本發(fā)明涉及直流母線保護(hù)領(lǐng)域；具體為一種直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、直流電源作為二次控制回路和繼電保護(hù)裝置的供電系統(tǒng)，其故障可能引起一次系統(tǒng)的誤動(dòng)作，從而導(dǎo)致重大電力事故的發(fā)生，而直流母線做為現(xiàn)在發(fā)電廠或變電站的直流系統(tǒng)為電力系統(tǒng)進(jìn)行電力供應(yīng)的最重要輸電線，其輸電的穩(wěn)定性至關(guān)重要，而直流母線對(duì)地絕緣電阻的檢測(cè)是電力設(shè)備監(jiān)測(cè)和故障診斷研究的重要方向，隨著多年的研究，已經(jīng)出現(xiàn)了很多方法，傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)絕緣檢測(cè)裝置采用的是電橋平衡原理，電橋平衡原理是在母線監(jiān)察裝置主機(jī)內(nèi)部設(shè)置2個(gè)阻值相同的對(duì)地分壓電阻，通過(guò)過(guò)它們測(cè)得母線對(duì)地電壓，從而獲得母線的對(duì)地絕緣電阻值，說(shuō)明書(shū)部分的附圖1為電橋平衡原理進(jìn)行檢測(cè)對(duì)地絕緣電阻的電路圖，但電橋平衡原理有著其本身的不足，其最大的不足是當(dāng)正負(fù)極絕緣電阻同時(shí)下降時(shí)，電橋仍然維持平衡，無(wú)法做出正確地判斷；后來(lái)又有不平衡電橋法，不平衡電橋檢測(cè)是由主機(jī)內(nèi)部?jī)蓚€(gè)阻值相等的對(duì)地電阻分別和正負(fù)極對(duì)地端連接進(jìn)行對(duì)地絕緣電阻的檢測(cè)，說(shuō)明書(shū)附圖2為不平衡電橋檢測(cè)原理的電路圖，但不平衡電橋法也有其缺點(diǎn)，其在測(cè)量的過(guò)程中需要正負(fù)母線分別對(duì)地投電阻，母線對(duì)地電壓是變化的，且每次在測(cè)量時(shí)檢測(cè)的速度很慢，導(dǎo)致由于母線對(duì)地電壓的變化而導(dǎo)致絕緣電阻的測(cè)量值不準(zhǔn)，而對(duì)地絕緣電阻通常會(huì)由于環(huán)境問(wèn)題或者老化問(wèn)題電阻的值下降很快，而對(duì)于良好的絕緣,其泄漏電流與外加電壓的關(guān)系曲線通常為近似直線，如果絕緣電阻發(fā)生電阻的下降超過(guò)臨界值，則隨著電壓的增加，泄露電流會(huì)急劇增大，而現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)論是電橋平衡原理還是電橋不平衡原理均不能在絕緣電阻發(fā)生這種電阻急劇下降時(shí)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的能力。

2、(一)解決的技術(shù)問(wèn)題

3、為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)

4、(一)技術(shù)方案

5、一種直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括對(duì)地電阻使用條件檢測(cè)系統(tǒng)、對(duì)地電阻阻值檢測(cè)切換系統(tǒng)、對(duì)地電阻阻值檢測(cè)系統(tǒng)；對(duì)地電阻使用條件檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)絕緣電阻的使用環(huán)境和使用時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行評(píng)估。

6、進(jìn)一步地，對(duì)地電阻阻值檢測(cè)切換系統(tǒng)對(duì)對(duì)地電阻的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行切換。

7、進(jìn)一步地，對(duì)地電阻阻值檢測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)電系統(tǒng)正極和發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極，發(fā)電系統(tǒng)正極和發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極之間連接有母線ⅰ，母線ⅰ上設(shè)置有開(kāi)關(guān)k1和開(kāi)關(guān)k2，還設(shè)置有控制器，開(kāi)關(guān)k1和開(kāi)關(guān)k2與控制器連接對(duì)其開(kāi)閉進(jìn)行控制。

8、進(jìn)一步地，母線ⅰ的中間連接有對(duì)地接線ⅰ，對(duì)地接線ⅰ將母線ⅰ對(duì)地連接，發(fā)電系統(tǒng)正極和發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極之間還連接有母線ⅱ，母線ⅱ上設(shè)置有開(kāi)關(guān)k3和開(kāi)關(guān)k4，且母線ⅱ上設(shè)置有采樣電阻平衡橋，采樣電阻平衡橋上設(shè)置有電阻r1和電阻r2。

9、進(jìn)一步地，對(duì)地接線ⅰ將母線ⅰ和母線ⅱ連接。

10、進(jìn)一步地，發(fā)電系統(tǒng)正極還連接有對(duì)地接線ⅱ，對(duì)地接線ⅱ從發(fā)電系統(tǒng)正極接出后直接接入地面，對(duì)地接線ⅱ上設(shè)置有正極絕緣電阻rx，正極絕緣電阻rx并聯(lián)入絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅰ中，絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅰ內(nèi)設(shè)置有初始電壓為uv的電源，且絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅰ上設(shè)置有檢測(cè)開(kāi)關(guān)k5。

11、進(jìn)一步地，發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極還連接有對(duì)地接線ⅲ，對(duì)地接線ⅲ從發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極接出后直接接入地面，對(duì)地接線ⅲ上設(shè)置有負(fù)極絕緣電阻ry，負(fù)極絕緣電阻ry并聯(lián)入絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅱ中，絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅱ內(nèi)設(shè)置有初始電壓為uv的電源，且絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅱ上設(shè)置有檢測(cè)開(kāi)關(guān)k6。

12、進(jìn)一步地，對(duì)絕緣電阻的使用環(huán)境和使用時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將絕緣電阻的使用環(huán)境影響因素設(shè)置為a,將使用時(shí)間設(shè)置為b，其中a和b均為變化值，且隨著使用環(huán)境的越惡劣則a值越大。

13、進(jìn)一步地，當(dāng)滿足時(shí)，判斷為絕緣電阻正常狀態(tài)，斷開(kāi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)k5和k6，在檢測(cè)發(fā)電系統(tǒng)正極絕緣電阻阻值時(shí)利用控制裝置斷開(kāi)開(kāi)關(guān)k1和開(kāi)關(guān)k4,打開(kāi)開(kāi)關(guān)k2和k3，利用不平衡電橋法對(duì)發(fā)電系統(tǒng)正極絕緣電阻阻值進(jìn)行檢測(cè)。

14、進(jìn)一步地，在檢測(cè)發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極電源電阻阻值時(shí)利用控制裝置斷開(kāi)開(kāi)關(guān)k2和k3，打開(kāi)開(kāi)關(guān)k1和k4，利用不平衡電橋法對(duì)發(fā)電系統(tǒng)正極絕緣電阻阻值進(jìn)行檢測(cè)。

15、(三)有益效果

16、本發(fā)明通過(guò)設(shè)置直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)對(duì)正極電源或負(fù)極電源對(duì)地的絕緣電阻值進(jìn)行檢測(cè)，利用對(duì)絕緣電阻的使用環(huán)境以及使用時(shí)間的檢測(cè)來(lái)確定絕緣電阻是否屬于正常情況，若屬于正常情況，則用現(xiàn)有技術(shù)中的不平衡電橋法進(jìn)行電阻值檢測(cè)，若不屬于正常情況，則通過(guò)外加檢測(cè)電路對(duì)絕緣電阻的泄露電流進(jìn)行電壓增加的電流的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到異常時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的平衡電橋法檢測(cè)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中不平衡電橋法對(duì)絕緣電阻檢測(cè)時(shí)對(duì)地電壓變化且檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)變化導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)，以及平衡電橋法雙線接地檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

技術(shù)特征：

1.一種直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，包括對(duì)地電阻使用條件檢測(cè)系統(tǒng)、對(duì)地電阻阻值檢測(cè)切換系統(tǒng)、對(duì)地電阻阻值檢測(cè)系統(tǒng)；對(duì)地電阻使用條件檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)絕緣電阻的使用環(huán)境和使用時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)并進(jìn)行評(píng)估，對(duì)地電阻阻值檢測(cè)切換系統(tǒng)對(duì)對(duì)地電阻的檢測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行切換，對(duì)地電阻阻值檢測(cè)系統(tǒng)包括發(fā)電系統(tǒng)正極和發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極還連接有對(duì)地接線ⅲ，對(duì)地接線ⅲ從發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極接出后直接接入地面，對(duì)地接線ⅲ上設(shè)置有負(fù)極絕緣電阻ry，負(fù)極絕緣電阻ry并聯(lián)入絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅱ中，絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅱ內(nèi)設(shè)置有初始電壓為uv的電源，且絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路ⅱ上設(shè)置有檢測(cè)開(kāi)關(guān)k6。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：對(duì)絕緣電阻的使用環(huán)境和使用時(shí)間進(jìn)行檢測(cè)時(shí)，將絕緣電阻的使用環(huán)境影響因素設(shè)置為a,將使用時(shí)間設(shè)置為b，其中a和b均為變化值，且隨著使用環(huán)境的越惡劣則a值越大。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：判斷為絕緣電阻正常狀態(tài)，斷開(kāi)檢測(cè)開(kāi)關(guān)k5和k6，在檢測(cè)發(fā)電系統(tǒng)正極絕緣電阻阻值時(shí)利用控制裝置斷開(kāi)開(kāi)關(guān)k1和開(kāi)關(guān)k4,打開(kāi)開(kāi)關(guān)k2和k3，利用不平衡電橋法對(duì)發(fā)電系統(tǒng)正極絕緣電阻阻值進(jìn)行檢測(cè)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：在檢測(cè)發(fā)電系統(tǒng)負(fù)極電源電阻阻值時(shí)利用控制裝置斷開(kāi)開(kāi)關(guān)k2和k3，打開(kāi)開(kāi)關(guān)k1和k4，利用不平衡電橋法對(duì)發(fā)電系統(tǒng)正極絕緣電阻阻值進(jìn)行檢測(cè)，判斷為絕緣電阻非正常狀態(tài)。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：利用控制器分別閉合檢測(cè)開(kāi)關(guān)k5和k6，初始時(shí)絕緣電阻流出電流檢測(cè)電路內(nèi)置的初始電壓為uv，設(shè)置正常狀態(tài)下uv隨著單位時(shí)間以相同的數(shù)值進(jìn)行增加，隨著uv的增加，若iv和uv符合該關(guān)系，則繼續(xù)利用不平衡電橋法對(duì)發(fā)電系統(tǒng)的正極或負(fù)極進(jìn)行絕緣電阻的阻值檢測(cè)。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)正極電源或負(fù)極電源對(duì)地的絕緣電阻的泄露電流的對(duì)應(yīng)側(cè)絕緣電阻通過(guò)平衡電橋法進(jìn)行絕緣電阻檢測(cè)。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于：當(dāng)正極電源和負(fù)極電源對(duì)地的絕緣電阻的泄露，則認(rèn)為正極電源和負(fù)極電源的對(duì)地接線均為短路電線，直接斷開(kāi)k1-k6開(kāi)關(guān)。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明通過(guò)設(shè)置直流母線對(duì)地電阻檢測(cè)預(yù)警系統(tǒng)對(duì)正極電源或負(fù)極電源對(duì)地的絕緣電阻值進(jìn)行檢測(cè)，利用對(duì)絕緣電阻的使用環(huán)境以及使用時(shí)間的檢測(cè)來(lái)確定絕緣電阻是否屬于正常情況，若屬于正常情況，則用現(xiàn)有技術(shù)中的不平衡電橋法進(jìn)行電阻值檢測(cè)，若不屬于正常情況，則通過(guò)外加檢測(cè)電路對(duì)絕緣電阻的泄露電流進(jìn)行電壓增加的電流的檢測(cè)，當(dāng)檢測(cè)到異常時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的平衡電橋法檢測(cè)，解決了現(xiàn)有技術(shù)中不平衡電橋法對(duì)絕緣電阻檢測(cè)時(shí)對(duì)地電壓變化且檢測(cè)時(shí)間較長(zhǎng)變化導(dǎo)致的檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)，以及平衡電橋法雙線接地檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)的問(wèn)題。

技術(shù)研發(fā)人員：阮其新,邱石軍,曹金芳
受保護(hù)的技術(shù)使用者：湖南京能新能源科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6