直流系统绝缘故障监测装置新需求探讨

刘国盛 1 潘靖宇 2

1广西电网有限责任公司防城港供电局 广西防城港 538000

2广州市仟顺电子设备有限公司 广东广州510000

摘要：目前，直流系统绝缘故障装置可以满足大部分的需求，但是在出现告警到找到接地具体点的这一过程还是相对比较繁琐，而且在考虑到成本问题，这个过程还是相当地浪费人力物力，并且所需要的时间也是非常地漫长，有可能会错过黄金救援时间。因此我们这里探讨一下未来直流系统绝缘故障监测装置的新需求，提出绝缘监测装置不足的解决方法。

关键字：直流系统、绝缘监测装置、接地查找

0引言

站用直流电源系统作为二次设备、通信设备已经事故照明电源，其稳定性、可靠性要求非常之高。为保障保护设备安全可控运行，直流电源系统设计为不接地系统，为监测直流系统接地故障，直流系统成套设备里配备有绝缘监测装置。早年行业对绝缘监测装置缺乏技术要求，导致运行的绝缘监测装置技术、功能参差不齐；2014年由国家能源局颁布的“DL/T 1392—2014直流电源系统绝缘监测装置技术条件”对绝缘监测装置功能、性能有明确要求，这些年新投运的绝缘监测装置得到一定程度的规范管理^[1]。即便如此，绝缘监测装置功能还只是局限于直流馈线屏各直流故障状态监测，直流系统接地故障还依赖直流接地查找仪。供电局配备直流接地查找仪数量有限，在雷雨等恶劣天气下，局部地区可能有多变电站发生接地故障，接地查找仪不够使用，导致部分接地故障存在时间延长，带保护运行威胁。

1直流系统接地危害

在直流系统中，发生一极接地并不引起任何危害，但是一极接地长期工作是不允许的，因为当同一极的另一地点再发生接地时，可能使信号装置、继电保护和控制装置误动作或拒动作，或者发生另外一极接地时，将造成直流系统短路，造成严重后果。因此不允许直流系统长期带一点接地运行。

直流系统分布电容过大时，还可能导致一点接地引起保护误动事故^[2]。

所以，当发生直流系统一点接地后，必须尽快查找出来进行处理。

2运行绝缘检测装置性能分析

2.1运行绝缘监测装置安全要求

直流系统设计要求是：直流系统为不接地系统；所以对绝缘监测装置检测回路有明确要求。

图 1 新型绝缘检测技术原理

如图1所示，为精准检测直流系统各种接地故障，绝缘监测装置必须配备平衡桥和检测桥，图示R1为平衡桥、R2为检测桥。且在平衡桥和检测桥的阻值上也有相应的技术要求，DL标准表达为绝缘监测装置应具备有效防止一点接地引起保护误动功能^[1]；而南网企业标准和另外文献有明确绝缘装置平衡桥阻值范围^[3][4]：

表1 绝缘监测装置桥电阻要求

直流系统电压	220V	110V
平衡桥电阻值	（30±5）kΩ	（15±2.5）kΩ
平衡桥电阻功率	大于10Ｗ	大于10Ｗ
不平衡桥电阻值	（120±20）kΩ	（60±10）kΩ

2.2绝缘监测装置功能要求

在2014年前后，国家电网公司、南方电网公司以及国家能源局相继颁布相关标准，明确绝缘监测装置功能。新型绝缘监测装置功能概括为：各种电阻性绝缘故障告警选线、直流互窜告警选线、交流窜电告警选线。所述功能里只要求对直流馈线屏绝缘故障实施选线告警。

2.3目前直流系统绝缘装置的不足

第一：及时性。因为目前的绝缘装置绝大部分都是要与接地查找仪才能够找到具体的接地点，而且接地查找仪是要人工来操作的，那么在绝缘装置发现支路接地到人们拿着接地查找仪来的现场已经是花费了很多的时间，再加上使用接地查找仪一步步地来排查来找出接地点所花费的时间，最后的结果非常有可能错过黄金救援时间。

第二：经济性。因为每个站点所配备的接地查找仪数量有限，这极大地限制了工作人员的能力水平，但经济能力又不能承受得住满足各个站点去配备足够数量的接地查找仪，所以说经济性较差，不能在一定的经济能力下满足大部分站点的需求，总结就是成本相对较高。

3新型绝缘监测装置设计

新型绝缘监测装置是对现有绝缘监测装置进行技术改进，在现有绝缘监测装置的技术基础上增加可移动式接地故障探测CT，便于接地故障查找。

图2 新型绝缘监测装置系统架构图

如图2所述，绝缘监测装置分为主机、选线模块、固定式CT和可移动式CT组成；其中主机、模块和固定式CT为在线运行设备，其功能和现有绝缘监测装置一样。模块增加ZigBee通信技术，可移动CT设计有ZigBee通信功能，可与模块通信，可CT间互通信；当绝缘监测装置选线后，开启可移动CT到下级线路进行监测，继续选线，通过可移动CT实现接地故障精准定位。

4总结

本设分析当前运行绝缘监测装置功能与性能，提出绝缘装置配置移动式接地故障探测CT方案，可有效节省电力生产企业接地查找仪的成本，同时更为有效提升接地故障查找效率；更好保障电力安全生产，意义重大。

参考文献：

【1】DL/T 1392—2014直流电源系统绝缘监测装置技术条件[S]

【2】万伟，直流系统分布电容的来源及影响分析[J]，电工技术，2017年2（A）期

【3】Q/CSG1203003-2013—变电站直流电源系统技术规范[S]

【4】赵兵 、张曼诗、 徐玉凤，直流系统微机型绝缘监察装置桥电阻选择的依据[J]，中国新技术新产品，2009 NO.23

作者简介：

刘国盛——大学本科，电气工程师，主要研究方向为继电保护及自动化、变电运行专业