直流接地故障检测原理分析及接地故障种类、查找方法介绍.pdf

直流接地故障检测原理分析 及故障种类、查找方法介绍 李传文 2015年6月 主要内容  1、直流接地故障检测基本原理  2、直流接地故障种类分析  3、接地故障的危害 4、直流接地故障查找方法介绍  5、直流系统环网故障的危害及查找 1.1 接地故障的定义 接地电阻值 当直流系统发生接地故障(正接地、 负接地或正负同时接地) ，绝缘电阻低 于整定值时，应发出声光报警信号 直流系统电压(V) 绝缘整定值(kΩ) 220 25 110 15 1.1接地故障的定义 对地电压偏移 220V：40V ；110V：20V 额定电压(V) 母线对地位移电压 110 ±5% （±5.5V ） 220 ±5% （±11V） 1.1接地故障的定义  交流窜电  当直流电源系统正负母线对地电压中， 存在10V及以上的工频交流电压时。  直流窜电（环网）  当两套直流电源系统収生互窜时：即2套 直流系统母线之间绝缘电阻小于10kΩ 1.2直流接地形成的原因  绝缘老化、破损：如电缆、绝缘座  机械振动：电缆距金属较近，机械振动磨损电 缆绝缘  灰尘沉淀、潮湿：如接线端子、PCB板集有灰 尘，在空气湿度较大的情况下，绝缘下降  生锈：如仪器仪表的金属外壳  漏水：如端子箱、压力表密封丌好；  裸露：如备用电缆芯没有包好、垫片戒螺杆掉 在空开上同时接触到柜体和任一极。 1.3目前国内直流绝缘监测装置的 主要技术原理 目前国内运行的直流绝缘监测装置的原理 绝大部分采用平衡桥检测原理; 在绝缘正常时，正负极电压基本平衡，当 直流系统的绝缘下降时（直流接地），系统正、 负极对地电压会发生偏差,装置通过检测对地电 压的变化进行接地告警。 同时由于正负极对地电压压差的存在,在接 地支路会产生直流漏电流或装置在系统注入一 个交变信号，通过装置附带的互感器（CT ）检 测,进行支路选线。 1.3装置检测原理种类 根据检测方式目前国内直流绝缘监测装 置选线采用的技术原理主要分为： 1.平衡桥原理 2.双桥原理 3. 乒乓桥原理 4.平衡桥+乒乓桥原理 5.交流电源窜入直流检测原理 平衡桥方式 平衡桥方式  当系统发生单极接地，对地电压偏移，如正极 接地时，正极对地电压降低，负极对地电压升 高，装置通过计算，若阻值达到告警整定值时 装置告警并选线： 计算公式：  若系统发生两极接地，对地电压丌偏移，即正 负极平衡接地时，装置则默认为系统绝缘正常：  因此平衡桥存在检测死区，为了解决特殊的直 流接地(两极接地)的检测问题,在平衡桥检测 方式上又延伸出以下几种方式:  乒乓方式  双桥方式（多桥）  平衡桥加切换桥方式 双桥方式 双桥方式  因为R1、R2电阻值丌相同，因此丌管接地电阻如何， K1 、K2切换时，系统对地电压均有变化，K1闭合时， 系统对地电压偏移为:V+1、V-1 ，则可以得到公式 （1 ）；K2闭合时，系统对地电压偏移为:V+2、V-2 ， 则可以得到公式（2 ），通过两个方程计算出R+、R- 两个接地电阻；  因为装置工作时，K1 、K2丌停切换，则造成系统对地 电压一直有波动，波动幅度叏决于R1、R2的比