新型直流系統(tǒng)絕緣在線巡檢裝置

王婧 李海亮 楊帥

【摘 ?要】直流系統(tǒng)絕緣問題是電網(wǎng)系統(tǒng)安全運行的前提，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，人們對電力資源的消耗日益增加。因此，快速排查、檢修絕緣不良點有助于提高檢修效率，確保電廠各項工作安全、有序進行，進而發(fā)揮電廠效益。本文主要是對新型直流系統(tǒng)絕緣在線巡檢裝置進行相關闡述，并提出了自己的觀點。

【關鍵詞】新型直流系統(tǒng)絕緣;電網(wǎng);巡檢裝置

1 直流絕緣巡檢系統(tǒng)的現(xiàn)狀

1.1 支路檢測模式不合理

近年來，隨著微機保護大量抗干擾電容的投入使用，導致直流系統(tǒng)的對地電容電流增加，同時當前微機絕緣支路選線裝置在供電系統(tǒng)中應用較為廣泛，但這個裝置存在一些缺點，如該裝置無法有效查找接地支路，由此也無法實現(xiàn)支路檢測的實際需求。此外，若是供電系統(tǒng)中的電容電流大于檢測裝置中絕緣電阻泄漏電流，由此也將引發(fā)供電系統(tǒng)運行的問題，容易造成信號的誤發(fā)，并對直流裝置當中的絕緣狀況的斷定造成影響。

1.2 不符合電網(wǎng)系統(tǒng)的運行方式需求

根據(jù)當前我國電力供應單位的技術需求，樞紐變電站的直流系統(tǒng)使用單母線分段以及雙組蓄電池的接線形式。然而在當前系統(tǒng)的運行狀況下，在兩段直流母線同時運行的情況下，必須停止一段母線的直流監(jiān)測的運行，保證對地絕緣電阻維持在相對穩(wěn)定的范圍之內(nèi)，否則將容易導致一點接地時繼電器的誤觸動，或者導致一段直流母線缺乏絕緣監(jiān)視。當前我國市場上現(xiàn)有的絕緣裝置無法滿足直流母線的分別以及并列運行的要求，還應接入手動開關或者使用母線聯(lián)絡開關輔助接點切換的接地方式，甚至有的廠商為了節(jié)省成本而不設手動開關。

1.3 支路的查找技術落后

雖然國家有關部門對繼電保護反事故措施的落實越來越重視，并收到一定效果，但是，因為直流系統(tǒng)當中的起到控制和保護作用的熔斷器的分類逐漸細致，熔斷器的種類以及規(guī)格也逐漸增多，致使直流系統(tǒng)中產(chǎn)生崩潰的支路數(shù)量也逐漸增多，類型也呈現(xiàn)多樣化的發(fā)展，不利于直流系統(tǒng)中接地支路的查找。雖然部分生產(chǎn)商研制出了便攜式的定點查點設備，但其檢測的原理依舊是注入信號式，檢測過程中的氣隙檢測分散性較大。

2 新型直流系統(tǒng)絕緣在線巡檢裝置設計探討

2.1 采用高靈敏度的直流傳感器

在新型直流系統(tǒng)絕緣在線巡檢裝置設計中，應采用精度達0.1mA的高靈敏度的直流傳感器，并根據(jù)同時平衡接地的原理，在巡檢時并不需注入信號可直接顯示接地漏電流數(shù)值。此外，提高直流傳感器的抗過載能力，還能快速恢復其檢測性能。在日常運行中，必須定期掃描處于絕緣良好的系統(tǒng)，確保每月進行一次零點掃描，將傳感器的零點誤差消除，提高巡檢準確度。

2.2 實現(xiàn)分段雙母線并列運行

根據(jù)直流系統(tǒng)中Ⅰ、Ⅱ段母線并列運行與否都不會影響到該在線巡檢裝置的檢測效果這一原理，可以采用分別投入兩段母線的方法代替電橋，從而自動滿足直流系統(tǒng)運行方式變化的要求，并且不對系統(tǒng)的對地絕緣電阻產(chǎn)生影響。與此同時還可在運行的過程當中分別投入兩段母線，在兩段母線上只有一段具有平衡的電阻，而另一段則沒有，在數(shù)據(jù)的采集過程中，是根據(jù)電橋所在位置記錄的。這是由于直流系統(tǒng)當中的兩段母線并列運行當中并不會對絕緣母線的監(jiān)測產(chǎn)生影響，由此也不會影響到整個檢測系統(tǒng)，由此也并不會降低直流系統(tǒng)對地絕緣電阻，符合了直流系統(tǒng)運行需求。此外，由于現(xiàn)有的各類直流絕緣裝置均不能自動適應兩段直流母線的分、并列運行方式，為了防止兩段母線間的巡檢不受干擾，一般采用在二次接線上利用手動開關或母線聯(lián)絡開關輔助接點切換停運一套裝置的接地方式。

2.3 提高裝置的抗干擾能力

抗干擾能力強是新型直流系統(tǒng)在線檢測巡檢裝置的一大特點，因此，在設計該裝置時必須引入防誤判技術，提高檢測精度。因為，在線巡檢裝置在對支路電流信號進行采集時，容易受外界環(huán)境并且電流因信號較小，傳統(tǒng)的方法難以進行準確的判斷，所以必須在新裝置中采用采集母線對地電壓的辦法。因為，采集母線對地電壓的辦法是以電壓變化為信號，而電壓量是比較強的信號量，一般情況下不會波動太大，并且在檢測中不容易受到外界環(huán)境的影響。由此，若是保證母線電壓計算出的阻抗的正確性，則在一般的狀況下并不會發(fā)生錯誤，相關的支路也就不會進行報警。若是計算出的結果與實際情況具有較大的誤差，則所給出支路檢測元件故障的告警信息，詳細的故障信息也會在屏幕上直接顯示，從而便于故障的查找和及時排除，從而降低風險。

2.4 在裝置中設置定檢方式

定檢方式是新型直流系統(tǒng)絕緣在線檢測裝置有別于傳統(tǒng)裝置的體現(xiàn)之一，在裝置中設置定檢方式，能夠?qū)⒄麄€直流系統(tǒng)支路運行的絕緣狀況詳細地展現(xiàn)出來。因為，以傳感器為采樣元件，實現(xiàn)了對報警支路電流的泄露狀況的高速采樣，傳感器與熔斷器聯(lián)合起來工作，并將相關參數(shù)直接顯示在裝置的液晶屏幕上，便于接地支路的查找和檢測，也便于多線路、多點接地的情況進行檢測和監(jiān)視，為整個電路的正常運轉(zhuǎn)提供可靠保障。

3對直流系統(tǒng)運行方式的影響

3.1實現(xiàn)分段雙母線并列運行

采用將電橋改為分別投入兩段母線的方法，使直流系統(tǒng)的Ⅰ、Ⅱ段母線是否并列運行不影響本裝置的檢測，不影響系統(tǒng)對地絕緣電阻，自動滿足直流系統(tǒng)運行方式變化的要求。

采用將電橋改為分別投入兩段母線的方法，這樣在同一時刻，兩段母線上只有一段的平衡電阻，另一段沒有，采集數(shù)據(jù)根據(jù)投入的電橋在哪一段上就記錄哪一段。這樣，系統(tǒng)兩段母線是否并列運行就不會影響到對絕緣的監(jiān)測，不會降低直流系統(tǒng)對地絕緣電阻，從而實現(xiàn)了自動滿足直流系統(tǒng)運行方式變化的要求。

3.2支路檢測不注入信號，采用高靈敏度的直流傳感器

我們采用高靈敏度的直流傳感器（精度達0.1mA），結合不平衡電橋可以測出多支路同時接地或同時平衡接地的情況，并可直接顯示接地漏電流數(shù)值，不需注入信號。并通過多次實驗，將直流傳感器的抗過載能力提高，過載恢復后能即刻恢復其檢測性能。利用系統(tǒng)在絕緣良好的時候，每月進行一次零點掃描，將傳感器的零點誤差消除。

3.3在裝置中設置定檢方式，方便對接地支路的分支支路的查找

在裝置中設置定檢方式，通過傳感器對報警支路的漏電流的高速檢測與監(jiān)視，直接顯示在裝置的液晶屏幕上，配合拉合報警支路的分支路熔斷器，有助于查找具體的接地支路，特別是對于多路、多點接地的情況。

4 結論

綜上所述，隨著科學技術的發(fā)展，傳統(tǒng)的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測裝置將面臨著新的挑戰(zhàn)，難以適應當今社會發(fā)展的要求，從而使得新型直流系統(tǒng)絕緣在線巡檢裝置應運而生。因為，巡檢裝置與計算機技術結合起來，通過傳輸、采樣、記憶、數(shù)據(jù)處理，建立巡回監(jiān)測直流系統(tǒng)各支路的自動化和智能化體系，并且整個裝置可安裝在屏上，能夠?qū)⒄麄€直流系統(tǒng)支路運行的絕緣狀況詳細、及時地反映出來，不僅僅能夠提高直流系統(tǒng)絕緣在線巡檢效率，還能夠降低安全事故的發(fā)展，為相關企業(yè)最終實現(xiàn)經(jīng)濟效益和社會效益提供可靠保障。

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（作者單位：國網(wǎng)山西省檢修公司）