生影响的情况下,装置分别向正、负极母线自动投入-个检测电阻投入电阻的目的
图3给直流母线投入检測电阻示意图
是:提高检测灵敏度;克服绝缘监测装置的检测死区。
(1)当S一闭合、S+断开时,检测电阻R投入负极母线,由微机测出此时负极母线电压U'_。
(2)当S+闭合、S一断开时,检测电阻R投入正极母线,由微机测出此时正极母线电压U'+,则正、负极对地绝缘电阻由式(3)、式(4)求出:
3.3检测漏电流判断接地支路
检测正、负极母线电压以及正、负极绝缘电阻,仅能了解系统 整个的绝缘情况,不能确定哪条直流支路接地,需检测支路漏电 流来判断接地支路。其原理是:在直流各支路套装传感器,如图 3中1号支路所示,正常情况下1 + = 1—,传感器输出的漏电流为零。当系统绝缘下降,投入检测电阻时,装置检测到传感器输出的漏电流值。
假设某条支路正极经R+接地,见图3中的2号支路,当 S一闭合,检测电阻投入负极,则传感器检测到的漏电流为IR = U/(R+ + R),从而由式R+ = (U-IRR)/IR求岀该支路的接地电阻,并显示支路号、漏电流和接地电阻值。
假设有2号和3号两条支路经R+和R'+接地(包括两 条以上支路接地),在负极投入检测电阻,则:
2号和3号支路的传感器分别输岀漏电流IR和IR',装置显示2号和3号支路号、漏电流值及接地电阻值。
同理对多条支路接地,给负极母线投入检测电阻R,能检测出所有绝缘下降的支路。对负极绝缘下降,给正极母线投入检测 电阻R,能检测岀所有绝缘下降支路。
当同一支路正、负极绝缘同等下降或成比例下降时,分别给直流母线投入正、负极检测电阻,同样能检测岀正、负极各支路漏电流值。
取代绝缘监测装置和变频探测原理,用综合判据检测直流系统的绝缘情况,具有以下特点:①通过投入检测电阻,可检测直流系统正、负母线绝缘同等下降,做到无检测死区;②直接采样直流漏电流,无需给直流系统注入交流信号,对直流系统的安全运行没有影响;③所检测的支路不受系统对地分布电容影响;④能检测出多条支路同时接地。
应用综合判据检测直流系统的接地故障,灵敏度高,用液晶 屏在线中文显示,能及时了解直流系统绝缘状况。
4.安科瑞直流绝缘监测仪应用与选型
4.1概述
直流系统作为电力系统和通讯系统中自动控制、继电保护和信号装置的供电电源,其工作状况的好坏直接影响到电力和通讯系统的安全稳定运行。另外,随着国家“双碳”目标的确立,新能源汽车充电装置、储能系统等产品被广泛推广和应用。其内部的直流系统的安全可靠运行,是保障产品可靠运行的关键。
AIM-D系列直流绝缘监测仪主要用于各类直流不接地系统,监测直流系统正负极对地绝缘电阻,当绝缘电阻低于设定值时,能发出预警和报警信号。提醒工作人员及时排查故障,消除安全隐患。
4.2应用场所
AIM-D系列绝缘监测仪可广泛应用于发电厂、变压站的直流屏、电动汽车充电装置、储能直流系统、UPS供电系统、光伏直流系统、直流电网等直流系统。
4.3应用示意图