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直流電源系統絕緣監測裝置測量原理——每日了解電力知識

武漢摩恩 ? 來源:jf_24712181 ? 作者:jf_24712181 ? 2024-06-11 09:17 ? 次閱讀

今天武漢摩恩智能電氣有限公司帶大家了解一下MEZN-ZA46 直流電源系統絕緣監測裝置。
MEZN-ZA46 直流電源系統絕緣監測裝置整機測量原理說明:
根據直流系統的特殊性,本裝置的測量從測量內容區分,可分為四大部分,一是母線監測,二是分支回路查巡,三是交流竄直流監與報警,直流系統交流成份紋波的監測。
1、直流母線監測
1.在直流系統中,分別從橋網絡A和橋網絡B讀取X和Y兩個直流中心對地電壓值。見圖一

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2.根據電路基本原理分析,要準確求出正對地電阻R+和負對地電阻R-,必建立兩組獨立的電橋網絡方程,將其聯立求解,才能真正求出兩個電阻R+和R-的電阻值。R1、R2、R分別組成電橋網絡,R1≠R2為常量,我們充分利用兩個不平衡橋網絡A和網絡橋B。可以導出絕緣電阻R+和R-僅與母線電壓及測量值“X”與“Y”有關。經電腦編程分別計算出R+與R-的數值,同時也可以計算出母線正端對地電壓U+與母線對地電壓U-值。結構原理如圖一所示。
2、支回路查巡,故障定位,報警。
主機中配有大功率電阻做為電橋,檢測支路時定時啟動電橋電阻信號接至直流系統的正負極與地之間。利用電阻電橋之間的轉換,不同的接地電阻與投入的電橋電阻之間的并聯,產生不同對地電壓,產生了不同的接地漏電流,安裝于各支路的傳感器檢測每個支路漏電流。工作原理見(圖二)所示。如果支路有電阻接地、交流竄入故障、直流互竄故障的支路信號、對于故障回路則該支路上的傳感器產生感應電壓,感應電壓的大小與支路電阻成反比。感應電壓信號經模擬選擇開關、放大、帶通濾波、相位比較、濾波、A/D轉換、送CPU進行數據處理,再通過RS485接口轉入主機。
隨著電網容量的不斷擴大,電壓等級的不斷提高,分支回路也相應的增多,有的變電站已多達500分支回路以上。為了滿足這方面的需求,本裝置利用了總線技術,采用分層分布式設計。將每16回路增加一個采集模塊,這種分層分布式的分散結構不需改變原有的主機結構。并可以拓展到512個回路。采樣模塊和主機之間利用RS485接口實現并接。每個模塊地址碼可以在現場隨意設定,大大提高了產品的適用性和裝置的可靠性。

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3、直流系統中交流成份(紋波)的監測。故障報警。
電路采用耦合、交直流分解等特殊電路處理,能實時準確地對直流電源紋波含量即紋波電壓值,計算直流中的紋波系數,如圖三。

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4、交流竄直流保護,故障幅度與錄波與波形分析,竄入支路故障定位。
主機配置母線交流電壓檢測電路,母線通過電容隔直流、差分運放、快速整流、濾波、高速AD,實時檢測母線上的交流信號,并反饋至主芯片,若外部交流竄入電壓大于所設定的信號,通過聲光報警及干接點輸出報警相關信息,并啟動了支路巡查電路,巡查電路確定故障支路。并記錄保存本次報警相關信息,大大提高系統的安全性和可靠性。如圖四。

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5、直流互竄檢測,故障定位與分析。
本機內置快速高精度檢測電路,實時檢測現場兩段母線之間的直流互竄故障,并準確查找互竄支路,大大提高系統的安全性和可靠性。為了保證直流電源對變電站安全運行需要。常常設有兩段獨立的直流電源。同一變電站兩段直流是要求分開獨立運行,由于接線錯誤,設備老化通常會造成兩段母線發生了電氣上的連接,出現了兩段母線手拉手現象。現有的直流系統是采用兩個電橋監測各自的母線,兩段母線出現了電氣上的連接也說是會出現我們常說的“兩點接地現象”。兩點接地現象常常會對變電站的繼電保護正常運行造成一定的危險。我們利用了現有直流接地裝置的技術升級,將電橋電路的智能化技術與支路巡查電路進行充分的結合,成功解決了直流系統兩段母線出現了電氣上的連接,也就是發生了手接手的兩點接地進行了告警,并通過支路巡查定位,準確地查找發生兩段直流母線互竄的回路。我們將兩臺獨立測量的直流絕緣監察裝置通過測量與通迅技術,進行數據分析,進行了定位,有效地查找發生直流互竄接地的回路。
發生直流互竄的主要歸納為有五種工作方式:
現象一、第一段母線負端與第二段母線負互竄。
現象二: 第一段母線正和第二段母線正互竄.
現象三:第一段母線正和第二段母線正,第一段母線負和第二段母線負同時互竄
現象四:第一段母線負端和第二段母線正端互竄,或第一段母線正端和第二段母線負端互竄。
武漢摩恩是從事電氣設備設計、制造的專業化公司!

審核編輯 黃宇

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