直流系统接地故障查找仪校准方法的探讨

吕东瑞 张辉

摘 要：本文从直流系统接地故障查找仪的工作原理出发，设计了直流系统接地故障查找仪的直流电压、绝缘电阻、接地电阻等参数的校准方法，并列举了所需要的标准仪器。

关键词：校准项目；校准方法；标准仪器

中图分类号：TM711 文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2018）08-0057-02

Abstract：Starting from the working principle of the DC system grounding fault detector，this paper designs the calibration methods of DC voltage，insulation resistance，grounding resistance and other parameters of the DC system grounding fault finder，and lists the required standard instruments.

Keywords：calibration project；calibration methods；standard instruments

0 引 言

電力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障，无论是正极接地或者负极接地，都能造成保护误动或者保护拒动，危害电力系统正常运行。直流系统接地故障查找仪（以下简称查找仪）可以在保证系统安全运行的情况下，判断查找出直流系统接地故障点。查找仪一般由信号发生器、信号接收器和卡钳探头三部分组成。其工作原理分为绝缘测试和接地查找，绝缘测试是先将信号发生器接入直流系统，检测系统正、负极对地绝缘情况，同时测量直流系统的电压。根据测得的绝缘电阻值判断直流支路绝缘状况（电力行业标准DL/T856-2004在附录A中规定了不同直流系统绝缘电阻整定值，当测出的绝缘电阻低于整定值时，表示系统绝缘下降可能已经处于故障运行状态）。接地查找是直流系统有接地故障时，接地支路与地之间形成了一个回路，在该回路加入一个信号（由信号发生器输出），则该回路即会产生与接地阻抗大小相关的漏电流，如图1所示，使用卡钳探头检测漏电流，则在信号接收器上显示该支路的接地状况（如波形或/和阻值等）。

目前国内外均尚无直流系统接地故障查找仪的检定规程、校准规范及相关建议，而实际使用中其测量结果的准确性对维护电力系统的正常运行有着非常重要的作用。为此，本文根据实际使用需求，主要针对直流电压、绝缘电阻、接地电阻等参数，提出了一种简单实用的校准方法。

1 计量标准

校准所需的标准仪器及配套设备如表1所示。选用的原则为校准时有标准仪器及配套设备引入的扩展不确定度U（k=2）应小于被校仪器最大允许误差绝对值的1/3。本文采用的标准仪器是高阻箱、直流标准电压源，标准器及配套设备的计量性能如表1所示。

2 校准方法

2.1 校准项目

直流系统接地故障测试仪的校准项目有：直流电压、绝缘电阻、接地电阻。

2.2 校准方法

2.2.1 直流电压

采用标准电压源法，接线连接如图2所示。测试仪（信号发生器）的电压采样端和直流标准电压源输出端连接，直流标准电压源输出校准点电压，被校测试仪（信号发生器）读取直流电压示值，按公式（1）计算直流电压示值误差。

2.2.2 绝缘电阻

按图3连接测试仪（信号发送器采样端）、直流标准电压源和高阻箱。调节标准电压源输出直流电压至测试仪启动为止，在被校测试仪的绝缘电阻测量范围内均匀选取至少5个校准点，按选取校准点调节高阻箱至Rn，记下被校测试仪的绝缘电阻示值Rx，则被校测试仪的绝缘电阻示值误差按式（2）计算。

2.2.3 支路接地电阻

按图4连接测试仪、直流标准电压源和高阻箱。调节标准电压源输出直流电压至测试仪启动为止，在被校测试仪的接地电阻测量范围内均匀选取至少5个校准点，按选取校准点调节高阻箱至Rn，记下被校测试仪的绝缘电阻示值Rx，则被校测试仪的绝缘电阻示值误差按式（3）计算。

2.3 校准时注意事项

校准时的环境温度在（20±5）℃，相对湿度不大于85%；测试环境区域无影响仪器正常工作的振动和电磁干扰。

3 结 论

本文给出了直流系统接地故障查找仪的直流电压、绝缘电阻、接地电阻等参数的校准方法，按照此方法校准，一定程度上可以确保仪器测量的准确性。但目前由于国内没有直流系统接地故障查找仪的统一技术要求，不同生产厂家生产的直流系统接地故障查找仪测量参数也不尽相同，在上述测量参数外还有一些其他的参数，所以本文的方法还存在一定的局限性。

参考文献：

[1] DL/T 856-2004 电力用直流电源监控装置 [S].北京：国家发展和改革委员会，2004.

[2] 国防科工委科技与质量司.电磁学计量 [M].北京：原子能出版社，2002.

作者简介：吕东瑞（1973-），女，汉族，甘肃会宁人，计量工程师，学士。研究方向：电磁、电力仪器设备计量校准、检测。