对分布式直流电阻测试系统的研究

刘明林 刘文华 张冲

（山东电力集团公司，济南 250001）

发电厂和变电站的直流系统比较复杂，它需要供电给动力、事故照明、控制、信号、继电保护及自动装置、交流不间断电源等，对发电厂和变电站的可靠运行起着极为重要的作用。直流系统发生一点接地如果查找不及时，就可能出现第二点接地。直流系统发生两点接地故障后，便可能构成接地短路，造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动，或造成直流保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。直接威胁至一次设备的安全，因而电力系统对直流系统的可靠性有很高的要求。

直流系统是蓄电池组与浮充电装置并联供给直流负荷的运行系统。正常情况下，直流电源的正、负母线对地是绝缘的，当回路发生一点接地时，在一般情况下并不影响直流系统的运行。但是当回路发生两点或多点接地时，就会造成正负极短路，开关与保护误动或者拒动。此外，在特殊情况下，一点接地也可能造成保护误动作。直流系统接地故障经常发生，对于运行环境差，运行时间长的设备，发生故障的机会更多，而且往往会同时出现几个接地点，查找起来显得非常困难。

1 分布式直流电阻测试系统的主要内容

现阶段直流接地检测方法大都不能100%的确保支路直流接地的定位，而且当其他支路发生直流接地时，可能会引起微机保护采用的开关量或遥信等误动。变电站分布式直流接地系统，能对各供电支路进行实时检测，任何支路出现接地隐患时均可实时可靠的指示出来而不影响其他的供电支路，确保了监测的实时性可靠性以及准确性。以下就对分布式直流电阻测试系统的内容进行具体分析。

1）利用不平衡电桥法设计检测各分布供电回路的接地电阻值

该系统主要利用不平衡电桥法进线设计，主模块与支路模块可以分时工作，而且各个模块都有相对对立的功能，彼此之间互不影响。模块之间通过通信总线的方式进线数据传输，有效地克服了传统平衡电桥法不能监测直流系统正、负母线绝缘同时降低的情况，极大地提高了直流电阻的测量精度以及工作效率。

2）在监测子机的基础上增加可靠的隔离供电系统

分布式直流电阻测试系统可以在变电站直流供电回路的各支路中，全部或者部分的加装隔离电源，隔离电源之后加装直流接地检测子机。用分布式的直流接地检测装置来代替或者补充集中式的直流接地检测装置。

3）设计可靠的指示设备和报警提示功能以及上位机显示功能

当电网中有接地故障发生时，分布式直流电阻测试系统的检测子机可以通过运行以及状态指示电路指示出来，也可以通过无源接点输出接到总设备作为遥信信号上传，或者通过隔离RS485口上传，并最终在监控机的液晶屏上现实很粗系统总的绝缘电阻值以及各个支路的绝缘情况，有效地扩大了直流电阻的检测范围和实时操作性。

2 主要技术难点和问题

分布式直流电阻测试仪能够更加快速、准确的检测出供电系统中的直流电阻，因此应用非常广泛。为了能够进一步提升仪器的测量精度和质量，我们需要在使用过程中需要注意以下几点：

1）复杂的使用环境对隔离供电装置的影响

复杂的使用环境会对隔离供电装置造成一定的影响，而且复杂的使用环境还会影响到分布式直流电阻测试系统可靠迅速的数据指示。此外，超长时间的连续不间断工作也会影响分布式直流电阻仪器的在线检测。通常需要连续不间断的工作，因此检测时间长、效率不高，会对分布式直流电阻测试仪的稳定性产生一定的而影响。

2）外界风雨虫鸟等多变的环境对在线的准确检测提出苛刻要求

外界风雨虫鸟以及多变的环境会对分布直流电阻的在线检测造成一定的影响。例如温度的变化会对电阻就有非常显著的影响，因此分布式直流电阻仪在使用过程中，需要提供一个相对稳定的环境。表1为恒定温度下导体的直流电阻值。

3）直流供电系统的复杂环境对检测的影响

直流供电系统的环境对检测结构也会产生一定的影响，例如电网会产生强烈的磁场，会对仪器的测量结果产生一定影响。此外，由于原有其他上位机软件对本系统上位机显示程序的兼容性产生一定的影响。

表1 恒定温度下导体的直流电阻

3 分布式直流电阻测试系统的应用

分布式直流电阻测试系统可以根据输入的参数选择相应的校验值，即在系统检测菜单中设置参数，然后根据系统计算直流传感器的电流值的方式来确定接地电阻值，如果小于设定的参数值时系统可以发出告警，并且在显示屏上显示出接地支路、接地电阻值和接地极性。此袜，根据分布式直流电阻测试系统的特点，可以再直流系统中的关键部位安装直流检测端子进行重点检测。

从实际使用效果中可以看出，分布式直流电阻检测试系统可以有效的对直流电阻进行检测，运行速度高、性能稳定，并且能够明显的提高工作效率，减小由于人为因素造成的检测误差。

4 结论

综上所述，分布式直流电阻测试系统具有支路隔离检测功能、测试范围宽、指示准确、性能稳定、安全方便、可靠性高、功耗低等特点。从而为下一步批量生产及进一步降低成本开辟了良好的前景。因此可以断定，变电站分布式直流接地系统在国内外市场有着巨大的潜力，它的推广应用具有良好的经济效益和社会效益。

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