[发明专利]一种供电系统低频绝缘检测装置及方法

权利要求书

1.一种供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于，包括：

相互串联后再与被测供电系统并联的第一电阻(R1)和第二电阻(R2)；

相互串联后一端连接在所述第一电阻(R1)与第二电阻(R2)之间，另一端与地相连的测量电阻(R3)、低通滤波单元(1)、脉冲信号源(G)；

以及并联在测量电阻(R3)两端的检测计算单元(3)；

所述脉冲信号源(G)发出脉冲信号，所述脉冲信号经过所述低通滤波单元(1)、测量电阻(R3)，以及所述第一电阻(R1)、第二电阻(R2)后注入到所述被测供电系统中，所述检测计算单元(3)通过检测所述测量电阻(R3)两端的信号计算所述被测供电系统对地的绝缘电阻，并根据所述绝缘电阻判断所述被测供电系统是否存在绝缘故障。

2.根据权利要求1所述的供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于：所述脉冲信号源(G)发出的脉冲信号为正负交替的周期性方波脉冲信号。

3.根据权利要求2所述的供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于：所述被测供电系统等效为绝缘电阻和支路分布电容(C)的并联电路。

4.根据权利要求3所述的供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于：所述脉冲信号源(G)发出的周期性方波脉冲信号频率为τ为时间常数，所述检测计算单元(3)以T₁为间距时间每半个脉冲信号周期内等间距采样所述测量电阻(R3)两端的电压；其中，V₂为相对2T₁时刻所述测量电阻(R3)两端的电压，V₁为相对T₁时刻所述测量电阻(R3)两端的电压，V₀为相对零时刻所述测量电阻(R3)两端的电压。

5.根据权利要求4所述的供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于：所述支路分布电容(C)的充放电时间取5τ。

6.根据权利要求2、3、4或5所述的供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于：所述检测计算单元(3)检测所述测量电阻(R3)两端在周期性方波脉冲信号前半个周期内的稳态电压信号，经过计算得到前半个周期内绝缘电阻的阻值R₊，并检测所述测量电阻(R3)两端在周期性方波脉冲信号后半个周期内的稳态电压信号，经过计算得到后半个周期内绝缘电阻的阻值R_{_}，最终将R作为绝缘电阻的有效值，所述检测计算单元(3)根据所述绝缘电阻的有效值判断所述被测供电系统是否存在绝缘故障。

7.根据权利要求6所述的供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于：

所述前半个周期内绝缘电阻的阻值R₊根据以下公式计算：

所述后半个周期内绝缘电阻的阻值R_-根据以下公式计算：

其中，E_m为周期性方波脉冲信号幅值的绝对值，为测量电阻(R3)两端的电压，R_i为第一电阻(R1)和第二电阻(R2)的并联阻值，R_m为测量电阻(R3)的阻值。

8.根据权利要求1、2、3、5或7所述的供电系统低频绝缘检测装置，其特征在于：所述被测供电系统为船舶用中性点不接地供电系统。

9.一种基于权利要求1-8中任一项所述装置的供电系统低频绝缘检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

脉冲信号源(G)发出脉冲信号，所述脉冲信号经过低通滤波单元(1)、测量电阻(R3)，再通过第一电阻(R1)、第二电阻(R2)注入到被测供电系统中；

检测计算单元(3)通过检测所述测量电阻(R3)两端的信号计算所述被测供电系统对地的绝缘电阻，并根据所述绝缘电阻判断所述被测供电系统是否存在绝缘故障。

10.根据权利要求9所述的供电系统低频绝缘检测方法，其特征在于：所述脉冲信号源(G)发出的脉冲信号为正负交替的周期性方波脉冲信号。