直流迴路檢測交流電源報警裝置

1. 一體化直流電源監控反復出現接地報警有可能是裝置問題出現的誤報嗎

專業生產電源廠家：深圳欣隆源
希望對你有幫助。
排除直流接地故障。首先要找到接地的位置，這就是我們常說的接地故障定位。直流接地大多數情況不是一個點，可能是多個點，或者是一個片，真正通過一個金屬點去接地的情況是比較少見的。更多的會由於空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障並不穩定，隨著環境變化而變化。因此在現場查找直流接地是一個較為復雜的問題。
1、 查直流接地的方法

（1）、拉迴路法：這是電力系統查直流接地故障一直沿用的一個簡單辦法。所謂「拉迴路」，就是停掉該迴路的直流電源，停電時間應小於三秒。一般先從信號迴路，照明迴路，再操作迴路，保護迴路等等。該種方法，由於二次系統越來越復雜，大部分的廠站由於施工或擴建中遺留的種種問題，使信號迴路與控制迴路和保護迴路已沒有一個嚴格的區分，而且更多的還形成一些非正常的閉環迴路，必然增大了拉迴路查找接地故障的難度。正由於迴路接線存在不確定性，往往令在拉迴路的過程中，常常發生人為的跳閘事故，再加上微機保護的大量應用，微機保護由於計算機的運行特性也不允許隨意斷電。2001年10月，廣西電力局中心調度所繼保科發文，明令禁止「拉迴路」查找直流接地。
「拉迴路」可能導致控制迴路和保護迴路重大事故發生。
（2）、直流接地選線裝置監測法
這是一種在線監測直流系統對地絕緣情況的裝置。該裝置的優點是能在線監測，隨時報告直流系統接地故障，並顯示出接地迴路編號。缺點是該裝置只能監測直流迴路接地的具體接地迴路或支路，但對具體的接地點無法定位。技術上它受監測點安裝數量的限制，很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝置必須進行施工安裝，對舊系統的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。如果能有一種在監測點上不受限制，檢測精度較高，選線准確的直流接地選線裝置，應是一種較好的選擇。
（3）攜帶型直流接地故障定位裝置故障定位法
該裝置是近幾年開始在電力系統較為廣泛應用的產品。該裝置的特點是無需斷開直流迴路電源，可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用「拉迴路」的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝置可將接地故障定位到具體的點，便於操作。目前生產此類產品的廠家也較多，但真正好用的產品很少，絕大部分產品都存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。
三、查找直流系統接地故障的深層次分析
據現場使用情況反映，絕大部分查找直流系統接地故障的裝置都不是很好用，其原因要從直流系統接地說起，由於發電廠、變電站的直流系統是一個龐大的、復雜的直流電源網路，所接設備多，母線、小母線層層分布，迴路縱橫交錯，客觀上增大了查找直流接地故障的難度。
1、關於分布電容的討論
我們知道電容的特性是對直流呈現開路，對交流呈現一定阻抗特性，其阻抗的計算公式Zc=1/2πfC其中f為交流信號頻率，C為電容量，C越大，該電容呈現的容抗就越小，頻率越高，該電容呈現的容抗也越小。
變電站、發電廠直流系統的對地分布電容情況是直流系統越大，迴路越復雜，所接設備越多，系統呈現的對地分布電容也越大，我們曾對100KV、220KV和500KV不同電壓等級的變電站的直流系統做過測試，其分布電容大致呈現如表A所示。
按現場運行經驗，變電站、發電廠直流系統的對地分布電容還與發電廠、變電站的投運時間有關，投運時間越長的變電站，分布電容也更大，一般來說，如果查找直流接地的檢測裝置以疊加低頻交流檢測信號方式在直流系統上，假設點的交流信號頻率f=2Hz(目前絕大多數裝置都採用5Hz)，那麼，直流系統的分布電容對檢測裝置所疊加的低頻交流信號.
2、對直流系統接地故障的定義標準的討論
上面說過直流接地是指直流系統正或負極對地絕緣阻抗值降低到某個規定值或某個設定值
時，我們稱直流系統發生了接地故障。
電力系統對直流系統的接地故障目前尚無統一的標准，各個廠站按各自的要求將接地故障報警值按對地電壓不平衡情況定義。
直流系統絕緣監測普遍採用平衡電橋方式來判定對地絕緣，即為正或負對地絕緣降低時，平衡電橋失去平衡，絕緣監測指示上正對地或負對地電壓會升高或降低。由於平衡電橋迴路選用的電阻目前尚無統一標准。各直流屏生產廠家均有不同的平衡電橋電阻取值，就現場實際運行情況，平衡電橋的電阻取值從1K—36K不等，這樣僅僅用對地電壓的變化來說明接地故障的程度，顯然不是十分准確的。直流系統對地的絕緣情況，准確的說，應該用阻抗來衡量。 發達國家的電力系統，對一座較大規模的發電廠、變電站，直流系統對地絕緣阻抗的報警值設定在50KΩ，目前我國一些全套引進進口設備，管理先進的個別發電廠（如大亞灣核電站），直流系統絕緣告警值仍沿用國外標准，設為50KΩ。
事實上絕大部分的電廠、變電站，由於種種原因，其接地故障報警值一般設在5K—25K之間，有些甚至更低。這就形成一個直流系統接地故障的怪圈，運行水平高、管理嚴格的發電廠、變電站，比運行水平低、管理鬆散發電廠、變電站的直流接地故障概率似乎還高。個別運行水平低下的變電站一兩年也難有直流接地故障報警。其根本在於直流系統絕緣監測平衡電橋電阻取值的極大差異，造成對地絕緣整定值過低，無法真正體現實際的絕緣情況。哪怕斷路器因直流系統接地故障有過誤跳，也查不到事故真正原因。
3、關於多點接地及閉合環路接地，正負同時接地的討論
多點接地、環路接地、正負同時接地是查找直流系統接地故障的難點，這類接地故障對系統危害更大。「拉迴路」是難以拉出接地迴路的。目前應用中的無論是直流接地選線裝置還是攜帶型查找接地裝置，絕大部分都無力處理以上的接地。因為此類接地故障較為復雜，要求檢測設備具有相當高的精度，抗分布電容指標較高，否則就會出現誤報，使檢測無法進行。環路接地檢測時，要能精確區分接地環路的不同位置接地程度的差異，經分析比較，逐步逼近真正的接地故障點。同樣多點接地，無論是處於同一迴路，還是分處於不同迴路，在主迴路上還能判別，往下查找已查不出接地支路或分支路，檢測設備的精度顯然不夠。如果檢測設備的抗分布電容干擾指標不夠，還可能會出現更多誤報。正負同時接地，目前大部分直流系統絕緣監測，已不能有效的報告接地故障，平衡電橋方式判定出的，僅僅是正接地故障和負接地故障，同時接地時對地絕緣的差值。因此，定期巡檢直流系統的對地絕緣，對運行安全要求較高的發電廠、變電站已十分必要。綜上所述，用儀器查找直流系統接地，最重要的是要解決直流系統分布電容的干擾，提高查找檢測設備的檢測精度，解決受對地分布電容干擾大和多點接地、環路接地的誤報問題。
四、怎樣正確選擇直流接地故障查找地裝置
按現場的運行經驗，從上面分布電容產生的對地容抗經驗數據分析，選擇直流接地故障查找地裝置，一定要嚴格掌握兩個重要指標，其一是裝置抗分布電容干擾，（目前絕大多數生產廠家的設備都未列出該指標）。要求其抗分布電容干擾，對地分布電容系統總值應大於或等於80MF，迴路的對地分布電容系統值應大於或等於8MF；其二是檢測接地故障的對地阻抗值應大於或等於40KΩ。達不到上述兩個指標的直流接地故障查找地裝置，在現場應用中，對大部
分的直流系統接地故障往往檢測不出，更不用說用作定期巡檢裝置。
五、查找直流接地故障的技巧
1、查找及時。因直流接地故障常常隨環境、氣候的變化而變化，十分不穩定，造成難以查找的事故隱患，只要出現故障應立即查找。
2、定期巡檢直流系統的對地絕緣。不一定故障出現時再去查找排除。利用精度較高的查找裝置定期對各個直流迴路進行檢查，記下絕緣較差的直流迴路，待氣候漸濕時，再重點監測。目前已有部分電廠和變電站採用此法，並已開始建立這種經常性的工作（主要在500KV變電站和部分接地較多的30萬KW以上發電機組）。
3、按序查找，先信號迴路，事故照明迴路，再操作迴路，控制迴路，保護迴路。先重點檢測絕緣情況較差的迴路。
4、對環路供電的直流系統應先斷開環路開關，如果客觀上已斷不開的環路（此類情況現場情況很多），應對檢測到的接地故障迴路（環路接地，表現出來一般都是兩個以上迴路）其接地精度仔細分多樣，找出接地更嚴重的迴路，繼續查找。
5、選用高精度的查找裝置，對接地告警比較嚴重的，大部分情況都並非一點接地，應用精度較高的檢測裝置區分不同故障程度的迴路，從接地故障嚴重的迴路的入手。
1 故障判斷： 三相交流輸入缺相運行，三相交流失電或沒有交流輸入
解決方法： 檢查輸入線路
故障指示： 母線電壓越限燈亮,蜂鳴告警
2 故障判斷： ①控制母線電壓≥126V，②控制母線電壓≤99V
解決方法： 越限值可按用戶要求調整
故障指示： 電池電壓越限燈亮,蜂鳴告警
3 故障判斷： ①電池端電壓≥132V，②電池端電壓≤99V
解決方法： 該越限值適應於CGM系列開放式酸性電池,其他電池規格可任意調整
故障指示： 充電機故障燈亮,蜂鳴告警
4 故障判斷： ①充電機整流橋電壓≥140V，②充電機整流橋電壓≤70V，③充電機輸出電流≥1.25Ie過載，④
充電機輸出端負載短路
解決方法：
故障指示： 母線接地燈亮,蜂鳴告警
5 故障判斷： ①直流饋線輸出對地絕緣偏低②直流饋線輸出接地
解決方法： 對地絕緣電阻可按規程或用戶要求整定
故障指示： 閃光燈亮
6 故障判斷： 直流屏外中控室的控制開關位置與斷路器位置不對應
解決方法：
故障指示： 電源指示燈亮
7 故障判斷：
解決方法： 調節器開關穩壓電源的輸入端保險斷或穩壓電源故障
本裝置設有母線過、欠壓、電池電壓過、欠壓、充電機故障、交流斷相或交流失電等故障指示及報警。當母線電壓高於121.5V/245V或低於99V/198V時, 故障屏"母欠"或"母過"指示燈亮, 蜂鳴器報警; 當電池電壓高於132V/260V(可根據不同電池修正)或低於99V/190V時,故障屏"故障"指示燈亮,蜂鳴器報警; 充電機交流失壓時,故障屏"交流失壓"指示燈亮,蜂鳴器報警。上述故障報警時,按下觸摸屏"報警復位"鍵,均可停止報警,但相應的故障指示燈仍然亮,等故障消失後,指示燈才熄滅。當充電機有故障(過壓、欠壓、過流)時,充電機故障保護動作,裝置自動切斷整流器交流輸入電源,"故障"指示燈亮,蜂鳴器報警,此時按下觸摸屏上"報警復位"按鈕,蜂鳴器停止報警, 整流器重新軟啟動,緩慢建立電壓至整定值,若故障還沒有排除,充電機故障保護又動作,出現這種情況,應該立即檢查維修。

2. 繼電保護裝置投運時為什麼先投交流,後投直流

1、從繼電保護裝置的電源來看，保護裝置只有直流電源沒有交流電源。有的保護屏上有回交流電源，這一般是保護屏答內的列印機電源，不是保護裝置的電源。
如果你是問這兩個電源的話，先投哪個沒有區別。
2、從保護的迴路來看，有交流迴路和直流迴路。交流迴路是指保護採集的模擬量，即交流電流迴路和交流電壓迴路。直流迴路是指保護的電源迴路和保護的出口迴路等需要外部直流電源的迴路。如果線路處於運行狀態，投入保護裝置時，首先要檢查迴路接線正確，電流迴路沒有開路，電壓迴路無短路點。所有二次線均已恢復，臨時接線全部拆除，出口壓板在退出位置。投裝置電源，查裝置無告警信息，將交流電流迴路接入裝置（設備運行中退出保護裝置時應將該裝置用的CT迴路從根部封好），查電流、電壓采樣正確，且裝置無告警信息，特別是無保護動作的信息。然後驗出口壓板兩側沒有直流220V電壓時投出口壓板，這樣保護裝置就投入運行了。你說的先投交流後投直流指的是這個過程吧？這樣做是為了防止保護裝置本身原因或保護迴路的問題引起保護誤動作而將一次設備退出運行，這也是提高供電可靠性的手段。

3. 直流電 電流檢測方法

直接把現流表接入直流電電路中即可檢測直流電流。

測量直流電路中電流、電壓、電阻、電源電動勢等物理量的儀表稱為直流儀表。常用的有靈敏電流表（G表），電流表，伏特計，電橋，電勢差計等。直流電的檢測原理如下：

直流電所通過的電路稱直流電路，是由直流電源和電阻構成的閉合導電迴路。在該直流電路中，形成恆定的電場。在電源外，正電荷經電阻從高電勢處流向低電勢處，在電源內，靠電源的非靜電力的作用；

克服靜電力，再從低電勢處到達高電勢處，如此循環，構成閉合的電流線。所以，在直流電路中，電源的作用是提供不隨時間變化的恆定電動勢，為在電阻上消耗的焦耳熱補充能量。

(3)直流迴路檢測交流電源報警裝置擴展閱讀：

直流電的優點：

1、穩恆的直流電不產生電磁輻射，由於只產生電場不產生交變磁場，即使是超高壓直流電，它也只是電場強到使空氣電離而發光，此時的光輻射是空氣電離發出的，並不是導線，不產生電磁波。

2、在電纜輸電線路中，直流輸電沒有電容電流產生，而交流輸電線路存在電容電流，引起損耗。

3、直流輸電時，其兩側交流系統不需同步運行，而交流輸電必須同步運行．交流遠距離輸電時，電流的相位在交流輸電系統的兩端會產生顯著的相位差；並網的各系統交流電的頻率雖然規定統一為50HZ，但實際上常產生波動。

4、直流輸電發生故障的損失比交流輸電小．兩個交流系統若用交流線路互連，則當一側系統發生短路時，另一側要向故障一側輸送短路電流。

4. 求一簡單把直流電源變交流電源電路圖（低電壓）

目 錄
一、設計目的. 1
二、設計任務及要求. 1
三、設計步驟. 1
四、總體設計思路. 2
五、實驗設備及元器件. 5
六、測試要求. 5
七、設計報告要求. 6
八、注意事項. 6
直流穩壓電源的設計
一、設計目的 1．學習基本理論在實踐中綜合運用的初步經驗，掌握模擬電路設計的基本方法、設計步驟，培養綜合設計與調試能力。
2．學會直流穩壓電源的設計方法和性能指標測試方法。
3．培養實踐技能，提高分析和解決實際問題的能力。
二、設計任務及要求 1．設計並製作一個連續可調直流穩壓電源，主要技術指標要求：
① 輸出電壓可調：Uo=+3V～+9V
② 最大輸出電流：Iomax=800mA
③ 輸出電壓變化量：ΔUo≤15mV
④ 穩壓系數：SV≤0.003
2．設計電路結構，選擇電路元件，計算確定元件參數，畫出實用原理電路圖。
3．自擬實驗方法、步驟及數據表格，提出測試所需儀器及元器件的規格、數量，交指導教師審核。
4.批准後，進實驗室進行組裝、調試，並測試其主要性能參數。
三、設計步驟 1．電路圖設計
（1）確定目標：設計整個系統是由那些模塊組成，各個模塊之間的信號傳輸，並畫出直流穩壓電源方框圖。
（2）系統分析：根據系統功能，選擇各模塊所用電路形式。
（3）參數選擇：根據系統指標的要求，確定各模塊電路中元件的參數。
（4）總電路圖：連接各模塊電路。
2．電路安裝、調試
（1）為提高學生的動手能力，學生自行設計印刷電路板，並焊接。
（2）在每個模塊電路的輸入端加一信號，測試輸出端信號，以驗證每個模塊能否達到所規定的指標。
（3）重點測試穩壓電路的穩壓系數。
（4）將各模塊電路連起來，整機調試，並測量該系統的各項指標。
四、總體設計思路 1．直流穩壓電源設計思路
（1）電網供電電壓交流220V(有效值)50Hz，要獲得低壓直流輸出，首先必須採用電源變壓器將電網電壓降低獲得所需要交流電壓。
（2）降壓後的交流電壓，通過整流電路變成單向直流電，但其幅度變化大（即脈動大）。
（3）脈動大的直流電壓須經過濾波電路變成平滑，脈動小的直流電，即將交流成份濾掉，保留其直流成份。
（4）濾波後的直流電壓，再通過穩壓電路穩壓，便可得到基本不受外界影響的穩定直流電壓輸出，供給負載RL。
2．直流穩壓電源原理
直流穩壓電源是一種將220V工頻交流電轉換成穩壓輸出的直流電壓的裝置，它需要變壓、整流、濾波、穩壓四個環節才能完成，見圖1。
圖1直流穩壓電源方框圖
其中：
（1）電源變壓器：是降壓變壓器，它將電網220V交流電壓變換成符合需要的交流電壓，並送給整流電路，變壓器的變比由變壓器的副邊電壓確定。
（2）整流電路：利用單向導電元件，把50Hz的正弦交流電變換成脈動的直流電
（3）濾波電路：可以將整流電路輸出電壓中的交流成分大部分加以濾除，從而得到比較平滑的直流電壓。
（4）穩壓電路：穩壓電路的功能是使輸出的直流電壓穩定，不隨交流電網電壓和負載的變化而變化。
整流電路常採用二極體單相全波整流電路，電路如圖2所示。在u2的正半周內，二極體D1、D2導通，D3、D4截止；u2的負半周內，D3、D4導通，D1、D2截止。正負半周內部都有電流流過的負載電阻RL，且方向是一致的。電路的輸出波形如圖3所示。
圖2整流電路
圖3輸出波形圖
在橋式整流電路中，每個二極體都只在半個周期內導電，所以流過每個二極體的平均電流等於輸出電流的平均值的一半，即 。電路中的每隻二極體承受的最大反向電壓為 (U2是變壓器副邊電壓有效值)。
在設計中，常利用電容器兩端的電壓不能突變和流過電感器的電流不能突變的特點，將電容器和負載電容並聯或電容器與負載電阻串聯，以達到使輸出波形基本平滑的目的。選擇電容濾波電路後，直流輸出電壓：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流輸出電流： （I2是變壓器副邊電流的有效值。），穩壓電路可選集成三端穩壓器電路。
總體原理電路見圖4。
圖4 穩壓電路原理圖
3．設計方法簡介
（1）根據設計所要求的性能指標，選擇集成三端穩壓器。
因為要求輸出電壓可調，所以選擇三端可調式集成穩壓器。可調式集成穩壓器，常見主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列穩壓器輸出連續可調的正電壓，337系列穩壓器輸出連可調的負電壓，可調范圍為1.2V~37V，最大輸出電流 為1.5A。穩壓內部含有過流、過熱保護電路，具有安全可靠，性能優良、不易損壞、使用方便等優點。其電壓調整率和電流調整率均優於固定式集成穩壓構成的可調電壓穩壓電源。LM317系列和lM337系列的引腳功能相同，管腳圖和典型電路如圖4和圖5.
圖4管 腳圖 圖5典型電路
輸出電壓表達式為:
式中，1.25是集成穩壓塊輸出端與調整端之間的固有參考電壓 ，此電壓加於給定電阻 兩端，將產生一個恆定電流通過輸出電壓調節電位器 ，電阻 常取值 ， 一般使用精密電位器，與其並聯的電容器C可進一步減小輸出電壓的紋波。圖中加入了二極體D，用於防止輸出端短路時10μF大電容放電倒灌入三端穩壓器而被損壞。
LM317其特性參數：
輸出電壓可調范圍：1.2V～37V
輸出負載電流：1.5A
輸入與輸出工作壓差ΔU=Ui-Uo：3～40V
能滿足設計要求,故選用LM317組成穩壓電路。
（2）選擇電源變壓器
1）確定副邊電壓U2:
根據性能指標要求：Uomin=3V Uomax=9V
又 ∵ Ui-Uomax≥(Ui-Uo)min Ui-Uoin≤(Ui-Uo)max
其中：（Ui-Uoin）min=3V，(Ui-Uo)max=40V
∴ 12V≤Ui≤43V
此范圍中可任選 ：Ui=14V=Uo1
根據 Uo1=(1.1～1.2)U2
可得變壓的副邊電壓：
2）確定變壓器副邊電流I2
∵ Io1=Io
又副邊電流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=800mA
則I2=1.5＊0.8A=1.2A
3）選擇變壓器的功率
變壓器的輸出功率：PoI2U2=14.4W
（3）選擇整流電路中的二極體
∵ 變壓器的副邊電壓U2=12V
∴ 橋式整流電路中的二極體承受的最高反向電壓為：
橋式整流電路中二極體承受的最高平均電流為：
查手冊選整流二極體IN4001，其參數為：反向擊穿電壓UBR=50V17V
最大整流電流IF=1A0.4A
（4）濾波電路中濾波電容的選擇
濾波電容的大小可用式 求得。
1）求ΔUi:
根據穩壓電路的的穩壓系數的定義：
設計要求ΔUo≤15mV ，SV≤0.003
Uo=+3V～+9V
Ui=14V
代入上式，則可求得ΔUi
2）濾波電容C
設定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S
則可求得C。
電路中濾波電容承受的最高電壓為 ，所以所選電容器的耐壓應大於17V。
注意： 因為大容量電解電容有一定的繞制電感分布電感，易引起自激振盪，形成高頻干擾，所以穩壓器的輸入、輸出端常 並入瓷介質小容量電容用來抵消電感效應，抑制高頻干擾。
五、實驗設備及元器件 1.萬用表 2.示波器
3.交流毫伏表 4.三端可調的穩壓器 LM317一片
六、測試要求 1．測試並記錄電路中各環節的輸出波形。
2．測量穩壓電源輸出電壓的調整范圍及最大輸出電流。
3．測量輸出電阻Ro。
4．測量穩壓系數。
用改變輸入交流電壓的方法，模擬Ui的變化，測出對應的輸出直流電壓的變化，則可算出穩壓系數SV.（注意： 用調壓器使220V交流改變±10％。即ΔUi=44V）
5．用毫伏表可測量輸出直流電壓中的交流紋波電壓大小，並用示波器觀察、記錄其波形。
6．分析測量結果，並討論提出改進意見。
七、設計報告要求 1．設計目的。
2．設計指標。
3．總體設計框圖，並說明每個模塊所實現的功能。
4．功能模塊，可有多個方案，並進行方案論證與比較，要有詳細的原理說明。
5．總電路圖設計，有原理說明。
6．實現儀器，工具。
7．分析測量結果，並討論提出改進意見。
8．總結：遇到的問題和解決辦法、體會、意見、建議等。
八、注意事項 1．焊接時要對各個功能模塊電路進行單個測試，需要時可設計一些臨時電路用於調試。
2．測試電路時，必須要保證焊接正確，才能打開電源，以防元器件燒壞。
3．注意LM317晶元的輸入輸出管腳和橋式整流電路中二極體的極性，不應反接。
4. 按照原理圖焊接時必須要保證可靠接地。

5. 關於放大電路中的交流通道，為什麼直流電源對交流信號

關於放大電路中的交流通道，為什麼直流電源對交流信號要予以短路。是不是這專個問題？
其實這是屬根據電路分析的疊加原理而來的，放大電路中有直流信號和交流信號兩種電信號在運行。對於這類電路，根據疊加原理，總響應可以看成是直流電源單獨工作和交流電源單獨工作的響應之和。直流電路工作時，交流電壓信號短路除源，但由於電容器的隔直，影響不大。當交流信號工作時，直流電源也要予以除源，具體方法就是直流電壓源予以短路。

6. 直流屏報絕緣降低的問題

您好
復制：，也沒有發現問題，主要是現在我們這邊正端對地191負端對地40，會不會出現大面積的事故啊？？？
明顯的是直流屏的正極與大地連通了，沒有裝支路絕緣檢測的話那就只好一路一路的排查了、。
直流系統接地故障的探討

直流系統接地故障的探討

直流系統是不接地系統，本文介紹直流接地的產生、接地的排除法、檢測裝置的原理、分析直流接地的危害性、探討直流接地的查找方法，希望為盡快安全排除直流系統接地故障提供幫助。

發電廠、變電站的直流系統是由蓄電池組與浮充電裝置並聯供給直流負荷的運行系統，主要是為控制迴路、信號迴路、繼電保護自動裝置、斷路器分合操作等提供可靠穩定的不間斷電源。由於分支網路多、所接設備多等因素構成了龐大而復雜的直流電源網路，分為主母線、小母線、層層分布，迴路復雜、單線交錯、雙線交錯，客觀上增加了查找直流接地故障的難度。

正常情況下正負對地均為絕緣的，系統中有一點發生接地時，一般情況下並不影響直流系統運行，但當出現兩點及兩點以上接地時，就會造成正負極短路，開關和保護迴路誤動、拒動現象。同時直流系統的故障可能會造成更大故障隱患。所以當發生接地時採用良好的儀器和准確的判定方法是十分重要的。

一、直流系統接地的產生

1、 何為直流系統接地

當直流系統的正極或負極與大地之間的絕緣水平降到某一整定值或低於某一規定值時，統稱為直流系統接地；當正極絕緣水平低於某一規定值時稱為正接地；當負極絕緣水平低於某一規定值時稱為負接地。

2、 為什麼會造成直流系統接地

直流系統是個不間斷工作長期帶電的系統,支路很多,負荷涉及面廣，會由於環境改變、氣候變化、污染、高溫等引起電纜老化、接線端子老化,元件損壞以及設備本身等問題引起絕緣水平下降。一般來說，投運時間越長，其接地的概率越高，特別是發電廠比變電站接地更頻繁。

3、 直流系統接地會造成哪些危害

a） 接地的種類

從現實直流系統接地的構成上歸納起來有以下幾種:按接地極性分為正接地和負接地；按接地類型上分為直接接地；有的稱為金屬性接地（也稱完全接地）和間接接地，有的稱非金屬性接地（也稱非完全接地、），有的人還稱為半接地。此外還有按接地情況可分為單點接地、多點接地、環路接地、絕緣降低和交流半接地等。由於各地的直接接地情況不一樣，所以產生了許多新名字，大體上是這幾種名字。

b） 正接地的危害

由於斷路器跳閘線圈均接負極電源，當發生系統正極接地時，正極經過大地，構成迴路。如圖1所示，當圖中的A點和B點同時接地，相當於A、B兩點通過大地相連接起來，中間繼電器2J1動作生成斷路器的跳閘。同理，當圖中的A點和C點同時接地，和圖中的A點、D點同時接地均可能生成斷路器的跳閘。

圖1

c） 負極接地的危害

負極接地可能造成斷路器的拒絕動作，如圖1所示，當圖中的B點，正點同時接地，B、E點通過地構成了迴路，即B、E點相接將中間繼電器2J1短接，此時，如果系統發生事故，保護動作由於中間繼電器2J1被短接，2J1不工作，斷路器不會動作，產生拒動現象，使事故越級擴大。同理，當圖中的E點和C點同時接地和圖中的E點和D點同時接地均可能生成斷路器拒動現象。

二、如何查找接地點，排除故障危害

我們從以上的直流接地危害中，可以看出無論是正極接地還是負極接地，只要有一個接地，即對地構成了新的接地迴路就要求迅速排除，否則一旦出現二點或多點接地就會發生故障，乃至發生事故。從目前現場實際中的情況和經驗所得，大致有以下幾種方法。

2.1拉路法

直流接地迴路一旦從直流系統中脫離運行，直流母線的正負極對地電壓就會出現平衡。所以人們通常從直流接地迴路瞬間停電，確定直流接地點是否發生在該迴路，這就是所謂的「拉路法」。直流系統是個不間斷電源，基於它的特殊性，人們不能隨意停電。近年來隨計算機的大量使用，微機保護同樣也不允許人們隨意斷開直流電源。現場排除故障中，經常發生非正常的閉環迴路，採用雙電源供電迴路，以及變電站在現場施工、擴建、修試過程中遺留了直流負載的信號迴路、控制迴路和保護迴路之間沒有區分等等，使直流接地故障查找難度更加困難。「拉路法」往往造成了控制迴路或保護迴路跳閘等事故。

2.2 「拉路法」查找的安全步驟

2.2.1自動接地巡檢儀查找迴路

目前市場上出現了眾多廠家的直流接地選線裝置。一般以「信號注入法」、「霍爾感測器監測法」、「磁飽和監測法」三種原理設計生產的，大致情況是在直流的各分支迴路上安裝一個穿心式的電流互感器，各互感器感應到的信號經過直流接地選線裝置分析判斷，確定直流接地的分支迴路，其安裝在支路迴路上的感測器編號和接地檢測儀顯示部分迴路對應編號。其優點是能在線監測實時監測各分支迴路的接地狀態，查巡接地迴路時，如 「全自動的逐路測試法」，如果儀器測量是准確性很高的話，是一種不可能缺少的自動化設備。但由於其測量精度不高、誤報率較多、抗干擾能力差，各現場情況不一致等問題，在使用上出現了一些問題。

2.2.2攜帶型儀器查找定位方法

使用攜帶型的直流接地故障查找儀，查找直流接地不失為一種好方法，作為拉迴路法的輔助測試儀，對接地故障的排除在時間上和安全上都是好幫手。其特點如人為拉路法，不需斷開直流迴路電源，移動式的採集互感器在各分布迴路上測量。如果出現接地迴路就報警。

這種設備在使用上是十分科學的。在原理上基本和在線裝置的信號注入法原理相似。由於其採集感測器可以任意移動，利用其移動的優點還可以更具體地查找到各接地點。但由於目前產品和各直流系統的兼容性和抗干擾能力差的因素，誤報率十分高，並沒有大量採用和全面推廣，僅為查找時作為參考使用。

三、直流接地檢測裝置

1裝置的構成

直流系統只能有一個接地點，即絕緣監察繼電器的接地點。絕緣監察繼電器是利用平衡電橋原理，當直流系統的正極或負極對地絕緣阻抗降低到某一規定值或設定值，即使正對地電壓或負對地電壓差使電橋失去了平衡，發生了變化就可判定絕緣。它是由信號迴路和監察迴路（直流絕緣監察繼電器KVI，轉移開關SM和電壓表PV）組成。如圖2所示。按其功能又可分為信號部分和測量部分。

A．信號部分

圖2所示的右部為絕緣監察裝置的信號部分，由絕緣監察繼電器KVI及信號（音響和光字牌HL）組成，R+、R-分別為假設的正、負母線對地絕緣電阻，用虛線相連接。R1、R2及R+、R-組成電橋接線。KVI中的R1、R2的數值要求相等（通常選R1=R2=1000Ω），KD為高靈敏度的干簧管繼電器，KC為中間繼電器。正常情況下，正、負母線對地絕緣電阻R+、R-相等，繼電器KD線圈中只有微小的不平衡電流流過，繼電器不動作。當有一母線對地絕緣下降時，由於R+≠R-，所以電橋失去平衡，繼電器KD線圈中只有微小的不平衡電流流過，當次電流達到其動作值時，繼電器KVI動作：KD啟動，其動合觸點閉合啟動KC繼電器，KC的動合觸點閉合，發出「母線對地絕緣電阻下降」的信號（但不能分清是正母線還是負母線電阻下降）。

B．測量部分

在圖2的左半部畫出了由轉換開關SM和電壓表PV組成的測量部分。當有母線對地絕緣降低時，信號部分先發出「母線絕緣降低」的音響和光字牌信號，值班人員將SM開關依次打至「+母線對地電壓」和「-母線對地電壓」，則SM的2-1、4-5接通和5-8、1-4接通，分別測出+母線對地的電壓值和-母線對地的電壓值，電壓值低者即絕緣有損壞。然後根據已知的電壓表內阻RV及直流母線工作電壓U，用計算的方法求成正、負極母線的對地絕緣電阻。

C．對繼電器KD的要求

在下圖2中有一個人工接地點，是為測量母線對地電壓用的，當直流迴路中再有任一個短路接地點時，將會形成短路迴路。為防止在直流迴路中由此短路電流引起其他繼電器發生誤動作，則繼電器KD的線圈必須具有足夠大的電阻值，一般對220V直流系統選用RKD＝30kΩ的線圈，其啟動電流為1.4mA。於是，為防止繼電器發生誤動作，迴路中的其他繼電器線圈的啟動電流都應大於1.4mA。所以，在220V直流系統中，當任一母線的絕緣電阻下降至15～20kΩ時，絕緣監察繼電器便會立即發出信號。

圖2

四、人工故障排除方法

變電站的直流接地雖然是復雜的，無論是常規保護還是微機保護，其故障的排除法是一致的。採用拉路尋找分段處理的方法，以先信號和照明部分，後操作部分；先室外部分後室內的原則。根據現場的故障排除經驗，筆者對其方法進行整理如下：

1. 首先確定是正極接地還是負極接地，測量正負極對地電壓，有效區分是正極接地還是負極接地。

2. 兩段母線之間的區分，使查找的接地不會大范圍擴大，確定發生直流接地在哪一段。

3. 如果有直流接地選線的裝置，不能准確確定，有誤報的現象，請退出運行中的直流接地檢測儀。

4. 如果站內二次迴路有在施工的或有檢修試驗的應立即停止，拉開其工作電源，看信號是否消除。

5. 採用分段分部位拉路法，操作電源一定要由蓄電池供電，先停下重要的迴路，如信號迴路和照明迴路等。

應按照下列順序進行

① 斷合現場臨時工作電源

② 斷合故障照明迴路

③ 斷合信號迴路

④ 斷合閘迴路

⑤ 斷合附助設備

⑥ 斷合蓄電池迴路

五、目前國內監測儀器測量狀態

直流監測裝置都是採用電橋原理，無論是常規的電橋還是微機型的電橋，都是以對地電壓為依據，監測裝置往往以系統正負極對地絕緣阻抗到規定值或某一設定值確定為直流系統發生了接地。各個廠站都是各自按對地電壓差（為不平衡狀態）來設定，平衡電橋的迴路選用電阻，目前無一流標准。國家DC/T724-2000標准中確定220V系統為25K，110V系統為7K，僅說明直流接地在等於某一數值時一定要進行故障排除。由於各直流屏生產廠家（監測裝置廠家）均有不同的電橋取值，並沒有相關的規定，從實際的各廠家情況看，平衡電橋電阻取值為1-40K不等，這樣也正說明了以電壓的變化來說明接地故障的程度是不十分准確。其實在國外的一些廠站主要是110V直流電源其接地阻抗是設定為50KΩ。目前我國大亞灣核電站就是引進國外的設備，其直流絕緣告警值還是以50KΩ為依據，實際上其電橋內阻為400K。事實上我國運行的直流系統接地報警都是設在25K以下（參考電力標准），其電橋值僅為1-40K之間。變電站的直流接地故障概率似乎不高的真正原因，無法准確體現實際的絕緣情況。一些運行幾十年的變電站和電廠，一年也難得有接地報警，即使出現了接地故障誤動事故，也無法查證說明其真正原因和機理。

六、結論

為了防止直流系統網路其他任何一點發生接地時而引起繼電器的誤動，減少不必要的故障，要求絕緣監測繼電器的線圈具有足夠大的電阻值，最好是採用光電原理或高阻（500KΩ以上）使直流系統的正式負極對地之間沒有一個真正的接地點，假如直流系統一旦發生一點接地，只有一個接地點，監測裝置就能及時發現也不會發生誤動和拒動事故，同時兩段監測上的絕緣繼電器並列運行也不會造成任何事故，以適應電力系統和安全穩定。筆者認為開發一種高阻抗的直流接地監測裝置是能大大提高直流系統安全運行，也是一件十分有益的事情。

7. 如何做一個直流電流檢測報警電路

采樣電阻對被測電流進行采樣，然後同過比較器電路把采樣電壓和基準電壓比較，比較器驅動LED和蜂鳴器報警，合理設置R1、R2、R3、R5就可以得到任何上下限的電流監測報警功能。

實用電路如下圖——

8. 變頻器實質上是一個電源裝置對嗎

對。變頻器的實質是用來調整非同步電機轉速的一種電源裝置。

一、變頻器概述

變頻器（Variable-frequency Drive，VFD）是應用變頻技術與微電子技術，通過改變電機工作電源頻率方式來控制交流電動機的電力控制設備。

二、主要架構

變頻器主要由整流（交流變直流）、濾波、逆變（直流變交流）、制動單元、驅動單元、檢測單元微處理單元等組成。變頻器靠內部IGBT的開斷來調整輸出電源的電壓和頻率，根據電機的實際需要來提供其所需要的電源電壓，進而達到節能、調速的目的，另外，變頻器還有很多的保護功能，如過流、過壓、過載保護等等。隨著工業自動化程度的不斷提高，變頻器也得到了非常廣泛的應用。

1、主電路

主電路是給非同步電動機提供調壓調頻電源的電力變換部分，變頻器的主電路大體上可分為兩類：電壓型是將電壓源的直流變換為交流的變頻器，直流迴路的濾波是電容。電流型是將電流源的直流變換為交流的變頻器，其直流迴路濾波是電感。它由三部分構成，將工頻電源變換為直流功率的「整流器」，吸收在變流器和逆變器產生的電壓脈動的「平波迴路」，以及將直流功率變換為交流功率的「逆變器」。

2、整流器

大量使用的是二極體的變流器，它把工頻電源變換為直流電源。也可用兩組晶體管變流器構成可逆變流器，由於其功率方向可逆，可以進行再生運轉。

3、平波迴路

在整流器整流後的直流電壓中，含有電源6倍頻率的脈動電壓，此外逆變器產生的脈動電流也使直流電壓變動。為了抑制電壓波動，採用電感和電容吸收脈動電壓（電流）。裝置容量小時，如果電源和主電路構成器件有餘量，可以省去電感採用簡單的平波迴路。

4、逆變器

同整流器相反，逆變器是將直流功率變換為所要求頻率的交流功率，以所確定的時間使6個開關器件導通、關斷就可以得到3相交流輸出。以電壓型pwm逆變器為例示出開關時間和電壓波形。

5、控制電路

控制電路是給非同步電動機供電（電壓、頻率可調）的主電路提供控制信號的迴路，它有頻率、電壓的「運算電路」，主電路的「電壓、電流檢測電路」，電動機的「速度檢測電路」，將運算電路的控制信號進行放大的「驅動電路」，以及逆變器和電動機的「保護電路」組成。

1）運算電路：將外部的速度、轉矩等指令同檢測電路的電流、電壓信號進行比較運算，決定逆變器的輸出電壓、頻率。

2）電壓、電流檢測電路：與主迴路電位隔離檢測電壓、電流等。

3）驅動電路：驅動主電路器件的電路。它與控制電路隔離使主電路器件導通、關斷。

4）速度檢測電路:以裝在非同步電動機軸機上的速度檢測器(tg、plg等)的信號為速度信號，送入運算迴路，根據指令和運算可使電動機按指令速度運轉。

5）保護電路：檢測主電路的電壓、電流等，當發生過載或過電壓等異常時，為了防止逆變器和非同步電動機損壞。

9. 直流屏有多少合閘迴路怎麼確定

一組高壓開關櫃其實大多都是用一路合閘迴路一路控制迴路，其他的直流迴路多為專備份用。常屬規直流屏通常是3路合閘3路控制或5路合閘5路控制。

直流屏的調試,接通交流電源測試交流雙電源切換裝置是否工作正常，雙電源切換裝置的下口電壓是否正常。交流部分測試正常後，依次閉合充電模塊的交流開關，觀察模塊是否正常啟動並測量模塊輸出電壓和極性。充電模塊啟動正常並輸出電壓和極性正確後，接通電池組開關及各母線開關，測量電池組開關下口、合母、控母電壓和極性是否正確，並觀察電壓表計是否方向打翻。

10. 繼電保護裝置投運時為什麼先投交流,後投直流

直流分為保護直流和操作直流。
保護直流是給保護屏的電源的電流回。
操作直流是給操答作機構，也就是二次迴路的電源。
交流是模擬量採集電流互感器和電壓互感器交流量的電源。
一般我們做完保護的傳動試驗後。驗證的保護和二次迴路沒有問題就可以吧保護投運到系統中去了。我們需要先恢復安全措施時的接線。也就相當也先把電流互感器和電壓互感器的二次接線接到保護上。就是相當於你說的先給了交流。然後再把操作直流給上也就相當於把保護和操作機構的迴路接上。之所以先給交流在給直流，是把給了直流以後保護和操作機構連接上。這時如果恢復交流不當就可能跳掉整條線路。給系統造成危害。