控制回路直流绝缘测试

GUANGDONG ELECTRIC POWER 2003年 第1卷 第3期

一种测量直流系统绝缘的新方法

詹田友，刘波

（湛江发电厂，广东湛江524099）

摘 要：提出一种仅用万用表和标准电阻就可以准确测量出直流母线和支路负荷正对地电阻、负对地电阻的新测量方法，这种方法能准确查找绝缘低故障支路；能定期检测直流系统对地绝缘，防止直流系统一点接地时继电器误动，提高发电厂、变电站的的直流系统可靠性。 关键词：直流系统；绝缘测量；接地

直流系统绝缘检测有低频信号注入法和直流漏电直测法，这两种方法在故障支路的判断上有实用性，但低频信号注入法受分布电容影响容易误判；直流漏电直测法有测量死区，在原理上不能准确测量支路对地电阻，且这两种方法基本上都不能测量接地电阻大于100 kΩ的220 V直流系统。直流系统长期运行，往往正、负对地绝缘都均衡下降至较低水平，其对地绝缘水平较低时，在一点接地的情况下会引起继电器误动，为此，介绍一种简单实用的测量方法，该方法在没有先进测量仪器的情况下，也能准确测量出直流母线、支路的正对地、负对地电阻，大大提高直流系统的绝缘可靠性。

1 一点接地引起继电器误动的原理分析

额定电压为220 V的模拟式电压型继电器的直流电阻约12 kΩ，数字式电压型继电器的直流电阻约48 kΩ，电压型中间继电器的动作电压为 30％～70％UN。众所周知，直流系统正、负极对地都存在分布电阻，如图1所示，当A点发生金属性接地时，其等值电路如图2所示，假设正、负极对地电阻均衡下降，即RL＋＝RL－＝R，当R≤48 kΩ时，数字式电压继电器开始误动；当R≤12 kΩ时，模拟式电压继电器开始误动；当RL＋＜RL－时，电压型继电器更容易误动；假设RL－RTQ，则RL＋＞2 RTQ时，数字式电压型继电器才不会误动；而当R＜96 kΩ时，现有的直流绝缘监测装置大都不能报警，但这种缺陷会引起继电器误动，为了防止这种故障发生，必须保持直流系统正、负对地绝缘电阻值保持高于96 kΩ的水平，考虑一般电厂的直流母线电压都高于220 V，要求正、负母线对地绝缘电阻值都保持高于100 kΩ，在发生一点接地时，才不会引起继电器误动。

2 简便测量新方法的测量原理

2．1 测量直流母线正对地电阻R1、负对地电阻R2

在直流母线上接一个标准电阻器，其值R3=200 kΩ，用一个内阻较高（一般为10 MΩ）的数字式万用表测量正极母线对地电压U＋，然后同样在直流负极母线上接一个标准电阻器，其值R3＝200kΩ，用万用表测量负极母线对地电压U－。图3为在直流母线正极接入测量电阻器时的示意图，图4为在直流母线负极接入测量电阻器时的示意图，根据U，U＋和U－的实测值，可以列出以下两个方程：

式中U，U＋，U－和R3的值为已知数，联立式（1）和式（2）求解，即可得到R1和R2的值。

2．2 不停电测量负荷支路对地电阻 图5为支路对地绝缘示意图，TA是便携式直流电流互感器，测量的是支路的合成泄漏电流I3，在直流母线正极接入测量电阻器，其泄漏电流：

在直流母线负极接入测量电阻器时，其泄漏电流：

根据U，U＋，U－和I3，的实测值，式（3）、式（4）联立方程，可计算出RL＋，RL

－

的值，这样就可测出每个支路的正对地、负对地电阻值。

2．3 短时停电测量负荷支路对地电阻

这种新的简便测量方法，关键是需要一个测量精度较高的直流钳表，如果没有这样的钳表，也可用短时停电法测量负荷支路对地电阻，方法如下：

先用2．1条所示的方法测出直流母线正对地电阻R1的值、负对地电阻R2的值，然后断开该负荷支路，用同样方法测出直流母线正对地电阻R′1和负对地电阻

的值。

3 测量用标准电阻的选择和使用

应用这种新的方法测量直流系统对地绝缘电阻，能在无先进仪器的情况下及时发现绝缘缺陷，

提高直流系统绝缘水平，防止直流系统绝缘水平较低时一点接地引起继电器误动，但标准电阻选择不好，轻则测量结果不准，重则会扩大故障，待测量的系统本身就存在绝缘低故障，如果标准电阻选择不当或使用不当，就会引起继电器误动，如前所述，当直流220 V系统母线正、负对地绝缘低于100 kΩ时，有可能在一点金属性接地的情况下引起继电器误动，笔者建议用200 kΩ的标准电阻器来测量，有必要提高测量精度时再用100 kΩ的标准电阻器来测量。

4 结束语

使用这种新方法测量直流系统对地绝缘电阻，能准确测量支路对地绝缘电阻，而不受支路对地容的干扰，迅速准确地查找绝缘故障点；使用这种方法定期对直流母线和各个电源支路进行绝缘检测，能够提前预报绝缘缺陷，便于对绝缘缺陷的原因进行分析，对直流系统实现状态检修，大大提高直流系统的可靠性。

参考文献

［1］冯卓明，游大海，吕宗平．等．基于差流检测的直流接地探测的方法及装置研究［J］．华中理工大学学报，2000，28（6）：46—48．

［2］冯卓明，游大海．直流系统接地检测方法比较［J］．电测与仪表，1997,34(5):27-30. ［3］余继军,李昌禧.直流系统绝缘监测装置研究[J].华中理工大学学报,2000,28(8):28-29.