[发明专利]一种具有自动校准的绝缘监测系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有自动校准的绝缘监测系统及方法。

背景技术

直流电源是发电厂、变电站、换流站的重要组成部分，为其信号装置、继电保护装置、 测控装置等提供可靠的工作电源。其可靠性直接影响电力系统安全、可靠性。直流系统整个 供电网络涉及点多，面广、线长，发生接地交流窜入直流、直流互窜等故障机率很高，一旦 有故障发生，就可能造成巨大的损失。因此直流电源的绝缘检测功能显得尤为重要。

随着智能变电站及无人值守变电站的建设，对支路接地电阻精度和选线的准确性要求越 来越高。而绝缘监测装置所应用的直流漏电流传感器会因为老化、温度及其他参数的影响导 致零点发生漂移或增益发生变化。由于支路多、线路复杂且带电，如果人工排查将是一个效 率非常低且危险系数比较大的工作。改装置可自动完成由于零点漂移或增益变化导致的支路 接地电阻采集精度降低及支路选线误报的问题，大幅度降低工作内容，提高电力设施运行稳 定性。

同时，通过对测试发现，直流漏电流传感器在整个测量范围内线性度比较好，比较容易 发生的是零点发生漂移和增益发生变化。基于传感器上述特点，可以很好的实现装置的自动 校准。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种具有自动校准的绝缘监测系统及方法，本系统根 据直流漏电流传感器的特点，有效解决了绝缘监测的校准问题。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种具有自动校准的绝缘监测系统，包括处理单元、母线接地电阻计算模块、校准信号 产生模块、支路接地电阻计算模块和通讯模块，其中：

所述处理单元连接母线接地电阻计算模块、校准信号产生模块、支路接地电阻计算模块 和通讯模块；

处理单元采集母线正负极电压信号，母线接地电阻计算模块计算母线对地接地电阻等效 值，当检测的绝缘状态合格则进行实际绝缘电阻的检测，计算正负极对地电阻，若正负极对 地电阻值大于设定值，处理单元控制校准信号产生模块进行零点校准和增益校准，记录直流 传感器输出值和增益值，支路接地电阻计算模块根据直流传感器输出值和增益值计算支路接 地电阻，将结果通过通讯模块，传输给上位机。

所述校准信号产生模块，包括不平衡桥电阻、平衡桥电阻、不平衡桥投切开关和多个直 流漏电流传感器与直流系统馈出线负载，其中，平衡桥电阻为两个串联的电阻，且分别连接 在母线正负极上，不平衡桥电阻为两个串联的电阻，分别连接在母线正负极上，两个不平衡 桥电阻间串联有两个不平衡桥投切开关，不平衡桥投切开关的中性点和平衡桥电阻的中性点 均接地；每个直流系统馈出线负载并联于母线正负极之间，且每个直流系统馈出线负载均与 一个直流漏电流传感器并联，直流漏电流传感器彼此串联在直流电流信号发生电路上。

所述不平衡桥电阻的阻值相同。

所述平衡桥电阻的阻值相同。

基于上述系统的工作方法，包括以下步骤：

(1)采集母线正、负极对地电压值；

(2)根据母线正负极对地电压值计算对地接地电阻，如果检测的绝缘状态合格，进入 步骤(3)；

(3)启动不平衡桥的投切，依次闭合一个不平衡桥投切开关，进行实际绝缘电阻的检 测，计算正负极对地电阻，如果正负极对地电阻大于设定值，则进行步骤(4)；

(4)进行零点校准，使直流电源信号发生电路停止工作，逐支路记录直流传感器输出 值；

(5)进行增益校准，控制直流电流信号发生电路输出直流漏电流传感器额定值，逐支 路记录直流漏电流传感器输出值，计算增益值；

(6)结合实际运行中的采样值，计算支路接地电阻。

所述步骤(2)中，所述母线接地电阻计算模块根据母线正负极对地电压值计算对地接地电阻，当正极对地电压大于负极对地电压值时，当正极对地电压小于负极对地电压值时，其中，a为不平衡桥电阻与平衡桥电阻的比值，V₊为正极对地电压值，V_{_}为负极对地电压值，R>＝本极实际接地电阻。绝缘状态合格为实际计算出的正负母线对地接地电阻值大于接地报警设定值。

所述步骤(3)中，具体方法为：启动不平衡桥的投切，进行实际绝缘电阻的检测，当S1 合上，S2分开，采集此时的正负极对地电压V₁₊，V_1-可得到如下公式：