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直流叠加式高压电力系统绝缘水平在线监控研究 　　摘 要： 电力系统及电气设备的故障大部分是由于绝缘的损坏而引起的。传统的定期检测方法，是在设备停运后，按照相关的规程进行定期的电气设备预防性试验，但设备却往往是在运行过程中由于绝缘下降损坏而发生故障，而这些在运行过程中发生的绝缘下降，定期检验是无法发现的。采用直流叠加法研制出的GJK设备实现高压电力系统绝缘状态在线监测，可以随时了解设备绝缘状态，实现预防预控目的，避免监测信息误报漏报现象，减少经济损失，大大提高供电可靠性。直流叠加式高压电力系统绝缘水平在线监控是指采用直流叠加法，将高压直流叠加在带电的交流高电压上，从而测量电力系统绝缘层的微弱的直流电流可换算成绝缘电阻。这样就可以使电力系统的绝缘水平一直处于监控中，只要监视运行中设备及电缆的绝缘变化，就能有效的控制安全运行。 　　关键词： 直流叠加； 绝缘； 在线监测技术； GJK 　　中图分类号： TM77 文献标识码： A 文章编号： 1009-8631（2013）03-0014-02 　　引言 　　电力系统及电气设备的故障大部分是由于绝缘的损坏而引起的。传统的定期检测方法，是在设备停运后，按照相关的规程进行定期的电气设备预防性试验，由此来判断设备绝缘是否良好并决定是否可以投入运行。但设备却往往是在运行过程中，因磨损、老化、受潮、机械损伤等原因造成绝缘下降损坏而发生故障，而这些在运行过程中发生的绝缘下降，定期检验是无法发现的。 　　世界各地公认衡量电气设备绝缘的好与坏，至今为止唯一的只有用直流摇表（兆欧表）来判定，其他方法如测量其泄露电流等方法，都只能作为判断电气设备绝缘状况的参考。 　　国外许多电力公司从上个世纪70年代就开始研究并推广应用变电设备在线监测技术，主要目的就是减少停电预防性试验的时间和次数，提高供电可靠性。但当时的设备简陋，测试手段简单，水平较低。随着计算机技术的飞速发展，在线监测设备产品不断更新完善，在线监测技术水平不断提高。 　　如何能实现运行中能够测量系统的绝缘电阻值，目前国际上采用局放和泄漏电流的方法。局放是根据???缘局部放电产生的高频脉冲分量来进行分析判断绝缘损坏的程度，而且只能作为参考；泄漏电流值是由设备本身的绝缘电阻产生的阻性泄漏电流和分布电容产生的容性泄漏电流构成的合成矢量的泄漏电流值，而分布电容随着空气中湿度的变化而变化，所以合成的泄漏电流值反映的绝缘值不能代表电气设备及电缆线的真正绝缘情况。 　　直流叠加式高压电力系统绝缘水平在线监控是指采用直流叠加法，将高压直流叠加在带电的交流高电压上，从而测量电力系统绝缘层的微弱的直流电流可换算成绝缘电阻。这样就可以使电力系统的绝缘水平一直处于监控中，只要监视运行中设备及电缆的绝缘变化，就能有效的控制安全运行。当发现系统绝缘下降趋势，但未形成事故前，根据线监控设备的显示变化进行有计划有步骤的处理，就可以避免事故的发生。因此直流叠加式绝缘在线监控技术的使用可以杜绝系统发生大的绝缘损坏事故，具有重大的经济和社会效益。 　　采用国际公认的直流叠加法研制出可以在不带电或带高压电（≤35KV交流）的电气设备连续测量的高压电子直流兆欧表简称为GJK，本文对其特点、原理、应用进行阐述和分析。 　　1 原理 　　直流叠加式高压电力系统绝缘水平在线监测装置，采用国际公认的直流叠加法为35kV及以下电压等级的高压电气设备提供在线绝缘监测。直流叠加法是指在交流高压母线和中性点之间叠加上一个直流 1500V～2500V的电压，并通过测量交流高压母线和中性点之间的直流电流来计算绝缘电阻，实现绝缘电阻的在线监测。根据直流叠加法研制出的高压电子直流兆欧表简称为GJK，下文中用GJK代替此装置全称。具体过程如下。 　　GJK首先产生1500～2500V高压直流通过高压电阻叠加到高压母线或高压电气设备上。由于是采用按照国家标准设计的具有安全结构的高压电阻，所以不会形成短路。 　　而且高精度的绝缘电阻测量，精度可以达到0.01MΩ。 　　再通过绝缘告警定值的设定，实现绝缘告警功能。当被测绝缘电阻小于设定定值时，装置面板告警灯将点亮，同时输出一对告警接点。 　　将测量值以数字的形式在装置的显示面板上显示。提供一路模拟量输出输出，以便DCS等系统采集。提供标准的RS232或RS485接口，直接与监控系统通讯。 　　GJK型高压电力系统绝缘水平在线监测装置有两个类型，GJK-I型对高压母线及母线上所有的电气设备进行连续绝缘在线监测。GJK-II型对高压母线上的支路及单台电气设备进行连续绝缘在线监测。原理接线图分别如图1和图2所示。 　　2 特点 　　采用直流叠加法研制出的GJK设备实现高压电力系统绝缘状态在线监测后，可以随时了解设备绝缘状态，实现预防预控