绝缘在线监测装置在电力系统中的应用

赵准

摘 要：在我厂新建的渣油加氢装置、2#重整装置的10KV运行系统中均安装了绝缘在线监测装置，监视系统在运行中的绝缘情况，便于及时发现系统中运行设备的绝缘问题，大大提升了电力系统运行的稳定性，延长了电力系统的运行周期。本文从绝缘在线监测装置的原理、选型、维护方面进行简单介绍。

关键词：绝缘;监测;选型;维护

中图分类号：TJ510.1

一、工作原理、适用范围及型号

1.工作原理

为在线测量电力系统母线上电气设备纯阻性的绝缘，我们采用“直流叠加法”，将高 压直流（DC1500V〜2500V）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（换算成绝缘电阻）。

2.适用范围

TXJK高压电力系统纯阻性绝缘水平在线监控仪是一种专门用于高压电力系统中对线 路（电缆线、架空线、母线）、设备（发电机、电动机、变压器等）在正常运行、热（冷） 备用状况下进行停电或带电测量对地绝缘电阻的监测仪器，适用于发供电企业和大型工矿 企业的中高压电力系统中的中性点不接地的系统和中性点经消弧线圈或小电阻及接地变 接地的系统。对中性点经消弧线圈、接地变或小电阻接地系统，须对接地方式进行配套改 进，并采用对应型号的TXJK监控仪。安装在此类系统上，仪表刚通电时，显示“000” MΩ， 通过一定时间充电后，即能显示实际的绝缘电阻值。

3.各型号功能及选型

依据TXJK在线绝缘监控仪按其具体适用系统和设备分为以下五种型号：

（1）TXJK-I：用于中性点不接地系统的母线及所属电气设备在运行状态下对地的绝缘监控。

（2）TXJK-I-A：用于中性点经小电阻接地系统的母线及所属电气设备在运行状态下对地的绝缘监控。

（3）TXJK-I-B：用于中性点经消弧线圈或接地变接地系统的母线及所属电气设备在运行状 态下对地的绝缘监控。

（4）TXJK-I-F：专用于发电机绕组对地的绝缘监控。

（5）TXJK-II：用于单台电机或供电回路热（冷）备用状态下对地绝缘电阻的监控及运行状 态中泄漏电流的测量。

二、安装程序

1.监测装置分别对应安装在各自的监测装置柜上，根据不同的系统，接线方式各有不同， 6/1OKV用TXJK- I型监测装置的采样用的三个高压配对专用电阻接成Y接法，Y接法的 三个电阻的三个头与PT熔断器并联，TXJK-II型监测装置的采样用的三个高压配对专用电 阻接成Y接法，Y接法的三个电阻的三个头接至对应真空断路器下端的连接铜板上，中性 点用高压导线直接引至监测装置的#2端子上。中性点经消孤线圈或小电阻及接地变接地的35KV及以上电压等级用TXJK- I型监测装置的采样用的高压配对专用电阻接于消弧线圈 或小电阻及接地变与隔直电容器的连接处。

2.磁环：真空断路器与三相负载电源电缆线之间套入专用配套磁环，其次级接至对应监测装置的#4#、#5端子上。

3.按照二次接线图，将断路器的常闭接点及其他的报警接点等控制信号引至监测装置的 连锁接点及其它对应的端子上，完成控制回路的连接。

4.监测装置接入相应的工作电源和引出相应信号。

三、附加说明

1.在高压电力系统电压互感器（PT）初级接成Yo的情况，需在PT初级中性点与地之间串接一个0.44uf76kV以上电容的方法实现TXJK在线绝缘监测，该电容为特制，根据要求另配，在中性点不接地系统中，为了监测三相对地电压，母 线正常接有Yo电磁式电压互感器，正常运行的电压互感器 的励磁阻抗很大，但对TXJK的直流测量信号是通路，现将Yo中性点经电容接地，使其容抗Xc小于PT励磁阻抗 的1%，这样在正常或故障情况下均不影响经PT测量的三相对地电压，同时又起到隔直的作用，达到了 TXJK在线 测量绝缘的目的，凡是PT中性点与地之间安装有消谐器的地方，则应将电容器安装在PT初级中性點与消谐器之间即可。

2.系统中性点经消弧线圈或小电阻接地的，也应该 在消弧线圈或小电阻与地之间串接一组1000uf/6kV 以上电容，原理与PT类似，以达到实现TXJK在线 绝缘监测。（见右图）

3.仪表TXJK-II型端子"1" “8”接真空断路器常闭辅助触点，它串接在采样回路中，其触点支架一 般采用胶木材料，对地的绝缘值不是很高，直接影 响TXJK-II对高绝缘阻值的测量精度。若要求仪表 对绝缘阻值测量精度较高的地方，必须对辅助触点 进行过渡隔离，外加装小型接触器Jk （触点容量≥ 5A〜）。

四、投运

1.将专供监测装置的工作电源AC220V开关合上;

2.合监测装置上的电源按钮开关

（1）仪表TXJK-I型显示母线系统的实时绝缘电阻值。

（2）仪表TXJK-II型在负载停运时（真空断路器断开）监测装置右边显示数值为此负载从真空断路器的下端开始的负载电缆线及负载（电 机）绕组对地的绝缘电阻值;监测装置左边显示数值为（此负载的泄漏电流值）0mA。

（3）仪表TXJK-II型在负载投运后负载的绝缘值（电源电缆和绕组的对地绝缘值）的采样电阻通过其真空断路器的常闭 辅助触点将其断开，该负载的对地绝缘电阻值融入母线的系统绝缘值，由TXJK- I显示， 本监测装置显示为>2000M。（“000”闪烁），负载的泄漏电流随着负载的投运在监测装置 左边显示出此负载本身的泄漏电流值。

五、维护

1.日常负载无论停机备用或投入运行，监测装置始终处于工作状态（专供AC220V开关 合上，监测装置面板上电源开关按钮合上），使监测装置在负载处于备用或投运时能全过 程监控负载的绝缘状况。

2.负载停机进行检修时，必须将专供监测装置AC220V开关断开，监测装置按钮电源开 关掉（弹出），电源指示灯灭，在负载检修完毕后要进行耐压等试验时，不需要更动监测装置及其他配套设备（如三个高压釆样电阻、磁环等），只需要关掉监测装置的AC220V 工作电源即可。

3.负载检修完毕后，先将监测装置的工作电源合上（含专供监测装置电源开关，按下监 测装置电源按钮-电源灯亮），以便检查该负载检修后的对地绝缘情况和投运过程负载全过 程的绝缘电阻变化情况。

4.在负载停机检修时，有条件对监测装置进行上述的分检和联（连）检，观察显示值的 正确性，经一段时间显示正确性考验后，确实可信再逐步可以将其值作为闭环控制参考值， 特别负载投运前可免去到现场再进行绝缘测量。

5.平时无须对监测装置进行任何的维护，定期检验每两年进行一次，可用比其高一级精 度的标准表进行比对或使用上述分查的方式进行。

六、操作规程及注意事项

1.操作规程

（1）运行时将仪表电源开关按下，即投入运行;停运时，将仪表电源开关按下弹出（关断）面板无显示，仪表即退出运行。

（2）两段母线系统如并列运行时，需将其中任何一段母线的仪表退出运行，否则测量值将失效。

（3）母线停电检修时，须退出相应的消弧线圈及PT，对隔直电容器进行放电操作后，检修人员方可进行检修工作。

（4）仪表停运时，运行人员可以对被监测的设备进行常规的试验，用兆欧表测绝缘等。

2.注意事项

（1）监控仪接线端“3”端接地，“2”端L通过限流元件中性点接入交流线路不可直接连 接。端子“4” “5”接漏电流测量磁环的次级两端。

（2）本监控仪适用于线路、设备，为停电、带电两用，线路额定电压为AC6KV、AC10KV、 AC30KV、AC40KV，不适应于直流电系统。

（3）若进行耐压试验或5000V及以上兆欧表测量绝缘时，监控仪的“2”接线应拆除。

（4）在中性点经消弧线圈或小电阻接地系统的母线停运检修时，必须对消弧线圈或小电阻 接地系统中的高压隔直电容器进行充分放電后，检修人员方可进行检修工作。如有母线PT 加装隔直电容器的，亦必须对其进行放电后，方可操作。操作时要注意高压绝缘保护，切实保障操作人员的安全。

七、总结

绝缘在线监测装置在我厂应用以后起到了很大的作用，通过绝缘监测装置发现数起设备在运行过程中出现绝缘降低的情况，及时对设备进行检查处理，避免了设备事故的发生，保证了电力系统和生产装置的安全运行。随着人工智能的发展以及新型传感器、计算机技术、信息处理技术的不断融合，在线监测技术迎来很多发展机遇，运用在线监测技术进一步深化状态检修的可行性较高。该技术的推广应用必将促进电力科技进步，改善电力生产管理模式，保障电网连续、安全、可靠供电。

参考文献：

[1] TXJK型绝缘在线监测装置用户使用手册[Z].

[2] 李贤琳.电网中变电设备在线监测及检测技术应用现状[J].文摘版：工程技术，2015（36）：110.

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