許鈺豐

無錫供電公司，江蘇 無錫 214061

0 引言

變電所內(nèi)的信號(hào)設(shè)備、繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置、事故照明以及對(duì)斷路器的遠(yuǎn)距離操作等，均要求有專門的供電電源，這種電源統(tǒng)稱操作電源。操作電源一般采用直流電，電壓為220V。目前，綜自站的直流操作電源配備一般為：?jiǎn)文妇€分段接線方式，配置兩組充電模塊和兩組蓄電池。兩段直流母線及兩組蓄電池分列運(yùn)行，充電模塊均開啟同時(shí)向直流母線、蓄電池供電。圖1為目前典型的綜自站直流系統(tǒng)圖。

圖1 典型的綜自站直流系統(tǒng)圖

對(duì)于運(yùn)行人員來說，直流系統(tǒng)接地的現(xiàn)場(chǎng)處理有明確的規(guī)定：一般情況，有微機(jī)直流接地檢測(cè)裝置的變電所，當(dāng)發(fā)現(xiàn)有直流接地信號(hào)時(shí)，應(yīng)查看裝置的顯示內(nèi)容，同時(shí)測(cè)量正負(fù)極對(duì)地電壓，并將情況匯報(bào)給調(diào)度及工區(qū)。無法確定接地回路時(shí)，在調(diào)度許可的前提下可進(jìn)行拉路試驗(yàn)來確定接地回路。以上所述，自然是建立在絕緣檢測(cè)裝置在完好狀態(tài)的前提下，但如若是絕緣檢測(cè)裝置本身回路中發(fā)生故障，又會(huì)有如何的現(xiàn)象呢？下面就針對(duì)此問題，作一下分析和介紹。

1 傳統(tǒng)的直流絕緣檢測(cè)裝置當(dāng)母線接地的檢測(cè)方法

傳統(tǒng)的直流絕緣檢測(cè)裝置當(dāng)母線接地的檢測(cè)方法是平衡電橋法：在直流正負(fù)母線上分別接1000Ω的電阻R1、R2后連上，在其中點(diǎn)接一高電阻信號(hào)繼電器XJJ后接地，這樣，兩母線對(duì)地絕緣電阻R+、R-，信號(hào)繼電器XJJ和R1、R25個(gè)元件就形成一個(gè)平衡電橋（如圖2示）。當(dāng)R+和R-不相同，即某一母線絕緣降低時(shí)，XJJ中就有電流經(jīng)過而發(fā)信。

圖2 平衡電橋

傳統(tǒng)絕緣檢測(cè)裝置測(cè)量正負(fù)母線對(duì)地電壓的原理是利用如圖3顯示電路。由于這種絕緣檢測(cè)裝置已逐漸被淘汰，加上其測(cè)量母線對(duì)地電壓的方法相當(dāng)復(fù)雜，這里就不作詳細(xì)介紹了。

圖3 傳統(tǒng)絕緣檢測(cè)裝置顯示電路

2 當(dāng)前配備的直流絕緣檢測(cè)裝置當(dāng)母線接地的檢測(cè)方法

目前大多數(shù)綜自站配備的奧特訊廠家生產(chǎn)的WYJ系列直流絕緣檢測(cè)裝置，其母線接地檢測(cè)方法是采用非平衡電橋法(如圖4所示)：

圖4 非平衡電橋

+KM為直流正母線；

-KM為直流負(fù)母線；

U+KM1、U-KM1分別為投入R1時(shí)測(cè)得的正負(fù)母線的對(duì)地電壓；

U+KM2、U-KM2分別為投入R2時(shí)測(cè)得的正負(fù)母線的對(duì)地電壓；

R1、R2分別為直流絕緣檢測(cè)裝置內(nèi)的電阻元件；

R+、R-分別為正負(fù)母線的對(duì)地絕緣電阻。

在這個(gè)電路中，兩個(gè)電阻R1、R2不是固定接地，而是通過裝置中的電子開關(guān)分時(shí)接地。

當(dāng)＋KM投入R1時(shí)，得

當(dāng)-KM投入R2時(shí)，得

這種絕緣檢測(cè)裝置，就通過以上原理得到的公式（1）、（2），計(jì)算出母線的對(duì)地絕緣電阻，一旦低于裝置內(nèi)部設(shè)定定值，就判斷為母線接地而發(fā)信。

3 絕緣檢測(cè)裝置內(nèi)部電橋故障的檢測(cè)方法

從以上的分析可以看出，不論是平衡電橋法還是非平衡電橋法，電橋中的R1、R2和接地點(diǎn)是非常關(guān)鍵的，所有的測(cè)量都要通過電橋接地點(diǎn)形成回路，所有的計(jì)算都要通過R1、R2。但是，如果電橋中R1、R2本身發(fā)生故障，或電橋接點(diǎn)，再或者電橋接地點(diǎn)發(fā)生故障，在平衡電橋法中，電橋會(huì)不平衡，會(huì)錯(cuò)誤發(fā)信；在不平衡電橋法中，母線接地電阻會(huì)計(jì)算錯(cuò)誤，從而有可能使裝置錯(cuò)誤判斷為直流系統(tǒng)有接地故障。電橋故障在表象上看來可能也是直流接地（直流絕緣檢測(cè)裝置反映），事實(shí)上卻未發(fā)生直流接地現(xiàn)象。所以這樣的故障按照常規(guī)方法檢查，無法檢查出故障點(diǎn)所在：比如測(cè)量母線電壓，如果電阻R1、R2接地出現(xiàn)故障，電壓表無法構(gòu)成完好回路，測(cè)出的電壓可能是零或者是其他數(shù)值；而通過拉路，由于故障不在支路中，也無法檢查出故障。

在變電站遇到直流系統(tǒng)接地又難以找出其故障點(diǎn)時(shí)，我們可以考慮是否為裝置內(nèi)部電橋故障。通過前文介紹的原理，我們可以通過以下方法進(jìn)行判斷：

1）停用直流檢測(cè)裝置，拆開裝置上直流正母線、付母線及接地線的接入線；

2）用萬用表測(cè)量?jī)蓷l母線對(duì)地電壓。

如果母線無接地故障，由于電橋已拆開，電壓表在兩條母線上測(cè)量對(duì)地電壓時(shí)都無法構(gòu)成回路，正負(fù)母線對(duì)地電壓測(cè)出都為0，這時(shí)就可以判斷故障在裝置中。如果是正母線接地故障，則電壓表在測(cè)量負(fù)母線電壓時(shí)，可以和正母線接地點(diǎn)構(gòu)成回路，有讀數(shù)，所以當(dāng)測(cè)量負(fù)母線有電壓時(shí)可判斷為正母接地。負(fù)母接地反之。

4 結(jié)論

判斷電橋故障的方法還有其他，比如：拆開裝置電橋后重新用兩個(gè)阻值相同的電阻搭一平衡電橋，然后測(cè)量母線對(duì)地電壓，根據(jù)測(cè)得電壓，一則可以判斷母線是否接地；二則如果母線接地，還可以通過此電壓和接入的電阻阻值，進(jìn)一步算出母線的接地電阻。本文旨在通過兩種電橋法的原理分析向大家介紹直流絕緣檢測(cè)裝置內(nèi)部電橋故障的分析和檢查方法，為今后直流系統(tǒng)異常的判斷和處理提供更多依據(jù)。

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