[发明专利]监测直流系统两极对地绝缘同时同比例下降的方法

权利要求书

1.一种监测直流系统两极对地绝缘同时同比例下降的方法，其特征在于包括以下步骤：

实时采样母线正极的对地电压U₊及母线负极的对地电压U_-；

分析时间段T内母线正极的对地电压，或者母线负极的对地电压，又或者母线正、负极对地电压的绝对值差值的状态变化；

判断直流系统是否发生两极对地绝缘同比例下降，且两极绝缘下降的时间相差Δt的故障；

若发生所述故障，则启动不平衡桥进行故障检测。

2.如权利要求1所述的监测直流系统两极对地绝缘同时同比例下降的方法，其特征在于：

当检测到直流系统母线正极的对地电压U₊发生变化：先上升ΔU_+r，经时间Δt后下降ΔU_+f，或者先下降ΔU_+f，经时间Δt后再上升ΔU_+r，且满足下列关系式：

ΔU_+r≥NU_d或ΔU_+f≥NU_d

且

|ΔU_+r-ΔU_+f|≤ΔU₀

则确定直流系统已发生两极对地绝缘同时同比例下降的故障，

式中：

N：裕度系数；

U_d：采样电路的分辨率；

ΔU_+r：母线正极对地电压的上升量；

ΔU_+f：母线正极对地电压的下降量；

ΔU₀：判断直流系统两极对地绝缘同比例下降的门限电压差。

3.如权利要求1所述的监测直流系统两极对地绝缘同时同比例下降的方法，其特征在于：

当检测到直流系统母线负极的对地电压U_-发生变化：先上升ΔU_-r，经时间Δt后下降ΔU_-f，或者先下降ΔU_-f，经时间Δt后再上升ΔU_-r，且满足下列关系式：

ΔU_-r≥NU_d或ΔU_-f≥NU_d

且

|ΔU_-r-ΔU_-f|≤ΔU₀

则确定直流系统已发生两极对地绝缘同时同比例下降的故障，

式中：

ΔU_-r：母线负极对地电压的上升量；

ΔU_-f：母线负极对地电压的下降量。

4.如权利要求1所述的监测直流系统两极对地绝缘同时同比例下降的方法，其特征在于：

当检测到直流系统母线正、负极对地电压的绝对值差值U_abs发生变化：先上升ΔU_abr，经时间Δt后下降ΔU_abf，或者先下降ΔU_abf，经时间Δt后再上升ΔU_abr，且满足下列关系式：

U_abs＝|U₊|-|U_-|

ΔU_abr≥2NU_d

或ΔU_abf≥2NU_d

且

|ΔU_abr-ΔU_abf|≤2ΔU₀

则确定直流系统已发生两极对地绝缘同时同比例下降的故障，

式中：

ΔU_abr：母线正、负极对地电压绝对值差值的上升量；

ΔU_abf：母线正、负极对地电压绝对值差值的下降量。

5.如权利要求1所述的监测直流系统两极对地绝缘同时同比例下降的方法，其特征在于：

所述的直流系统母线正极绝缘下降与母线负极绝缘下降的时间间隔Δt受下式约束：

Δt≥-τ₁*ln[1-(N*U_d)/(K*U)]

当母线负极先于母线正极出现绝缘下降故障时：

K＝(R//R₊)*[(R//R_-)-(R//R′_-)]/{[(R//R_-)+(R//R₊)]*[(R//R′_-)+(R//R₊)]}

τ₁＝(R//R//R₊//R′_-)*C

当母线正极先于母线负极出现绝缘下降故障时：

K＝(R//R_-)*[(R//R₊)-(R//R′₊)]/{[(R//R₊)+(R//R_-)]*[(R//R′₊)+(R//R_-)]}

τ₁＝(R//R//R_-//R′₊)*C

式中：

R：平衡桥桥臂上的电阻值；

R₊：直流系统对地绝缘良好时，母线正极的对地电阻值；

R_-：直流系统对地绝缘良好时，母线负极的对地电阻值；

R′_-：直流系统负极绝缘下降后，母线负极的对地电阻值；

R′₊：直流系统正极绝缘下降后，母线正极的对地电阻值；

C：母线正、负极对地电容的并联值；

ln：自然对数计算符；

U：直流系统母线正、负极间的电压；

R//R+：电阻R与电阻R+的并联值。