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絕緣監(jiān)察技術(shù)原理探討

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隨著電力技術(shù)的發(fā)展，絕緣監(jiān)察技術(shù)也在不斷的發(fā)展，絕緣技術(shù)得到廣泛應(yīng)用，本文對(duì)此進(jìn)行分析。

絕緣監(jiān)察；技術(shù)原理；分析

一、小電流接地系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察裝置

在企業(yè)內(nèi)部，架空線路和電纜線路的供電電壓均為6—35kv，變壓器的中性點(diǎn)為非直接接地，因而當(dāng)發(fā)生單相接地故障時(shí)，只在接地點(diǎn)流過(guò)不大的電容電流。

規(guī)程規(guī)定，6—10kv系統(tǒng)的電容電流大于30A、35kv電網(wǎng)中電容電流大于l0A時(shí)，在變壓器中性點(diǎn)應(yīng)經(jīng)消弧線圈接地，以單相接地時(shí)經(jīng)過(guò)消弧線圈的感性電流來(lái)補(bǔ)償接地點(diǎn)的容性電流，從而使接地點(diǎn)電流減小，不致產(chǎn)生斷續(xù)電弧。

由于單相接地故障.并不破壞電力系統(tǒng)電壓的對(duì)稱性，所以不影響三相用電設(shè)備的工作，允許電氣設(shè)備繼續(xù)運(yùn)行。一相接地，另外兩相對(duì)地電壓升高十倍，這對(duì)電路的絕緣是沒(méi)有多大威脅的(因?yàn)橹行渣c(diǎn)不接地系統(tǒng)中，相與地間的絕緣是按線電壓設(shè)計(jì)的)；但此時(shí)若另一相再發(fā)生接地，就形成兩相接地短路，會(huì)產(chǎn)生很大的短路電流，所以，不允許輸電線路一點(diǎn)接地長(zhǎng)期運(yùn)行。一般都在中性點(diǎn)不接地的系統(tǒng)中安裝專門的接地保護(hù)，而在變電所母線上安裝單相接地的絕緣監(jiān)察裝置。

工礦企業(yè)6—10kv系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察，一般是在變電所的6一l0kv的母線上安裝一臺(tái)三相式電壓互感器；對(duì)35kv系統(tǒng)則采用三個(gè)單相二線圈電壓互感器。電壓互感器一次繞組接成完全星形，其中性點(diǎn)接地。電壓互感器二次側(cè)有二組線圈，其中一組接成完全星形，中性點(diǎn)接地，三只電壓表接成相對(duì)地接線；另一組附加線圈接成開(kāi)口三角形(即零序電壓濾過(guò)器接線)，并在開(kāi)口處接一個(gè)過(guò)電壓繼電器，借此反應(yīng)出接地時(shí)出現(xiàn)的零序電壓。

正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)的三相電壓對(duì)稱，沒(méi)有零序電壓，三相對(duì)地電壓表讀數(shù)相等，過(guò)電壓繼電器不動(dòng)作。當(dāng)變電所母線上任一條出線發(fā)生接地故障時(shí)，接地相的電壓變?yōu)榱悖撓嚯妷罕碜x數(shù)為零，而另外兩相的對(duì)地電壓升高，電壓表讀數(shù)為線電壓值。開(kāi)口三角形的三相電壓之和不為零，在開(kāi)口處出現(xiàn)100v的電壓，使過(guò)電壓繼電器動(dòng)作，發(fā)出交流單相接地信號(hào)。值班人員可根據(jù)信號(hào)相電壓表的指示，判斷系統(tǒng)發(fā)生接地和那一相接地。但不知哪條線路接地，這時(shí)可采用依次(先次要后重要)斷開(kāi)各條線路的辦法，來(lái)尋找接地線路，其原理是拉開(kāi)接地線時(shí)，系統(tǒng)接地消失，三個(gè)電壓表指示相同。找出接地線路，派人查出具體接地點(diǎn)，轉(zhuǎn)移負(fù)荷，停電處理。

三相三芯式電壓互感器不能作為絕緣監(jiān)察裝置，因其無(wú)零序、有選擇性的零序過(guò)電流保護(hù)；零序過(guò)電流保護(hù)是利用接地線路測(cè)得的零序電流，比正常線路測(cè)得的零序電流大這個(gè)特點(diǎn)組成的。零序過(guò)流保護(hù)一船應(yīng)用在電纜線路或經(jīng)電纜引出的架空線路上，常用LJ-φ75型零序電流互感器和零序電流繼電器組成，把零序電流互感器的鐵芯套在電纜外面，其一次側(cè)即為被保護(hù)的三相導(dǎo)線，二次側(cè)接電流繼電器。在正常運(yùn)行時(shí)，一次側(cè)三相電流對(duì)稱，電流之和為零。二次側(cè)只有由于導(dǎo)線排列不對(duì)稱而引起的不平衡電流，而無(wú)零序電流。當(dāng)發(fā)生接地故障時(shí)，零序電流反應(yīng)至二次側(cè)，并流入電流繼電器，并使其動(dòng)作，指示出那條線路有接地故障。這里必須指出，電纜頭上的接地線必須穿過(guò)零序電流互感器鐵芯；防止故障時(shí)，非故障線路的電纜外殼金屬皮上也有零序電流流過(guò)，使非故障線路產(chǎn)生誤動(dòng)作。

二、低壓電網(wǎng)的絕緣監(jiān)察

低壓不接地電網(wǎng)的絕緣監(jiān)察，是用三只相同的高內(nèi)阻電壓表，對(duì)地絕緣正常時(shí)，三相對(duì)稱，三只電壓表的讀數(shù)相等；當(dāng)一相接地時(shí)，接地相的電壓表讀數(shù)下降為零，其他兩相的電壓表讀數(shù)升高13倍。即使低壓系統(tǒng)沒(méi)有直接接地，而是一相或二相對(duì)地絕緣下降時(shí)，三只電壓表的讀數(shù)也不同。

上述低壓電網(wǎng)絕緣監(jiān)察的缺點(diǎn)是，當(dāng)三相絕緣同時(shí)降低且絕緣差別相同時(shí)，三只電壓表的指示井無(wú)異常，而三相絕緣在允許范圍內(nèi)、但相互有差別時(shí)，反而會(huì)給出錯(cuò)誤的指示。在低壓電網(wǎng)中，還可采用漏電繼電器或漏電開(kāi)關(guān)作絕緣監(jiān)察和觸電保護(hù)用。

三、高壓竄入低壓的防護(hù)

當(dāng)變壓器或電壓互感器的高壓側(cè)因?qū)Ь€折斷或絕緣損壞，高電壓竄入低壓系統(tǒng)，整個(gè)低壓系統(tǒng)的對(duì)地電壓會(huì)升高到高壓系統(tǒng)的對(duì)地電壓，而且這種故障可能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)存在(小電流接地系統(tǒng)允許在單相接地時(shí)繼續(xù)運(yùn)行，保護(hù)不動(dòng)作)，為了消除高壓竄入低壓側(cè)的危害，應(yīng)把低壓側(cè)不接地的電網(wǎng)和電壓互感器二次側(cè)的中性點(diǎn)或者一相擊穿保險(xiǎn)器接地。擊穿保險(xiǎn)器的間隙由一對(duì)平板電極和一云母片組成，其放電電壓大于相應(yīng)的額定電壓。一旦發(fā)生過(guò)電壓，達(dá)到保險(xiǎn)器的放電電壓時(shí)，間隙即行放電，將過(guò)電壓限制在一定數(shù)值下，故障電流經(jīng)接地裝置流入大地。若高電壓側(cè)為直接接地系統(tǒng)，這個(gè)電流即為高電壓系統(tǒng)的接地短路電流，使高壓側(cè)的保護(hù)裝置動(dòng)作，切除故障，斷開(kāi)電源。

正常情況下，擊穿保險(xiǎn)器必須保持絕緣良好。否則，不接地系統(tǒng)將變成接地系統(tǒng)。因此，要經(jīng)常檢查擊穿保險(xiǎn)的絕緣，也可用高內(nèi)阻電壓表，進(jìn)行經(jīng)常性監(jiān)察。正常運(yùn)行時(shí)，兩只電壓表的讀數(shù)各為相電壓的—半；如擊穿保險(xiǎn)器內(nèi)部短路時(shí)，V1電壓表為零。

四、直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)察

有的變電所的繼電保護(hù)。自動(dòng)裝置、斷路器的操作信號(hào)設(shè)備等采用直流電源。當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，并不引起任何危害，但必須及時(shí)去除。否則，當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí)，有可能使信號(hào)、保護(hù)和控制等回路發(fā)生誤動(dòng)作。對(duì)直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察，可采用ZJJ-1A型直流絕緣監(jiān)察繼電器。

ZJJ-1A繼電器由單管干簧繼電器LJJ、出口元件ZJ和平衡電阻1R、2R組成。當(dāng)直流系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，直流系統(tǒng)對(duì)“+”對(duì)地和“-”對(duì)地的絕緣電阻分別為，1R、2R和R組成四臂電橋。此時(shí)，電橋平衡，接在電橋?qū)蔷€上的LJJ無(wú)電流通過(guò)。當(dāng)任一側(cè)的絕緣電阻值下降時(shí)，即產(chǎn)生不平衡電流，通過(guò)LJJ，兩側(cè)對(duì)地絕緣電阻值相差越大，通過(guò)電橋?qū)蔷€上的不平衡電流越大。當(dāng)達(dá)到一定值時(shí)，LJJ動(dòng)作，接通ZJ，發(fā)出報(bào)警信號(hào)。

ZJJ-1A型直流絕緣監(jiān)察繼電器，額定電壓為220v、動(dòng)作電流為1.5mA，在母線任一相的對(duì)地絕緣電阻值下降到25-15kΩ時(shí)，繼電器就能可靠動(dòng)作，發(fā)出預(yù)報(bào)信號(hào)。

[1]李長(zhǎng)青馬慶.直流絕緣監(jiān)察技術(shù)的原理及應(yīng)用[J].天津電力技術(shù)，2007（04）.

[2]王章吉.變電所直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)察[J];石油工程建設(shè);1981年03期.