直流回路检测交流电源报警装置

1. 一体化直流电源监控反复出现接地报警有可能是装置问题出现的误报吗

专业生产电源厂家：深圳欣隆源
希望对你有帮助。
排除直流接地故障。首先要找到接地的位置，这就是我们常说的接地故障定位。直流接地大多数情况不是一个点，可能是多个点，或者是一个片，真正通过一个金属点去接地的情况是比较少见的。更多的会由于空气潮湿，尘土粘贴，电缆破损，或设备某部分的绝缘降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不稳定，随着环境变化而变化。因此在现场查找直流接地是一个较为复杂的问题。
1、 查直流接地的方法

（1）、拉回路法：这是电力系统查直流接地故障一直沿用的一个简单办法。所谓“拉回路”，就是停掉该回路的直流电源，停电时间应小于三秒。一般先从信号回路，照明回路，再操作回路，保护回路等等。该种方法，由于二次系统越来越复杂，大部分的厂站由于施工或扩建中遗留的种种问题，使信号回路与控制回路和保护回路已没有一个严格的区分，而且更多的还形成一些非正常的闭环回路，必然增大了拉回路查找接地故障的难度。正由于回路接线存在不确定性，往往令在拉回路的过程中，常常发生人为的跳闸事故，再加上微机保护的大量应用，微机保护由于计算机的运行特性也不允许随意断电。2001年10月，广西电力局中心调度所继保科发文，明令禁止“拉回路”查找直流接地。
“拉回路”可能导致控制回路和保护回路重大事故发生。
（2）、直流接地选线装置监测法
这是一种在线监测直流系统对地绝缘情况的装置。该装置的优点是能在线监测，随时报告直流系统接地故障，并显示出接地回路编号。缺点是该装置只能监测直流回路接地的具体接地回路或支路，但对具体的接地点无法定位。技术上它受监测点安装数量的限制，很难将接地故障缩小到一个小的范围。而且该装置必须进行施工安装，对旧系统的改造很不便。此类装置还普遍存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。如果能有一种在监测点上不受限制，检测精度较高，选线准确的直流接地选线装置，应是一种较好的选择。
（3）便携式直流接地故障定位装置故障定位法
该装置是近几年开始在电力系统较为广泛应用的产品。该装置的特点是无需断开直流回路电源，可带电查找直流接地故障。完全可以避免再用“拉回路”的方法，极大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且该装置可将接地故障定位到具体的点，便于操作。目前生产此类产品的厂家也较多，但真正好用的产品很少，绝大部分产品都存在检测精度不高，抗分布电容干扰差，误报较多的问题。
三、查找直流系统接地故障的深层次分析
据现场使用情况反映，绝大部分查找直流系统接地故障的装置都不是很好用，其原因要从直流系统接地说起，由于发电厂、变电站的直流系统是一个庞大的、复杂的直流电源网络，所接设备多，母线、小母线层层分布，回路纵横交错，客观上增大了查找直流接地故障的难度。
1、关于分布电容的讨论
我们知道电容的特性是对直流呈现开路，对交流呈现一定阻抗特性，其阻抗的计算公式Zc=1/2πfC其中f为交流信号频率，C为电容量，C越大，该电容呈现的容抗就越小，频率越高，该电容呈现的容抗也越小。
变电站、发电厂直流系统的对地分布电容情况是直流系统越大，回路越复杂，所接设备越多，系统呈现的对地分布电容也越大，我们曾对100KV、220KV和500KV不同电压等级的变电站的直流系统做过测试，其分布电容大致呈现如表A所示。
按现场运行经验，变电站、发电厂直流系统的对地分布电容还与发电厂、变电站的投运时间有关，投运时间越长的变电站，分布电容也更大，一般来说，如果查找直流接地的检测装置以叠加低频交流检测信号方式在直流系统上，假设点的交流信号频率f=2Hz(目前绝大多数装置都采用5Hz)，那么，直流系统的分布电容对检测装置所叠加的低频交流信号.
2、对直流系统接地故障的定义标准的讨论
上面说过直流接地是指直流系统正或负极对地绝缘阻抗值降低到某个规定值或某个设定值
时，我们称直流系统发生了接地故障。
电力系统对直流系统的接地故障目前尚无统一的标准，各个厂站按各自的要求将接地故障报警值按对地电压不平衡情况定义。
直流系统绝缘监测普遍采用平衡电桥方式来判定对地绝缘，即为正或负对地绝缘降低时，平衡电桥失去平衡，绝缘监测指示上正对地或负对地电压会升高或降低。由于平衡电桥回路选用的电阻目前尚无统一标准。各直流屏生产厂家均有不同的平衡电桥电阻取值，就现场实际运行情况，平衡电桥的电阻取值从1K—36K不等，这样仅仅用对地电压的变化来说明接地故障的程度，显然不是十分准确的。直流系统对地的绝缘情况，准确的说，应该用阻抗来衡量。 发达国家的电力系统，对一座较大规模的发电厂、变电站，直流系统对地绝缘阻抗的报警值设定在50KΩ，目前我国一些全套引进进口设备，管理先进的个别发电厂（如大亚湾核电站），直流系统绝缘告警值仍沿用国外标准，设为50KΩ。
事实上绝大部分的电厂、变电站，由于种种原因，其接地故障报警值一般设在5K—25K之间，有些甚至更低。这就形成一个直流系统接地故障的怪圈，运行水平高、管理严格的发电厂、变电站，比运行水平低、管理松散发电厂、变电站的直流接地故障概率似乎还高。个别运行水平低下的变电站一两年也难有直流接地故障报警。其根本在于直流系统绝缘监测平衡电桥电阻取值的极大差异，造成对地绝缘整定值过低，无法真正体现实际的绝缘情况。哪怕断路器因直流系统接地故障有过误跳，也查不到事故真正原因。
3、关于多点接地及闭合环路接地，正负同时接地的讨论
多点接地、环路接地、正负同时接地是查找直流系统接地故障的难点，这类接地故障对系统危害更大。“拉回路”是难以拉出接地回路的。目前应用中的无论是直流接地选线装置还是便携式查找接地装置，绝大部分都无力处理以上的接地。因为此类接地故障较为复杂，要求检测设备具有相当高的精度，抗分布电容指标较高，否则就会出现误报，使检测无法进行。环路接地检测时，要能精确区分接地环路的不同位置接地程度的差异，经分析比较，逐步逼近真正的接地故障点。同样多点接地，无论是处于同一回路，还是分处于不同回路，在主回路上还能判别，往下查找已查不出接地支路或分支路，检测设备的精度显然不够。如果检测设备的抗分布电容干扰指标不够，还可能会出现更多误报。正负同时接地，目前大部分直流系统绝缘监测，已不能有效的报告接地故障，平衡电桥方式判定出的，仅仅是正接地故障和负接地故障，同时接地时对地绝缘的差值。因此，定期巡检直流系统的对地绝缘，对运行安全要求较高的发电厂、变电站已十分必要。综上所述，用仪器查找直流系统接地，最重要的是要解决直流系统分布电容的干扰，提高查找检测设备的检测精度，解决受对地分布电容干扰大和多点接地、环路接地的误报问题。
四、怎样正确选择直流接地故障查找地装置
按现场的运行经验，从上面分布电容产生的对地容抗经验数据分析，选择直流接地故障查找地装置，一定要严格掌握两个重要指标，其一是装置抗分布电容干扰，（目前绝大多数生产厂家的设备都未列出该指标）。要求其抗分布电容干扰，对地分布电容系统总值应大于或等于80MF，回路的对地分布电容系统值应大于或等于8MF；其二是检测接地故障的对地阻抗值应大于或等于40KΩ。达不到上述两个指标的直流接地故障查找地装置，在现场应用中，对大部
分的直流系统接地故障往往检测不出，更不用说用作定期巡检装置。
五、查找直流接地故障的技巧
1、查找及时。因直流接地故障常常随环境、气候的变化而变化，十分不稳定，造成难以查找的事故隐患，只要出现故障应立即查找。
2、定期巡检直流系统的对地绝缘。不一定故障出现时再去查找排除。利用精度较高的查找装置定期对各个直流回路进行检查，记下绝缘较差的直流回路，待气候渐湿时，再重点监测。目前已有部分电厂和变电站采用此法，并已开始建立这种经常性的工作（主要在500KV变电站和部分接地较多的30万KW以上发电机组）。
3、按序查找，先信号回路，事故照明回路，再操作回路，控制回路，保护回路。先重点检测绝缘情况较差的回路。
4、对环路供电的直流系统应先断开环路开关，如果客观上已断不开的环路（此类情况现场情况很多），应对检测到的接地故障回路（环路接地，表现出来一般都是两个以上回路）其接地精度仔细分多样，找出接地更严重的回路，继续查找。
5、选用高精度的查找装置，对接地告警比较严重的，大部分情况都并非一点接地，应用精度较高的检测装置区分不同故障程度的回路，从接地故障严重的回路的入手。
1 故障判断： 三相交流输入缺相运行，三相交流失电或没有交流输入
解决方法： 检查输入线路
故障指示： 母线电压越限灯亮,蜂鸣告警
2 故障判断： ①控制母线电压≥126V，②控制母线电压≤99V
解决方法： 越限值可按用户要求调整
故障指示： 电池电压越限灯亮,蜂鸣告警
3 故障判断： ①电池端电压≥132V，②电池端电压≤99V
解决方法： 该越限值适应于CGM系列开放式酸性电池,其他电池规格可任意调整
故障指示： 充电机故障灯亮,蜂鸣告警
4 故障判断： ①充电机整流桥电压≥140V，②充电机整流桥电压≤70V，③充电机输出电流≥1.25Ie过载，④
充电机输出端负载短路
解决方法：
故障指示： 母线接地灯亮,蜂鸣告警
5 故障判断： ①直流馈线输出对地绝缘偏低②直流馈线输出接地
解决方法： 对地绝缘电阻可按规程或用户要求整定
故障指示： 闪光灯亮
6 故障判断： 直流屏外中控室的控制开关位置与断路器位置不对应
解决方法：
故障指示： 电源指示灯亮
7 故障判断：
解决方法： 调节器开关稳压电源的输入端保险断或稳压电源故障
本装置设有母线过、欠压、电池电压过、欠压、充电机故障、交流断相或交流失电等故障指示及报警。当母线电压高于121.5V/245V或低于99V/198V时, 故障屏"母欠"或"母过"指示灯亮, 蜂鸣器报警; 当电池电压高于132V/260V(可根据不同电池修正)或低于99V/190V时,故障屏"故障"指示灯亮,蜂鸣器报警; 充电机交流失压时,故障屏"交流失压"指示灯亮,蜂鸣器报警。上述故障报警时,按下触摸屏"报警复位"键,均可停止报警,但相应的故障指示灯仍然亮,等故障消失后,指示灯才熄灭。当充电机有故障(过压、欠压、过流)时,充电机故障保护动作,装置自动切断整流器交流输入电源,"故障"指示灯亮,蜂鸣器报警,此时按下触摸屏上"报警复位"按钮,蜂鸣器停止报警, 整流器重新软启动,缓慢建立电压至整定值,若故障还没有排除,充电机故障保护又动作,出现这种情况,应该立即检查维修。

2. 继电保护装置投运时为什么先投交流,后投直流

1、从继电保护装置的电源来看，保护装置只有直流电源没有交流电源。有的保护屏上有回交流电源，这一般是保护屏答内的打印机电源，不是保护装置的电源。
如果你是问这两个电源的话，先投哪个没有区别。
2、从保护的回路来看，有交流回路和直流回路。交流回路是指保护采集的模拟量，即交流电流回路和交流电压回路。直流回路是指保护的电源回路和保护的出口回路等需要外部直流电源的回路。如果线路处于运行状态，投入保护装置时，首先要检查回路接线正确，电流回路没有开路，电压回路无短路点。所有二次线均已恢复，临时接线全部拆除，出口压板在退出位置。投装置电源，查装置无告警信息，将交流电流回路接入装置（设备运行中退出保护装置时应将该装置用的CT回路从根部封好），查电流、电压采样正确，且装置无告警信息，特别是无保护动作的信息。然后验出口压板两侧没有直流220V电压时投出口压板，这样保护装置就投入运行了。你说的先投交流后投直流指的是这个过程吧？这样做是为了防止保护装置本身原因或保护回路的问题引起保护误动作而将一次设备退出运行，这也是提高供电可靠性的手段。

3. 直流电 电流检测方法

直接把现流表接入直流电电路中即可检测直流电流。

测量直流电路中电流、电压、电阻、电源电动势等物理量的仪表称为直流仪表。常用的有灵敏电流表（G表），电流表，伏特计，电桥，电势差计等。直流电的检测原理如下：

直流电所通过的电路称直流电路，是由直流电源和电阻构成的闭合导电回路。在该直流电路中，形成恒定的电场。在电源外，正电荷经电阻从高电势处流向低电势处，在电源内，靠电源的非静电力的作用；

克服静电力，再从低电势处到达高电势处，如此循环，构成闭合的电流线。所以，在直流电路中，电源的作用是提供不随时间变化的恒定电动势，为在电阻上消耗的焦耳热补充能量。

(3)直流回路检测交流电源报警装置扩展阅读：

直流电的优点：

1、稳恒的直流电不产生电磁辐射，由于只产生电场不产生交变磁场，即使是超高压直流电，它也只是电场强到使空气电离而发光，此时的光辐射是空气电离发出的，并不是导线，不产生电磁波。

2、在电缆输电线路中，直流输电没有电容电流产生，而交流输电线路存在电容电流，引起损耗。

3、直流输电时，其两侧交流系统不需同步运行，而交流输电必须同步运行．交流远距离输电时，电流的相位在交流输电系统的两端会产生显著的相位差；并网的各系统交流电的频率虽然规定统一为50HZ，但实际上常产生波动。

4、直流输电发生故障的损失比交流输电小．两个交流系统若用交流线路互连，则当一侧系统发生短路时，另一侧要向故障一侧输送短路电流。

4. 求一简单把直流电源变交流电源电路图（低电压）

目 录
一、设计目的. 1
二、设计任务及要求. 1
三、设计步骤. 1
四、总体设计思路. 2
五、实验设备及元器件. 5
六、测试要求. 5
七、设计报告要求. 6
八、注意事项. 6
直流稳压电源的设计
一、设计目的 1．学习基本理论在实践中综合运用的初步经验，掌握模拟电路设计的基本方法、设计步骤，培养综合设计与调试能力。
2．学会直流稳压电源的设计方法和性能指标测试方法。
3．培养实践技能，提高分析和解决实际问题的能力。
二、设计任务及要求 1．设计并制作一个连续可调直流稳压电源，主要技术指标要求：
① 输出电压可调：Uo=+3V～+9V
② 最大输出电流：Iomax=800mA
③ 输出电压变化量：ΔUo≤15mV
④ 稳压系数：SV≤0.003
2．设计电路结构，选择电路元件，计算确定元件参数，画出实用原理电路图。
3．自拟实验方法、步骤及数据表格，提出测试所需仪器及元器件的规格、数量，交指导教师审核。
4.批准后，进实验室进行组装、调试，并测试其主要性能参数。
三、设计步骤 1．电路图设计
（1）确定目标：设计整个系统是由那些模块组成，各个模块之间的信号传输，并画出直流稳压电源方框图。
（2）系统分析：根据系统功能，选择各模块所用电路形式。
（3）参数选择：根据系统指标的要求，确定各模块电路中元件的参数。
（4）总电路图：连接各模块电路。
2．电路安装、调试
（1）为提高学生的动手能力，学生自行设计印刷电路板，并焊接。
（2）在每个模块电路的输入端加一信号，测试输出端信号，以验证每个模块能否达到所规定的指标。
（3）重点测试稳压电路的稳压系数。
（4）将各模块电路连起来，整机调试，并测量该系统的各项指标。
四、总体设计思路 1．直流稳压电源设计思路
（1）电网供电电压交流220V(有效值)50Hz，要获得低压直流输出，首先必须采用电源变压器将电网电压降低获得所需要交流电压。
（2）降压后的交流电压，通过整流电路变成单向直流电，但其幅度变化大（即脉动大）。
（3）脉动大的直流电压须经过滤波电路变成平滑，脉动小的直流电，即将交流成份滤掉，保留其直流成份。
（4）滤波后的直流电压，再通过稳压电路稳压，便可得到基本不受外界影响的稳定直流电压输出，供给负载RL。
2．直流稳压电源原理
直流稳压电源是一种将220V工频交流电转换成稳压输出的直流电压的装置，它需要变压、整流、滤波、稳压四个环节才能完成，见图1。
图1直流稳压电源方框图
其中：
（1）电源变压器：是降压变压器，它将电网220V交流电压变换成符合需要的交流电压，并送给整流电路，变压器的变比由变压器的副边电压确定。
（2）整流电路：利用单向导电元件，把50Hz的正弦交流电变换成脉动的直流电
（3）滤波电路：可以将整流电路输出电压中的交流成分大部分加以滤除，从而得到比较平滑的直流电压。
（4）稳压电路：稳压电路的功能是使输出的直流电压稳定，不随交流电网电压和负载的变化而变化。
整流电路常采用二极管单相全波整流电路，电路如图2所示。在u2的正半周内，二极管D1、D2导通，D3、D4截止；u2的负半周内，D3、D4导通，D1、D2截止。正负半周内部都有电流流过的负载电阻RL，且方向是一致的。电路的输出波形如图3所示。
图2整流电路
图3输出波形图
在桥式整流电路中，每个二极管都只在半个周期内导电，所以流过每个二极管的平均电流等于输出电流的平均值的一半，即 。电路中的每只二极管承受的最大反向电压为 (U2是变压器副边电压有效值)。
在设计中，常利用电容器两端的电压不能突变和流过电感器的电流不能突变的特点，将电容器和负载电容并联或电容器与负载电阻串联，以达到使输出波形基本平滑的目的。选择电容滤波电路后，直流输出电压：Uo1=(1.1～1.2)U2，直流输出电流： （I2是变压器副边电流的有效值。），稳压电路可选集成三端稳压器电路。
总体原理电路见图4。
图4 稳压电路原理图
3．设计方法简介
（1）根据设计所要求的性能指标，选择集成三端稳压器。
因为要求输出电压可调，所以选择三端可调式集成稳压器。可调式集成稳压器，常见主要有CW317、CW337、LM317、LM337。317系列稳压器输出连续可调的正电压，337系列稳压器输出连可调的负电压，可调范围为1.2V~37V，最大输出电流 为1.5A。稳压内部含有过流、过热保护电路，具有安全可靠，性能优良、不易损坏、使用方便等优点。其电压调整率和电流调整率均优于固定式集成稳压构成的可调电压稳压电源。LM317系列和lM337系列的引脚功能相同，管脚图和典型电路如图4和图5.
图4管 脚图 图5典型电路
输出电压表达式为:
式中，1.25是集成稳压块输出端与调整端之间的固有参考电压 ，此电压加于给定电阻 两端，将产生一个恒定电流通过输出电压调节电位器 ，电阻 常取值 ， 一般使用精密电位器，与其并联的电容器C可进一步减小输出电压的纹波。图中加入了二极管D，用于防止输出端短路时10μF大电容放电倒灌入三端稳压器而被损坏。
LM317其特性参数：
输出电压可调范围：1.2V～37V
输出负载电流：1.5A
输入与输出工作压差ΔU=Ui-Uo：3～40V
能满足设计要求,故选用LM317组成稳压电路。
（2）选择电源变压器
1）确定副边电压U2:
根据性能指标要求：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
此范围中可任选 ：Ui=14V=Uo1
根据 Uo1=(1.1～1.2)U2
可得变压的副边电压：
2）确定变压器副边电流I2
∵ Io1=Io
又副边电流I2=(1.5～2)IO1 取IO=IOmax=800mA
则I2=1.5＊0.8A=1.2A
3）选择变压器的功率
变压器的输出功率：PoI2U2=14.4W
（3）选择整流电路中的二极管
∵ 变压器的副边电压U2=12V
∴ 桥式整流电路中的二极管承受的最高反向电压为：
桥式整流电路中二极管承受的最高平均电流为：
查手册选整流二极管IN4001，其参数为：反向击穿电压UBR=50V17V
最大整流电流IF=1A0.4A
（4）滤波电路中滤波电容的选择
滤波电容的大小可用式 求得。
1）求ΔUi:
根据稳压电路的的稳压系数的定义：
设计要求ΔUo≤15mV ，SV≤0.003
Uo=+3V～+9V
Ui=14V
代入上式，则可求得ΔUi
2）滤波电容C
设定Io=Iomax=0.8A，t=0.01S
则可求得C。
电路中滤波电容承受的最高电压为 ，所以所选电容器的耐压应大于17V。
注意： 因为大容量电解电容有一定的绕制电感分布电感，易引起自激振荡，形成高频干扰，所以稳压器的输入、输出端常 并入瓷介质小容量电容用来抵消电感效应，抑制高频干扰。
五、实验设备及元器件 1.万用表 2.示波器
3.交流毫伏表 4.三端可调的稳压器 LM317一片
六、测试要求 1．测试并记录电路中各环节的输出波形。
2．测量稳压电源输出电压的调整范围及最大输出电流。
3．测量输出电阻Ro。
4．测量稳压系数。
用改变输入交流电压的方法，模拟Ui的变化，测出对应的输出直流电压的变化，则可算出稳压系数SV.（注意： 用调压器使220V交流改变±10％。即ΔUi=44V）
5．用毫伏表可测量输出直流电压中的交流纹波电压大小，并用示波器观察、记录其波形。
6．分析测量结果，并讨论提出改进意见。
七、设计报告要求 1．设计目的。
2．设计指标。
3．总体设计框图，并说明每个模块所实现的功能。
4．功能模块，可有多个方案，并进行方案论证与比较，要有详细的原理说明。
5．总电路图设计，有原理说明。
6．实现仪器，工具。
7．分析测量结果，并讨论提出改进意见。
8．总结：遇到的问题和解决办法、体会、意见、建议等。
八、注意事项 1．焊接时要对各个功能模块电路进行单个测试，需要时可设计一些临时电路用于调试。
2．测试电路时，必须要保证焊接正确，才能打开电源，以防元器件烧坏。
3．注意LM317芯片的输入输出管脚和桥式整流电路中二极管的极性，不应反接。
4. 按照原理图焊接时必须要保证可靠接地。

5. 关于放大电路中的交流通道，为什么直流电源对交流信号

关于放大电路中的交流通道，为什么直流电源对交流信号要予以短路。是不是这专个问题？
其实这是属根据电路分析的叠加原理而来的，放大电路中有直流信号和交流信号两种电信号在运行。对于这类电路，根据叠加原理，总响应可以看成是直流电源单独工作和交流电源单独工作的响应之和。直流电路工作时，交流电压信号短路除源，但由于电容器的隔直，影响不大。当交流信号工作时，直流电源也要予以除源，具体方法就是直流电压源予以短路。

6. 直流屏报绝缘降低的问题

您好
复制：，也没有发现问题，主要是现在我们这边正端对地191负端对地40，会不会出现大面积的事故啊？？？
明显的是直流屏的正极与大地连通了，没有装支路绝缘检测的话那就只好一路一路的排查了、。
直流系统接地故障的探讨

直流系统接地故障的探讨

直流系统是不接地系统，本文介绍直流接地的产生、接地的排除法、检测装置的原理、分析直流接地的危害性、探讨直流接地的查找方法，希望为尽快安全排除直流系统接地故障提供帮助。

发电厂、变电站的直流系统是由蓄电池组与浮充电装置并联供给直流负荷的运行系统，主要是为控制回路、信号回路、继电保护自动装置、断路器分合操作等提供可靠稳定的不间断电源。由于分支网络多、所接设备多等因素构成了庞大而复杂的直流电源网络，分为主母线、小母线、层层分布，回路复杂、单线交错、双线交错，客观上增加了查找直流接地故障的难度。

正常情况下正负对地均为绝缘的，系统中有一点发生接地时，一般情况下并不影响直流系统运行，但当出现两点及两点以上接地时，就会造成正负极短路，开关和保护回路误动、拒动现象。同时直流系统的故障可能会造成更大故障隐患。所以当发生接地时采用良好的仪器和准确的判定方法是十分重要的。

一、直流系统接地的产生

1、 何为直流系统接地

当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到某一整定值或低于某一规定值时，统称为直流系统接地；当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地；当负极绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。

2、 为什么会造成直流系统接地

直流系统是个不间断工作长期带电的系统,支路很多,负荷涉及面广，会由于环境改变、气候变化、污染、高温等引起电缆老化、接线端子老化,元件损坏以及设备本身等问题引起绝缘水平下降。一般来说，投运时间越长，其接地的概率越高，特别是发电厂比变电站接地更频繁。

3、 直流系统接地会造成哪些危害

a） 接地的种类

从现实直流系统接地的构成上归纳起来有以下几种:按接地极性分为正接地和负接地；按接地类型上分为直接接地；有的称为金属性接地（也称完全接地）和间接接地，有的称非金属性接地（也称非完全接地、），有的人还称为半接地。此外还有按接地情况可分为单点接地、多点接地、环路接地、绝缘降低和交流半接地等。由于各地的直接接地情况不一样，所以产生了许多新名字，大体上是这几种名字。

b） 正接地的危害

由于断路器跳闸线圈均接负极电源，当发生系统正极接地时，正极经过大地，构成回路。如图1所示，当图中的A点和B点同时接地，相当于A、B两点通过大地相连接起来，中间继电器2J1动作生成断路器的跳闸。同理，当图中的A点和C点同时接地，和图中的A点、D点同时接地均可能生成断路器的跳闸。

图1

c） 负极接地的危害

负极接地可能造成断路器的拒绝动作，如图1所示，当图中的B点，正点同时接地，B、E点通过地构成了回路，即B、E点相接将中间继电器2J1短接，此时，如果系统发生事故，保护动作由于中间继电器2J1被短接，2J1不工作，断路器不会动作，产生拒动现象，使事故越级扩大。同理，当图中的E点和C点同时接地和图中的E点和D点同时接地均可能生成断路器拒动现象。

二、如何查找接地点，排除故障危害

我们从以上的直流接地危害中，可以看出无论是正极接地还是负极接地，只要有一个接地，即对地构成了新的接地回路就要求迅速排除，否则一旦出现二点或多点接地就会发生故障，乃至发生事故。从目前现场实际中的情况和经验所得，大致有以下几种方法。

2.1拉路法

直流接地回路一旦从直流系统中脱离运行，直流母线的正负极对地电压就会出现平衡。所以人们通常从直流接地回路瞬间停电，确定直流接地点是否发生在该回路，这就是所谓的“拉路法”。直流系统是个不间断电源，基于它的特殊性，人们不能随意停电。近年来随计算机的大量使用，微机保护同样也不允许人们随意断开直流电源。现场排除故障中，经常发生非正常的闭环回路，采用双电源供电回路，以及变电站在现场施工、扩建、修试过程中遗留了直流负载的信号回路、控制回路和保护回路之间没有区分等等，使直流接地故障查找难度更加困难。“拉路法”往往造成了控制回路或保护回路跳闸等事故。

2.2 “拉路法”查找的安全步骤

2.2.1自动接地巡检仪查找回路

目前市场上出现了众多厂家的直流接地选线装置。一般以“信号注入法”、“霍尔传感器监测法”、“磁饱和监测法”三种原理设计生产的，大致情况是在直流的各分支回路上安装一个穿心式的电流互感器，各互感器感应到的信号经过直流接地选线装置分析判断，确定直流接地的分支回路，其安装在支路回路上的传感器编号和接地检测仪显示部分回路对应编号。其优点是能在线监测实时监测各分支回路的接地状态，查巡接地回路时，如 “全自动的逐路测试法”，如果仪器测量是准确性很高的话，是一种不可能缺少的自动化设备。但由于其测量精度不高、误报率较多、抗干扰能力差，各现场情况不一致等问题，在使用上出现了一些问题。

2.2.2便携式仪器查找定位方法

使用便携式的直流接地故障查找仪，查找直流接地不失为一种好方法，作为拉回路法的辅助测试仪，对接地故障的排除在时间上和安全上都是好帮手。其特点如人为拉路法，不需断开直流回路电源，移动式的采集互感器在各分布回路上测量。如果出现接地回路就报警。

这种设备在使用上是十分科学的。在原理上基本和在线装置的信号注入法原理相似。由于其采集传感器可以任意移动，利用其移动的优点还可以更具体地查找到各接地点。但由于目前产品和各直流系统的兼容性和抗干扰能力差的因素，误报率十分高，并没有大量采用和全面推广，仅为查找时作为参考使用。

三、直流接地检测装置

1装置的构成

直流系统只能有一个接地点，即绝缘监察继电器的接地点。绝缘监察继电器是利用平衡电桥原理，当直流系统的正极或负极对地绝缘阻抗降低到某一规定值或设定值，即使正对地电压或负对地电压差使电桥失去了平衡，发生了变化就可判定绝缘。它是由信号回路和监察回路（直流绝缘监察继电器KVI，转移开关SM和电压表PV）组成。如图2所示。按其功能又可分为信号部分和测量部分。

A．信号部分

图2所示的右部为绝缘监察装置的信号部分，由绝缘监察继电器KVI及信号（音响和光字牌HL）组成，R+、R-分别为假设的正、负母线对地绝缘电阻，用虚线相连接。R1、R2及R+、R-组成电桥接线。KVI中的R1、R2的数值要求相等（通常选R1=R2=1000Ω），KD为高灵敏度的干簧管继电器，KC为中间继电器。正常情况下，正、负母线对地绝缘电阻R+、R-相等，继电器KD线圈中只有微小的不平衡电流流过，继电器不动作。当有一母线对地绝缘下降时，由于R+≠R-，所以电桥失去平衡，继电器KD线圈中只有微小的不平衡电流流过，当次电流达到其动作值时，继电器KVI动作：KD启动，其动合触点闭合启动KC继电器，KC的动合触点闭合，发出“母线对地绝缘电阻下降”的信号（但不能分清是正母线还是负母线电阻下降）。

B．测量部分

在图2的左半部画出了由转换开关SM和电压表PV组成的测量部分。当有母线对地绝缘降低时，信号部分先发出“母线绝缘降低”的音响和光字牌信号，值班人员将SM开关依次打至“+母线对地电压”和“-母线对地电压”，则SM的2-1、4-5接通和5-8、1-4接通，分别测出+母线对地的电压值和-母线对地的电压值，电压值低者即绝缘有损坏。然后根据已知的电压表内阻RV及直流母线工作电压U，用计算的方法求成正、负极母线的对地绝缘电阻。

C．对继电器KD的要求

在下图2中有一个人工接地点，是为测量母线对地电压用的，当直流回路中再有任一个短路接地点时，将会形成短路回路。为防止在直流回路中由此短路电流引起其他继电器发生误动作，则继电器KD的线圈必须具有足够大的电阻值，一般对220V直流系统选用RKD＝30kΩ的线圈，其启动电流为1.4mA。于是，为防止继电器发生误动作，回路中的其他继电器线圈的启动电流都应大于1.4mA。所以，在220V直流系统中，当任一母线的绝缘电阻下降至15～20kΩ时，绝缘监察继电器便会立即发出信号。

图2

四、人工故障排除方法

变电站的直流接地虽然是复杂的，无论是常规保护还是微机保护，其故障的排除法是一致的。采用拉路寻找分段处理的方法，以先信号和照明部分，后操作部分；先室外部分后室内的原则。根据现场的故障排除经验，笔者对其方法进行整理如下：

1. 首先确定是正极接地还是负极接地，测量正负极对地电压，有效区分是正极接地还是负极接地。

2. 两段母线之间的区分，使查找的接地不会大范围扩大，确定发生直流接地在哪一段。

3. 如果有直流接地选线的装置，不能准确确定，有误报的现象，请退出运行中的直流接地检测仪。

4. 如果站内二次回路有在施工的或有检修试验的应立即停止，拉开其工作电源，看信号是否消除。

5. 采用分段分部位拉路法，操作电源一定要由蓄电池供电，先停下重要的回路，如信号回路和照明回路等。

应按照下列顺序进行

① 断合现场临时工作电源

② 断合故障照明回路

③ 断合信号回路

④ 断合闸回路

⑤ 断合附助设备

⑥ 断合蓄电池回路

五、目前国内监测仪器测量状态

直流监测装置都是采用电桥原理，无论是常规的电桥还是微机型的电桥，都是以对地电压为依据，监测装置往往以系统正负极对地绝缘阻抗到规定值或某一设定值确定为直流系统发生了接地。各个厂站都是各自按对地电压差（为不平衡状态）来设定，平衡电桥的回路选用电阻，目前无一流标准。国家DC/T724-2000标准中确定220V系统为25K，110V系统为7K，仅说明直流接地在等于某一数值时一定要进行故障排除。由于各直流屏生产厂家（监测装置厂家）均有不同的电桥取值，并没有相关的规定，从实际的各厂家情况看，平衡电桥电阻取值为1-40K不等，这样也正说明了以电压的变化来说明接地故障的程度是不十分准确。其实在国外的一些厂站主要是110V直流电源其接地阻抗是设定为50KΩ。目前我国大亚湾核电站就是引进国外的设备，其直流绝缘告警值还是以50KΩ为依据，实际上其电桥内阻为400K。事实上我国运行的直流系统接地报警都是设在25K以下（参考电力标准），其电桥值仅为1-40K之间。变电站的直流接地故障概率似乎不高的真正原因，无法准确体现实际的绝缘情况。一些运行几十年的变电站和电厂，一年也难得有接地报警，即使出现了接地故障误动事故，也无法查证说明其真正原因和机理。

六、结论

为了防止直流系统网络其他任何一点发生接地时而引起继电器的误动，减少不必要的故障，要求绝缘监测继电器的线圈具有足够大的电阻值，最好是采用光电原理或高阻（500KΩ以上）使直流系统的正式负极对地之间没有一个真正的接地点，假如直流系统一旦发生一点接地，只有一个接地点，监测装置就能及时发现也不会发生误动和拒动事故，同时两段监测上的绝缘继电器并列运行也不会造成任何事故，以适应电力系统和安全稳定。笔者认为开发一种高阻抗的直流接地监测装置是能大大提高直流系统安全运行，也是一件十分有益的事情。

7. 如何做一个直流电流检测报警电路

采样电阻对被测电流进行采样，然后同过比较器电路把采样电压和基准电压比较，比较器驱动LED和蜂鸣器报警，合理设置R1、R2、R3、R5就可以得到任何上下限的电流监测报警功能。

实用电路如下图——

8. 变频器实质上是一个电源装置对吗

对。变频器的实质是用来调整异步电机转速的一种电源装置。

一、变频器概述

变频器（Variable-frequency Drive，VFD）是应用变频技术与微电子技术，通过改变电机工作电源频率方式来控制交流电动机的电力控制设备。

二、主要架构

变频器主要由整流（交流变直流）、滤波、逆变（直流变交流）、制动单元、驱动单元、检测单元微处理单元等组成。变频器靠内部IGBT的开断来调整输出电源的电压和频率，根据电机的实际需要来提供其所需要的电源电压，进而达到节能、调速的目的，另外，变频器还有很多的保护功能，如过流、过压、过载保护等等。随着工业自动化程度的不断提高，变频器也得到了非常广泛的应用。

1、主电路

主电路是给异步电动机提供调压调频电源的电力变换部分，变频器的主电路大体上可分为两类：电压型是将电压源的直流变换为交流的变频器，直流回路的滤波是电容。电流型是将电流源的直流变换为交流的变频器，其直流回路滤波是电感。它由三部分构成，将工频电源变换为直流功率的“整流器”，吸收在变流器和逆变器产生的电压脉动的“平波回路”，以及将直流功率变换为交流功率的“逆变器”。

2、整流器

大量使用的是二极管的变流器，它把工频电源变换为直流电源。也可用两组晶体管变流器构成可逆变流器，由于其功率方向可逆，可以进行再生运转。

3、平波回路

在整流器整流后的直流电压中，含有电源6倍频率的脉动电压，此外逆变器产生的脉动电流也使直流电压变动。为了抑制电压波动，采用电感和电容吸收脉动电压（电流）。装置容量小时，如果电源和主电路构成器件有余量，可以省去电感采用简单的平波回路。

4、逆变器

同整流器相反，逆变器是将直流功率变换为所要求频率的交流功率，以所确定的时间使6个开关器件导通、关断就可以得到3相交流输出。以电压型pwm逆变器为例示出开关时间和电压波形。

5、控制电路

控制电路是给异步电动机供电（电压、频率可调）的主电路提供控制信号的回路，它有频率、电压的“运算电路”，主电路的“电压、电流检测电路”，电动机的“速度检测电路”，将运算电路的控制信号进行放大的“驱动电路”，以及逆变器和电动机的“保护电路”组成。

1）运算电路：将外部的速度、转矩等指令同检测电路的电流、电压信号进行比较运算，决定逆变器的输出电压、频率。

2）电压、电流检测电路：与主回路电位隔离检测电压、电流等。

3）驱动电路：驱动主电路器件的电路。它与控制电路隔离使主电路器件导通、关断。

4）速度检测电路:以装在异步电动机轴机上的速度检测器(tg、plg等)的信号为速度信号，送入运算回路，根据指令和运算可使电动机按指令速度运转。

5）保护电路：检测主电路的电压、电流等，当发生过载或过电压等异常时，为了防止逆变器和异步电动机损坏。

9. 直流屏有多少合闸回路怎么确定

一组高压开关柜其实大多都是用一路合闸回路一路控制回路，其他的直流回路多为专备份用。常属规直流屏通常是3路合闸3路控制或5路合闸5路控制。

直流屏的调试,接通交流电源测试交流双电源切换装置是否工作正常，双电源切换装置的下口电压是否正常。交流部分测试正常后，依次闭合充电模块的交流开关，观察模块是否正常启动并测量模块输出电压和极性。充电模块启动正常并输出电压和极性正确后，接通电池组开关及各母线开关，测量电池组开关下口、合母、控母电压和极性是否正确，并观察电压表计是否方向打翻。

10. 继电保护装置投运时为什么先投交流,后投直流

直流分为保护直流和操作直流。
保护直流是给保护屏的电源的电流回。
操作直流是给操答作机构，也就是二次回路的电源。
交流是模拟量采集电流互感器和电压互感器交流量的电源。
一般我们做完保护的传动试验后。验证的保护和二次回路没有问题就可以吧保护投运到系统中去了。我们需要先恢复安全措施时的接线。也就相当也先把电流互感器和电压互感器的二次接线接到保护上。就是相当于你说的先给了交流。然后再把操作直流给上也就相当于把保护和操作机构的回路接上。之所以先给交流在给直流，是把给了直流以后保护和操作机构连接上。这时如果恢复交流不当就可能跳掉整条线路。给系统造成危害。