專利名稱:一種直流絕緣監(jiān)視的方法
本發(fā)明是涉及到變電站、發(fā)電站、開關(guān)站、工廠配電所的繼電保護、控制、信號直流電源的絕緣監(jiān)測范疇?，F(xiàn)有技術(shù)如《電力工程設(shè)計手冊》(東北、西北電力設(shè)計院編。1981年9月新一版)刊載。是應(yīng)用直流電橋原理。在工程實際應(yīng)用也基本上是這一類型。由于直流電橋自身原理上的限制，使現(xiàn)有系統(tǒng)存在如下一些缺陷1、當直流正負極對地絕緣電阻同時均衡下降時，系統(tǒng)不能檢出信號，因而存在巨大的拒動區(qū)。比如當前廣泛應(yīng)用的ZJJ-1A直流絕緣監(jiān)視繼電器。當R+＝25KΩ，R-＝(10～150)KΩ時，繼電器均不能動作(按規(guī)定任一極絕緣電阻低于25KΩ應(yīng)發(fā)出警告信號)。從以上的數(shù)據(jù)可看出，據(jù)動區(qū)是非常大的。
2、現(xiàn)有技術(shù)用“電位器法”測量系統(tǒng)絕緣電阻，所需設(shè)備多，電位器易損壞，操作不便。由于計算復雜，只能讀出直流系統(tǒng)對地絕緣電阻，不能分別測出正負極對地絕緣電阻。
3、現(xiàn)有技術(shù)不能隨時監(jiān)視絕緣變化，只有當系統(tǒng)正負極絕緣不平衡下降到危險值才發(fā)出信號。
4、裝置無檢查自身是否完好的試驗手段。
基于上述，提出本發(fā)明的目的，除能避免現(xiàn)有技術(shù)的弊病，還具有簡單可靠、便于操作、能連續(xù)監(jiān)視絕緣動態(tài)、提前發(fā)信號的特點。本系統(tǒng)如圖1所示，它由兩只高內(nèi)阻電壓表V1、V2(內(nèi)附有上、下越限報警的電觸點)，二只按鈕A1、A2，二只擾動電阻R5、R6組成。下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作詳細描述，其工作原理如下1、平時從V1、V2的讀數(shù)可監(jiān)視直流系統(tǒng)正負極對地絕緣電阻不平衡下降的嚴重程度。圖2所示曲線族表示了系統(tǒng)的正負極對地絕緣電阻發(fā)生變化與電壓表V2讀數(shù)的對應(yīng)關(guān)系。不難看出，正負極對地絕緣電阻R+、R-從高阻值區(qū)下降到低阻值區(qū)的變化過程中。各區(qū)段的VB(電壓表V2的讀數(shù))微增率 (dVB)/(dV) 是愈來愈增加的。即是說，阻值下降愈到低端，VB的變化△VB就愈來愈敏感。如設(shè)置一整定值△VB。當VB大于此值，即可發(fā)出預告信號。從電壓表V1、V2的讀數(shù)還可判斷是哪極絕緣下降嚴重。
2、當直流系統(tǒng)正負極對地絕緣發(fā)生平衡下降，用擾動法可以檢出信號。先從電壓表讀數(shù)判斷是哪極絕緣低些(如看不出，就任選一按鈕)。就按下圖1中哪極的按扭。假設(shè)是負極絕緣低些，就按下按扭A2接入電阻R6。這時，相應(yīng)極的電壓表V2讀數(shù)將下降產(chǎn)生一個變化值△V′B，△V′B的理論推導下式表示ΔVB= (Ve(R2//R-))/(R1//R++R2//R-) - (Ve(R2//R-//R6))/(R1//R++R2//R-//R6) (1)(1)、式中Ve是直流電源額定電壓，為了看出系統(tǒng)正負極絕緣平衡下降△V′B的變化情況，可假設(shè)一系列的R+＝R-值計算出△V′B，即可作出圖3，從圖中不難看出，在高阻端△V′B變化不顯著，在低阻端，△V′B變化很快。適當選擇整定值△V′B，當按下按扭A2如△V′B大于整定值，說明絕緣正常，反之說明絕緣下降嚴重。對于直流系統(tǒng)正負極絕緣電阻發(fā)生不平衡下降時，用上述方法同樣可畫出圖4。從圖4可看出，R+或R-從高阻端往低阻端變化，其△V′B的變化規(guī)律也是和圖3相似的。同樣可用擾動法檢出信號，其原理、方法一樣，不再敘述。
3、本系統(tǒng)還能測出正負極分別對地的絕緣電阻值，操作一次按扭A2，記下V2表的前后讀數(shù)，用下式計算R+= (R1R6Ve(VB-VB＇))/(VB＇VBR1-R6Be(VB-VB＇)) (2)R-= (R2R6Ve(VB-VB＇))/(VB＇(Ve-VB)R2-R6Ve(VB-VB＇)) (3)式中VB、V′B是按扭A2操作前后V2的讀數(shù);R1、R2為電壓表V1、V2的內(nèi)阻，一般要求內(nèi)阻大于100KΩ。根據(jù)(2)、(3)式計算，或用查表、查曲線的方法很快得到R+、R-值。
綜上所述，利用新型直流絕緣監(jiān)視方法，在靜態(tài)(即不操作按扭)時，從V1、V2的讀數(shù)可連續(xù)監(jiān)視直流系統(tǒng)的絕緣電阻的動態(tài)變化，當直流系統(tǒng)正負極絕緣發(fā)生不平衡下降，系統(tǒng)可自動發(fā)出預告光、聲信號。隨時可測出R+、R-值。
下面是實施一例，直流系統(tǒng)額定電壓為220V，令R1＝R2＝R5＝R6＝100KΩ。根據(jù)公式(1)經(jīng)計算可畫出圖4，因一般規(guī)定，以25KΩ為絕緣危險下降的整定值。從圖4看出△V′B取10V是恰當?shù)摹Ｈ缓髮⒀b置接入電源，記下VA＝128V，VB＝92V。(VA、VB是V1、V2的讀數(shù))因VB低些，說明負極絕緣低些，按下按扭A2、V1、V2的讀數(shù)變?yōu)閂′A＝148V、V′B＝72V。根據(jù)公式(2)、(3)可算出R+＝197.8KΩ、R-＝91.36KΩ。在圖4可標出工作點為A點，因這時△V′B＝92-72＝20V，大于整定值10V，說明絕緣情況良好。如果運行一段時間，某種原因絕緣監(jiān)視系統(tǒng)發(fā)出預告信號，說明絕緣有嚴重下降，我們可觀察V1、V2讀數(shù)為VA＝157V，VB＝63V，表V2的讀數(shù)下降了29V，已超過10V，故發(fā)出信號。為進一步弄清情況，按下按扭A2，這時V′A＝165V，V′B＝55V，二表讀數(shù)變化8V，小于整定值10V，證實了絕緣的確有問題，用(1)、(2)式計算，R+＝100KΩ，R-＝25KΩ，在圖4上可標出B點，這時R-已下降到危險值。需要強調(diào)的是靜態(tài)時，系統(tǒng)發(fā)出信號，并不一定說明絕緣已下降到危險值，而只說明絕緣有大的下降?？捎脭_動法檢測和查出R+、R-值。如屬正常下降?？稍谛碌腣1、V2讀數(shù)上調(diào)整定值△VB為±10V。
利用本方法建立的電路的整定值不是按常規(guī)，以危險值作為整定值標準，而是以相對變化值作為整定值。優(yōu)點是能在參數(shù)變化到危險值之前，提前預警，給運行人員以充分的處理問題的時間。系統(tǒng)簡單可靠，投資比常規(guī)的節(jié)省。
權(quán)利要求
1.一種直流絕緣監(jiān)視的方法，應(yīng)用本方法的監(jiān)視系統(tǒng)，可連續(xù)監(jiān)視直流系統(tǒng)的絕緣動態(tài)。設(shè)置一整定值，當絕緣嚴重下降時，可檢出信號。本系統(tǒng)應(yīng)用擾動法可檢出直流系統(tǒng)正負極絕緣平衡下降。選擇一整定值，可檢出信號。本系統(tǒng)在靜態(tài)或應(yīng)用擾動法均可檢測直流系統(tǒng)正負極絕緣不平衡下降。設(shè)置一整定值，可檢出信號。
2.如權(quán)利要求
1之方法，其特征為應(yīng)用擾動法。可檢出直流系統(tǒng)正負極平衡或不平衡下降。
3.根據(jù)權(quán)利要求
2所述方法，設(shè)置一整定值，可檢出信號。也可不設(shè)置整定值，觀察儀表進行監(jiān)視。
4.根據(jù)權(quán)利要求
1所述擾動法可測出直流系統(tǒng)正、負極分別對地絕緣電阻值(公式計算或查表法)。
5.根據(jù)權(quán)利1所述擾動法，其特征是自檢功能，能檢測本系統(tǒng)自身完好性。
專利摘要
一種構(gòu)思新穎的新型直流絕緣監(jiān)視方法，避免了常規(guī)系統(tǒng)存在的弊病。能連續(xù)監(jiān)測直流系統(tǒng)絕緣變化的動態(tài)。利用擾動法可檢出國內(nèi)尚未解決好的直流絕緣正負極平衡下降故障。當直流系統(tǒng)發(fā)生絕緣較大下降還未達到危險值之前，系統(tǒng)能提前自動檢出，發(fā)出光、聲信號。通過儀表上讀數(shù)能用查表或計算正負極分別對地絕緣電阻值。按扭還具有檢查本系統(tǒng)及信號系統(tǒng)是否完好的功能，投資省。
文檔編號G01R31/12GK87103973SQ87103973
公開日1988年12月14日 申請日期1987年5月28日
發(fā)明者鐘國中, 樊縣圃, 鐘一梅 申請人:鐘國中導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan