【KHD-1微机型直流系统绝缘监测仪在变电站中的应用】微机监测绝缘检测仪
时间：2019-04-23 03:37:00 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：在变电站正常运行中，当KHD-1微机型直流系统绝缘监测仪进入自动巡检时，直流系统的电压就会发生变化。文章对引起电压变化的原因进行了分析，总结了目前已经引起的问题和可能引起的问题，并对此提出了应对办法和改良的建议。
关键词：变电站；直流系统；绝缘监测仪；自动巡检
中图分类号：TM934 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2012）16-0110-02
电力系统中直流系统采用对地绝缘运行方式，直流系统一点接地故障属于严重缺陷，必须及时处理，否则当发生两点同时接地时，可能造成保护装置和安全自动装置的误动作和拒动，烧毁保险，造成直流回路断线。因此，当发生一点直流接地时需要有一套装置给运行人员提示的告警信号，这就要求该装置必须能对直流操作电源系统进行在线监测，当某一点发生接地时，立即发出报警信号，工作人员在得到信号后立即查找并排除接地。直流系统绝缘监测仪应运产生，但是大部分的装置不能自动适应两段直流母线的分、并列运行方式，一般采用在二次接线上利用手动开关或母线联络开关辅助接点切换停运一套装置的接地方式，有的甚至不设置手动开关，通过断开一套装置接于直流母线的熔断器而停运装置。总结以前装置的缺点，新乡科海电气成套有限公司研制了KHD-1微机型直流系统绝缘监测仪，并在各个电厂及变电站得到了广泛应用。目前，我班组所负责维护的变电站中，直流系统全部是正负110V电压。其中220kV兆通变电站、220kV正西变电站和220kV陈庄变电站应用了KHD-1微机型直流系统绝缘监测仪。此装置使用智能性好，人机交互方便，但是应用过程中产生了新的问题。此问题就是它在自动巡检时会引起直流电压的变化，而且变化幅度很大，已经对直流系统的运行造成了影响，以下将做详细分析。
1 装置工作方式及引起电压变化的原因
分析
1.1 工作方式
该装置具有三种检测方式：自动巡检、平衡巡检、不平衡巡检。平衡巡检是利用平衡电桥及各支路的漏电流传感器，检测母线及支路的接地情况；不平衡巡检是利用不平衡电桥检测；而自动检测主要是利用平衡电桥进行检测，当有接地发生时，平衡电桥被破坏，系统将自动启动不平衡检测，以准确检测出接地支路及其接地阻抗值。在自动检测的工作方式下，设备每月定时（但是厂家人员现场整定为2个小时）进行一次零点扫描（本装置采用磁调制原理，做成有源传感器，当一次侧有电流变化或有电流冲击时，会发生剩磁变化，这种剩磁变化会造成电流、电压放大器及A/D转换器的直流偏移，导致选线装置零点不断漂移，需及时调节装置的零点及传感器特性，才能保证监测仪的精度及稳定，以消除漏电流传感器的零点误差。现场实际测量直流母线电压的结果表明，当装置进入自动巡检时，电压开始不断变化，持续数分钟。
1.2 原因分析
直流系统是对地绝缘的系统，也就是正负极之间的电位差是个恒定值，当系统未发生接地时正负极电位处于平衡状态，即与地之间的电位差相等。然而绝缘监测仪的零点处是接地的，该零点处与直流母线之间的等效阻抗随着剩磁变化和零点调节而变化，而且变化范围很大，当装置进入自动巡检时，该零点处与直流母线之间的等效阻抗开始变化，这就破坏了直流系统正负极之间的平衡，正负极之间的电位差恒定，那么正负极各自对地的电位差就会变化。现场实际测量，正极对地电位变化范围是20V至200V，负极对地电位变化范围是-20～-200V。这过程持续数分钟。
2 直流电压变化对电力系统稳定运行的影响分析
2008年220kV兆通变电站发生一起由继电保护人员误操作引起的一条220kV线路跳闸事故。该起事故的经过是，该继电保护人员改完定值后用万用表测量压板电位时，他首先用带电的压板上口测试万用表的良好性，此时他误用了万用表的电流档位，相当于将压板上口接地，直流系统一点接地，引起了事故跳闸。通过现场反复模拟验证，得出了结论：只有当直流绝缘监测仪进入自动巡检时，且负极电压变化到-160V～-200V之间时，将压板上口接地就会造成了跳闸。对此做了严格的原理分析，跳闸原理图如下图所示，图中，1和2分别表示压板下口和上口；其他保护是指母差保护、断路器保护等；安全自动装置是指联切装置、远切装置等。
为了防止直流一点接地造成跳闸事故，在220V直流系统中，一般要求跳闸线圈两端电压在达到160左右时才能跳闸。当直流系统未发生接地时，如下图所示，当2处发生接地，跳闸线圈两端得电压差为110V，不足造成跳闸。当直流系统绝缘监测仪进入自动巡检时，当直流负极电压变化到-160V至-200V之间时，跳闸线圈两端得电压差为160V至200V，足以造成跳闸。
从下图中可以看出只要线路保护、其他保护和安全自动装置后至跳闸线圈任何一处发生直流接地时，当直流系统绝缘监测装置进入自动巡检时就会造成跳闸事故。线路保护、其他保护和安全自动装置后至跳闸线圈所经环节多，其中端子箱处是发生直流接地概率最高的地点。可见，直流系统绝缘监测仪在实际运用中还存在着严重的隐患。
此外，直流系统绝缘监测仪进入自动巡检，引起直流电压变化时，直流变化量还会启动录波器，而且录波时间长达数分钟，这时电力系统如果发生故障，录波器就会丢失关于此次故障的录波。
3 结论及建议
鉴于KHD-1微机型直流系统绝缘监测仪在实际运用中还存在着隐患，并且还影响着录波器的运行，提出以下建议：
第一，当装置发出直流接地告警时，运行人员应立即停运直流系统绝缘监测仪。
第二，将录波器的直流电压量启动录播的定值合理化，直流系统绝缘监测仪进入自动巡检时不应启动录波。
第三，将直流系统绝缘监测仪进行升级，发出直流接地告警后立即自动永远停止自动巡检程序，直至接地故障消除后。
参考文献
[1] 新乡科海电气成套有限公司． KHD-1微机型直流系统绝缘监测仪技术说明书[S]． 2005．
作者简介：王永辉（1981-），男，河北灵寿人，供职于石家庄供电公司，硕士，研究方向：电力系统及其自动化。
（责任编辑：叶小坚）
