直流系统绝缘监测装置试验仪探讨与实践

马史栋

摘 要：本文以直流专业相关设备验收要求和现场实际问题为导向，研发了一款安全、可靠、便携的直流系统绝缘监测装置试验仪。

关键词：绝缘监测装置；试验仪；研发

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.243

1 现场实际验收试验存在的问题

目前现场验收人员在实际验收中主要依据上述绝缘监测装置相关验收要求对新设备进行验收试验，但通过对现场的调研发现，主要存在以下几个问题：

（1）由于不同直流系统标称电压等级，绝缘监测装置的绝缘电阻整定值也不同，在验收试验时需按照电压等级准备不同阻值的接地模拟电阻，以尽可能有效接近告警值；（2）单个接地模拟电阻大小不一，甚至将多个模拟电阻作串联、并联方式接地，仍只能模拟出单一接地电阻值，无法在绝缘电阻整定值附近做有效的连贯性动作复归试验，也就无法精确地对整定值做有效判断；（3）在进行绝缘监测装置交流窜直流故障的测记和报警功能试验时，部分现场施工人员和厂家人员直接以220V工频交流电压注入直流系统中试验，在试验过程中过高的交流电压可能会造成直流设备及其他由直流系统供电的设备损坏，同时单一地以220V工频交流电压作为试验电压将无法对绝缘监测装置设定的交流窜入告警值进行检验。

2 绝缘监测装置试验仪的研发

为能妥善解决绝缘监测装置现场验收产生的上述问题，国网绍兴供电公司直流设备检修专业研制开发了一台直流系统绝缘监测装置试验仪。该试验仪以微机控制为核心，以直流系统电压试验模块、直流系统绝缘接地电阻告警功能试验模块和直流系统交流窜入告警功能试验模块等三大模块为重要组成部件，配以相关试验电源、继电器等辅助部件。

2.1 直流系统电压试验模块

为检测绝缘监测装置直流母线电压及正、负极对地电压准确度，直流系统电压试验模块以小型可调整流模块产生的直流电压为电源，向绝缘监测装置注入该电源，通过对比绝缘监测装置和试验仪的显示电压值来判断装置的电压准确度，原理图如图1。

2.2 直流系统绝缘接地电阻告警功能试验模块

绝缘接地电阻告警功能试验模块由微机控制可调线性模拟接地电阻，信号反馈启动单元组成，其原理图如图2。模拟接地电阻是一种能由微机控制调节，并能生成0至50Ω间较为线性阻值的电阻。试验绝缘接地告警动作时，将绝缘监测装置试验仪模拟接地电阻试验输出端接入直流系统中馈线支路或母线，将绝缘监测装置绝缘动作告警硬接点反馈接入试验仪，由微机控制逐步线性调高模拟接地电阻，当绝缘监测装置告警时，绝缘动作告警硬接点动作反馈至试验仪，试验仪接收到硬接点动作信号后，信号反馈启动单元动作，将该信号告知微机控制启动记录动作时模拟接地电阻阻值，同时检查绝缘监测装置显示绝缘阻值、绝缘接地极性和馈线选线正确性。告警复归测试亦采用相同原理方法。

2.3 直流系统交流窜入告警功能试验模块

直流系统交流窜入告警功能试验模块由可调交流电源、保护单元、信号启动反馈单元为主要组成部分，其原理如图3。

由于直流系统是一个不接地系统，而交流电源是一个接地系统，一旦交流窜入直流，不仅会造成直流系统接地，同时若输入试验的交流电压过高也会造成直流系统上的设备损坏，因此可调的交流电源和保护单元对于直流系统交流窜入告警功能试验模块是必不可少的。试验时将试验仪交流输出接线L线接于+HM、+KM或-KM，N线接于接地点，逐步调升试验电压，当输入绝缘监测装置的交流电压大于其整定值时，绝缘监测装置告警，相应的交流窜直流告警硬接点动作，信号启动反馈单元动作启动微机控制器采样交流电压并予以保存。告警复归测试亦采用相同原理方法。

3 应用效果

直流系统绝缘监测装置试验仪可应用于发电厂、变电站内新建和技改工程中新安装的绝缘监测装置各项主要功能的试验，能在装置投运前有效判断其各项功能的正确性，确保设备能正常投运，并能有效降低试验时造成直流系统中其余设备损坏的概率，减少不必要的经济损失，实现该项试验的安全化、可靠化、便携化。

参考文献：

[1]国家电网公司.变电站直流系统技术标准[S].

[2]国家电网公司.十八项电网重大反事故措施[J].