廣深電氣直流屏技術中心

直流系統接地是一種易發生且對電力系統危害較大的故障。直流系統正極接地，可能造成繼電保護誤動，因為跳閘線圈接直流電源負極，系統再有一點接地或絕緣不良，可能引起保護誤動;直流系統負極接地，系統再有一點接地或絕緣不良，可將跳閘回路或合閘回路短路，造成保護拒動，此時系統發生故障，保護的拒動必然導致系統事故擴大，同時還可能燒壞繼電器的觸點或熔斷器。通過對直流系統的絕緣電阻檢測，能預防和發現系統中發生或潛在的接地故障。因此，為保護變電站的安全可靠運行，防止發生兩點接地可能造成的嚴重后果，直流系統都必須裝設能夠連續工作且靈敏度足夠高的絕緣監測裝置，必須對直流系統的支路對地絕緣電阻進行測量判斷，如圖所示。

絕緣監測裝置是監視直流系統絕緣情況的一種裝置， 可實時監測線路對地漏電阻，此數值可根據具體情況設定。當線路對地絕緣降低到設定值時，就會發生告警信號。

絕緣監測的設備組成有:主機、TA采集模塊以及絕緣監測電流變送器(以下簡稱TA),此為基本配置。對于比較大型復雜的直流系統，饋線支路數多且有直流分屏時，可配置絕緣監測分機來擴展。

絕緣監測設備主機采用電橋檢測原理，實時監測正負直流母線的對地電壓和絕緣電阻，當正負直流母線的對地絕緣電阻低于設定的報警值，自動啟動支路巡檢功能。實時絕緣監測分為母線檢測和支路巡檢兩部分。

目前廣泛采用微機絕緣監測裝置，微機直流系統接地監測裝置適用于變電站，發電廠以及通信、煤礦、冶金等大型廠礦企業直流電源系統的地緣監洲和接地檢測。此裝置采用平衡橋和不平衡橋結合的原理完成直流母線的監測，不對母線產生任何交流或直流干擾信號，不會造成人為絕綠電阻下降；利用電流差原理，對因支路接地產生的對地漏電流進行在線無接觸測量，可實現接地故障支路的選線定位。

(1)直流按地的類型。直流系統間接接地、非金屬接地、環路接地、正負同時接地、正負平衡接地、多點接地、交流竄人等。

(2)直流系統地緣監測裝置主要功能。線檢測直流系統的對地絕緣狀況(包括直流母線、蓄電池回路、每個電源模塊和各個饋線回路絕緣狀況)，并自動檢出故障回路。絕緣監測裝置為獨立的智能裝置，布置在直流饋線屏(柜)上，可與成套裝置中的總監控裝置和變電站監控系統通信。直流系統絕緣監測裝置可對母線電壓和各支路對地絕緣電阻進行測量判斷，超出正常范圍時發出報警信號。

(3)直流系統絕緣監測裝置通信過程。絕緣監測系統屬于直流監控產品的一種，與蓄電池監測系統、充電機監測系統、饋線監測系統等同時運行。絕緣監測系統直接的監測對象為直流母線，監測數據通過數據總線傳輸給集中監控器，或通過繼電器報警觸點傳送給集中監控器。集中監控器獲知絕緣監測系統的信息、通過總線與后臺監控計算機通信。

(4)直流系統絕緣監測裝置的類型。包括絕緣監察繼電器(只能進行正、負母線對地電阻和電壓顯示，不正常時可及時報警并顯示接地類型)和微機型絕緣監測裝置(具有各饋線支路絕緣狀況進行自動巡檢及電壓超限報警功能，并能對所有支路的正對地、負對地的絕緣電阻，對地電壓等一一對應顯示，不正常時間對故障支路顯示出支路號及故障類別和報警)。

絕緣監測裝置檢測原理

目前直流系統絕緣電阻檢測方法可分為交流法和直流法，其中直流法主要基于電橋平衡的漏電流檢測法，交流法主要包括信號注入法和變頻探測法。

(1)信號注入法。由于注入的為低頻載波脈沖信號，會受到系統電容電流的嚴重干擾，假如支路中存在大電容元件或等效對地電容較大時，必須對電容電流進行補償后才能使用該方法，而且測量精度不準。另外注人的低頻載波脈沖信號將對于原系統面言，相當于人為增加的外部干擾，使得系統的電壓紋波變大，影響其他設備的使用。

(2)漏電流檢測法。利用霍爾效應的直流傳感器檢測出每條支路的直流電流信號.根據磁平衡原理，無接地的支路傳感器輸出為零，而故障支路輸出不為零。

(3)變頻探測法。其基本原理是在直流母線中注人兩組幅值一樣、 頻率不同的交流信號，然后檢測支路上感應出的低頻信號，當系統絕緣電阻下降發生接地故障時，檢測出的低頻信號幅值會發生明顯的變化，但是該方法和信號注人法一樣，存在對地電容電流的干擾問題。因此，實際現場中簡單易行的方法還是基于電橋原理的直流法。

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