直流系统绝缘监测装置

四、绝缘监测装置

绝缘监测装置是直流操作电源系统不可缺少的组成部分，用于在线监测直流系统的正负极对地的绝缘水平。

抽水蓄能电站内的直流供电网络分布到电站的各个一次和二次设备处，支路纵横交错，发生接地的概率很高。直流系统是正负极对地浮空的，当系统出现一点接地（正负极直接接地或对地绝缘能力降低）时，虽能正常工作，但当出现第二点接地时，则可能造成信号装置、控制回路和继电保护装置误动作，甚至造成直流正负极短路，从而引发严重的电力事故。因此，直流系统对地应有良好的绝缘，必须对其进行实时的在线监测，当某一点出现接地故障时，立即发出告警信号，提醒运行人员查找并排除接地故障，从而杜绝直流系统接地可能引起的事故。

直流系统的绝缘检测由母线绝缘检测和支路绝缘检测两部分组成。

1.母线绝缘检测

母线绝缘检测原理如图17-2-5所示，它采用不平衡电桥测量电路，由微处理器控制开关S₁和S₂顺序导通，分别测得两组直流母线正负极对地的电压值数据，然后解方程求出直流母线正负极对地的绝缘电阻值。

图17-2-5　母线绝缘检测原理图(www.xing528.com)

这种母线绝缘检测技术可以准确地测量出直流系统正负极对地总的绝缘电阻，但不能确定直流系统各供电支路（直流馈电输出）的正负极对地的绝缘电阻值。

2.支路绝缘检测

对直流系统各馈电支路正负极对地绝缘电阻的检测，是在各馈电支路回路安装电流互感器，采用低频叠加或直流漏电流的原理，计算出馈电支路的正负极对地的绝缘电阻值。

（1）低频叠加原理

由低频信号源产生的超低频信号通过直流母线对地耦合到直流系统，采用无源交流微电流传感器，感应流过各馈电支路中接地电阻与接地电容的超低频信号电流，其大小直接反映出支路接地电阻的变化。

（2）直流漏电流原理

直流漏电流原理是采用磁调制有源直流微电流传感器来检测。正常时馈电支路正负极穿过传感器的正常负荷电流大小相等、方向相反，在传感器中的合成直流电磁场为零，其二次输出也为零；当馈电支路回路的正负极存在接地电阻时，就会感应产生漏电流，并且在传感器中合成漏电流磁场，其二次输出就直接反映接地漏电流的大小，结合母线绝缘检测不平衡电桥电路的对地电压测量数据，可以计算出支路对地的绝缘电阻值，从而判断出直流馈电支路的接地故障。