絕緣監(jiān)察原理第一頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日一、直流系統(tǒng)絕緣的必要性

在一般情況下，直流系統(tǒng)一點(diǎn)接地并不影響直流系統(tǒng)的運(yùn)行，但是，如果不及時(shí)找出故障點(diǎn)并予以修復(fù)，當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地故障時(shí)，就可能引起重大事故。

為了保障直流系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行必須對(duì)其絕緣情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，當(dāng)某一點(diǎn)發(fā)生接地故障時(shí)，能立即發(fā)出報(bào)警信號(hào)并指示故障支路。第二頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日二、絕緣檢測(cè)一般原理和方法檢測(cè)正負(fù)直流母線對(duì)地電壓，通過(guò)對(duì)地電壓計(jì)算出正負(fù)母線對(duì)地絕緣電阻。當(dāng)絕緣電阻低于設(shè)定的報(bào)警值時(shí)，發(fā)出報(bào)警信號(hào)并自動(dòng)啟動(dòng)支路巡檢功能。母線對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)主要有平衡電橋法和不平衡電橋法。支路對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)主要有交流法和直流法。第三頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日三、絕緣檢測(cè)方法平衡橋法當(dāng)Rx=Ry=∞時(shí)（無(wú)接地），有V1=110V、V2=-110V;當(dāng)Ry=∞時(shí)（單端接地），由V1、V2通過(guò)解方程，可得接地電阻Rx。當(dāng)Rx=Ry≠∞時(shí)（平衡接地），有V1=110V、V2=-110V，不能檢測(cè)。當(dāng)Rx≠Ry≠∞時(shí)（雙端接地），將Rx、Ry中較大的一個(gè)視為無(wú)窮大，按單端接地求解，Rx、Ry的實(shí)際值越接近，測(cè)量誤差越大。第四頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日三、絕緣檢測(cè)方法不平衡橋法測(cè)量過(guò)程（1）K1閉合，K2斷開(kāi)，測(cè)得V1、V2，此時(shí) （2）K1斷開(kāi)，K2閉合，測(cè)得V1、V2，此時(shí)有根據(jù)以上兩式，可求得接地電阻Rx、Ry。第五頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日三、絕緣檢測(cè)方法平衡電橋優(yōu)點(diǎn)：1）平衡電橋法測(cè)量正負(fù)母線對(duì)地的靜態(tài)直流電壓，因此母線對(duì)地電容的大小不影響測(cè)量精度；2）由于不受接地電容的影響，因此檢測(cè)速度快。缺點(diǎn)：1）雙端接地時(shí)，測(cè)量誤差較大：2）不能檢測(cè)平衡接地。平衡橋與不平衡橋優(yōu)劣對(duì)比不平衡橋優(yōu)點(diǎn)：能檢測(cè)單端接地、雙端接地、平衡接地。缺點(diǎn)：1）測(cè)量中需要正負(fù)母線分別對(duì)地投電阻，正負(fù)母線對(duì)地電壓是變化的。每次投入電阻后需要延時(shí)，等待母線對(duì)地電壓穩(wěn)定，檢測(cè)速度比平衡電橋法慢。2）受母線對(duì)地電容影響第六頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日四、支路對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)

采用交流無(wú)源互感器，測(cè)量時(shí)需要向母線注入低頻交流信號(hào)。圖中Rx、Ry為支路正負(fù)接地電阻，Cx、Cy為支路電纜對(duì)地等效電容。交流法第七頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日四、支路對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)

進(jìn)行支路接地檢測(cè)時(shí)，低頻信號(hào)源產(chǎn)生一個(gè)低頻交流信號(hào)，頻率范圍為7~15Hz，通過(guò)兩個(gè)隔直耦合電容向直流系統(tǒng)正負(fù)母線發(fā)送低頻交流信號(hào)。采用低頻信號(hào)的目的，是為減少由分布電容引起的容性電流的影響。用交流互感器套在各支路的正負(fù)出線上，由于穿過(guò)互感器的直流電流在正常情況下大小相等，方向相反，它們產(chǎn)生的磁場(chǎng)相互抵消。在支路發(fā)生接地故障的情況下，直流磁場(chǎng)也不影響交流互感器的輸出，而此時(shí)疊加在直流系統(tǒng)正負(fù)母線上的交流信號(hào)，則在交流互感器的二次側(cè)輸出可反應(yīng)正負(fù)支路對(duì)地接地電阻和等效電容的漏電流向量和，然后用相敏檢波器或乘法器取出阻性分量，即為正負(fù)支路對(duì)地絕緣電阻的泄漏電流值。根據(jù)疊加的交流電壓信號(hào)幅度和該泄漏電流值，則可計(jì)算出正負(fù)支路對(duì)地絕緣電阻。交流法第八頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日四、支路對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)

采用直流漏電流傳感器，不需注入交流信號(hào)。測(cè)量時(shí)分別投入R1、R2（不平衡電橋法）或同時(shí)投入R1、R2（平衡電橋法），當(dāng)支路接地時(shí)，可測(cè)得支路正負(fù)出線的電流差，根據(jù)歐姆定律求得支路接地電阻。直流法第九頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日四、支路對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)對(duì)于單端接地，如圖中的正極接地，此時(shí)支路上直流漏電流傳感器測(cè)得的電流即為流過(guò)該支路正接地電阻的電流，結(jié)合測(cè)得的母線正對(duì)地電壓，即可求得該支路接地電阻。直流法-支路單端接地檢測(cè)第十頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日四、支路對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)直流法-支路雙端接地檢測(cè)第一步，閉合開(kāi)關(guān)K1，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K2，測(cè)得此時(shí)的支路漏電流I1，母線正負(fù)對(duì)地電壓V1+、V1-。此時(shí)有：第二步，閉合開(kāi)關(guān)K2，斷開(kāi)開(kāi)關(guān)K1，測(cè)得此時(shí)的支路漏電流I2，母線正負(fù)對(duì)地電壓V2+、V2-。此時(shí)有：第十一頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日四、支路對(duì)地絕緣電阻檢測(cè)（1）交流法優(yōu)點(diǎn)：互感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低。缺點(diǎn)：1）需向母線注入交流信號(hào)；

2）接地電容影響測(cè)量精度；

3）不能識(shí)別接地支路的極性；

4）不能測(cè)量雙端接地。（2）直流法優(yōu)點(diǎn)：1）無(wú)需向母線注入交流信號(hào)；

2）不受接地電容的影響；

3）能識(shí)別接地母線的極性；

4）能測(cè)量雙端接地。缺點(diǎn)：直流漏電流傳感器成本較高。第十二頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日五、環(huán)狀供電處理方法由于饋出線路阻抗的客觀存在，支路無(wú)接地故障時(shí)，也可導(dǎo)致支路1的I1+和I1-大小不相等，支路2的I2+和I2-大小不相等，支路1和支路2的漏電流傳感器均能檢測(cè)到漏電流。對(duì)于這種情況，必須進(jìn)行特殊處理，不然裝置會(huì)出現(xiàn)接地告警。對(duì)于環(huán)形供電采用以下處理方法：1）對(duì)于接為環(huán)形供電的支路通過(guò)監(jiān)控進(jìn)行標(biāo)記，正常情況下，對(duì)標(biāo)記為環(huán)供的支路不報(bào)警。2）母線有接地告警時(shí)，僅自動(dòng)檢測(cè)非環(huán)供的支路。3）要確定環(huán)形供電回路是否接地，可以將環(huán)形供電回路中的聯(lián)絡(luò)開(kāi)關(guān)斷開(kāi)一個(gè)，然后查看支路的漏電流和接地電阻，以確定支路是否接地。《國(guó)家電網(wǎng)公司十八項(xiàng)電網(wǎng)重大反事故措施》中已規(guī)定，“新、擴(kuò)建或改造的變電站直流系統(tǒng)的饋出網(wǎng)絡(luò)應(yīng)采用輻射狀供電供電方式，不應(yīng)采用環(huán)狀供電方式。在用設(shè)備如采用環(huán)狀供電方式的，應(yīng)盡快改造成輻射狀供電方式?！钡谑?yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日六、分布式直流系統(tǒng)接地檢測(cè)原理對(duì)于大型分布式系統(tǒng)的接地檢測(cè)，主屏和分屏的檢測(cè)電路有所不同。上圖中，R1、R2、R3、R4為電壓檢測(cè)電阻，R5、R6為直流漏電流檢測(cè)用平衡電阻。主屏監(jiān)測(cè)儀既要投入母線正負(fù)對(duì)地電壓檢測(cè)電阻，又要投入直流漏電流檢測(cè)用平衡電阻；而分屏檢測(cè)儀僅需投入母線正負(fù)對(duì)地電壓檢測(cè)電阻。主屏監(jiān)測(cè)儀既檢測(cè)所在母線的接地電阻，又要檢測(cè)本機(jī)所接支路的接地電阻。分屏監(jiān)測(cè)儀僅檢測(cè)本機(jī)所接支路的接地電阻。第十四頁(yè)，共十五頁(yè)，2022年，8月28日六、大型分布式直流系統(tǒng)接地檢測(cè)

接地監(jiān)測(cè)：為每段母線各設(shè)置一臺(tái)主屏監(jiān)測(cè)儀，其余監(jiān)測(cè)儀均設(shè)置為分屏監(jiān)測(cè)儀?？紤]分屏數(shù)量較多時(shí)，投入的電壓檢測(cè)電阻也較多，影響主屏母線接地電阻的測(cè)量精度，因此，主屏母線接地電阻配置有