[发明专利]变电站/发电厂二次回路直流接地指示器及其应用

说明书

技术领域

本发明属于电力系统继电保护和自动化的电气故障检测技术领域，特别是涉及一种安装于变电站/发电厂二次回路能够对直流用电设备或用电回路进行绝缘监视并能进行接地故障报警定位的装置。

技术背景

变电站直流电源是变电站保护、自动化系统赖以正常工作的重要组成部分，其安全性直接关系到电网的正常监控和事故处理手段的正常实施。发电厂、变电所、大型厂矿的直流电源系统是采用有蓄电池贮能的二次直流电源, 它向信号回路、控制系统、继电保护与自动装置等提供工作电源。直流系统均采用110V 或220V 电源供电, 该系统正、负母线对大地是浮空的, 除了绝缘监测装置之外, 母线及其各条馈电二次回路上任何一点都不与大地相联结。当直流供电系统发生一处接地绝缘故障时, 必须尽快找出接地故障线路与接地故障点, 并立即排除; 否则, 若再次发生第二处接地故障, 很可能导致主控制回路、继电保护装置等的误动作, 从而引发重大供电事故。

对于生产现场而言，电厂、变电站多年运行后，电缆绝缘普遍下降，各种端子箱、机构箱、刀闸辅助接点箱等生锈损坏，密封性下降，遇雨、雪、湿雾天气，易发生接地。目前，直流系统绝缘监测装置的检测原理主要有电桥平衡原理及变频探测原理。无论哪种原理的绝缘监测装置目前均仅安装于直流电源屏柜上，仅针对检测判断某一直流总路接地，而不能检测到该供电支路下面连接的多个用电设备和多个供电分支回路的具体接地点。因此，即使知道直流电源馈电屏上某个馈出支路有直流接地，但仍不能明确接地设备和接地位置，也使故障接地点和绝缘下降点的查找费时、费力，并可能导致采用断开用电设备的方法寻找故障点，从而严重影响继电保护或自动装置的连续工作，对系统安全构成威胁，故迫切需要一种能够对变电站/发电厂二次回路的直流用电设备或用电回路进行直流接地检测及绝缘监视的定位报警装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种安装容易、体积小巧、不需另增加电气接线，抗干扰能力强，能实时监测二次回路的直流用电设备或用电回路的绝缘状态，能够根据各直流用电设备或用电回路的布置情况进行配置安装并具有就地实时报警功能的直流接地指示器。

本发明采用的技术方案是，一种变电站/发电厂二次回路直流接地指示器，是一种安装于变电站/发电厂二次回路用于对直流用电设备或用电回路进行绝缘监视的设备。包括漏电流检测模块、A/D转换模块、通信模块、包含CPU的信号处理模块、声光报警模块、报警阈值设定模块和电源模块；电源模块包括电池箱及电源处理模块，漏电流检测模块为回形线圈用于检测穿过该线圈的直流回路的漏电流，经过A/D转换模块，由包含CPU的信号处理模块进行分析运算并与设定的漏电流报警阈值进行比较；如果漏电流连续多次超过设定阈值，则启动声光报警模块进行声音提示和信号灯闪烁报警，在连接有外部通信线路时，将漏电流值和报警信号外送给接收设备。

进一步，所述包含CPU的信号处理模块通过线路连接通信设备，将指示器的数据传到集控中心的服务器上，实现对多个变电站直流系统的用电设备或直流用电回路漏电流的在线远程监视。

进一步，具有信号保持功能，当漏电流连续多次超过设定阈值，声光报警模块报警后，即使电流又减小到低于阈值，蜂鸣器和报警信号灯不会关闭，需由人工手动复位后才关闭信号，提醒运行维护人员对该直流回路进行检查。

进一步，所述电源模块电源为自带的电池提供，内部组件与外部系统不存在电气连接。

进一步，所述直流接地指示器分散安装于变电站/发电厂二次回路的直流用电设备或用电回路的电源进线入口，通过监测漏电流是否多次超过阈值来判断该用电设备或用电回路内部是否存在直流接地或绝缘下降。

进一步，多个直流接地指示器相互独立，能够根据各直流用电设备或用电回路的布置和负载情况进行配置安装。

本发明具有如下有益效果：

本指示器集漏电流传感、信号处理、报警、工作电源于一体；并且该指示器体积小，可直接安装于屏柜内的标准轨道上并以分散安装方式指示直流接地位置和设备；其与直流供电回路无电气连接关系，不影响被监视设备、回路的可靠性；同时其检测灵敏度可到0.1mA，较之手持式钳形漏电流查找方式更灵敏准确，能发现高阻接地和绝缘下降情况。