专利名称:直流接地故障点的监测方法及装置的制作方法
随着大容量的发电厂和变电站的建成并投入运行，蓄电池和直流系统也更加庞大和复杂，同时，由于自动化水平越来越高，对直流系统的可靠性也越来越高。
直流接地是一种最常见的频发性故障、经常威胁着发供电设备的安全运行，有的直流接地直接造成生产事故，电业生产事故调查规程规定，直流一点接地不得超过八小时。
目前，国内广泛使用的直流系统绝缘监察装置，其原理为一个四臂电桥，如图1所示。
正常时，直流正极对地绝缘电阻R6和负极对地绝缘电阻R7相等，即R6＝R7，此时 (R4)/(R5) = (R6)/(R7) 电桥处于平衡状态，故无接地故障电流流过接地电流继电器P线圈。
当正极(负极)绝缘电阻下降时，使R6≠R7，电桥平衡被破坏，便开始有接地故障电流流过电流继电器，当绝缘电阻下降到允许值以下时，则电流继电器动作，发出音响和灯光信号。
该装置的优点是简单，能监视和测量整个直流系统的绝缘状况。最大的缺点是不能指示接地点的部位。另外当两极绝缘电阻同时下降时，装置也将拒绝动作。
现在寻找接地点，主要是靠运行值班人员用分段拉路停电的办法，不但费时费力，还要把保护、自动装置短时间停电，很不安全。
我们曾收集到法国电力公司内部技术文件“对直流系统中的绝缘监视及对地故障点的寻找”，是法国电子应用科研所(R、A、E)科研成果报告，专为马尔蒂固-邦都火电厂(4×250MW)设计制造的。
它的原理就是在系统与大地之间注入16.66HZ有效值为6V的低频正弦电流，这个电流被一个或数个故障点所闭合，在每个支路，借助一个钳形电流表，一个放大器及一组测量桥，随着16.66HZ电流走向在导线上进行寻测。装置本身相当复杂，而且由于通入的低频正弦电压值很低、灵敏度不很高，另外，现场使用起来也很麻烦。
本发明的目的是，当直流系统发生接地故障时，能使值班人员在主控室内就可迅速地检测出故障地点。
本发明的基本思想是利用厂用蓄电池组的充电装置所提供的脉动成分，作为叠加在直流回路上的电源。通过在每个直流支路中串入的特制电磁元件，在接地故障发生时，十分敏感地感觉到上述叠加低频电的变化，(即能
别出故障电流中所含脉动电流与正常运行时回路电流中所含低频脉动电流的区别)，从而检测出故障点。
下面在介绍两个实施例中说明本实用新型的办法和装置特点。
附图4为本发明新型的实施例1的原理图。
附图5为本发明新型的实施例2的原理图。
实施例1是用一个特制的滤过器W来实现的，它是在环形的铍莫合金铁芯上，一次侧就有三个线圈，一个线圈W13串接在闪光电源上，另两个线圈W11、W12分别串接在正极和负极电源回路里，接在闪光和正极回路里的线圈应与接在负极回路里的线圈形成反极性串联。线圈的线径应能承受长期的最大负荷电流来考虑，而且保证在开关跳、合闸时，线圈上的压降越小越好，一般不得超过2V，否则可能影响保护和开关的正确动作。
正常情况下，流过正、负极线圈的负荷电流大小相等，PC中几乎没有电流通过。又因为两线圈的反极性串联，两线圈匝数又相同，所以负荷电流在两线圈上产生的两个磁势互相抵消，在二次线圈W21上仅感应一很小的不平衡电流。报警装置也不动作。
当发生正极(负极)接地时，接地电流经正极线圈-接地点-电流继电器PC线圈-电阻r2(r3)成回路，并在二次线圈感应一电势，当此经过XFC-77通用Ⅲ型直流运算放大器，采用正向接法。(2)为反向输入端，(3)为正向输入端，(7)为输出端，R6为反馈电阻，R5用来调节平衡，正常情况下输出端接近于零。而当输出端电势足以克服BG1三极管D5压降时，经正流后使BG1由导通变为截止，此时BG1集电极电位升高到高电位，使BG2由截止变为导通，则微型中间继电器P动作。其常开接点闭合，使发光二极管D9亮，发出直流接地信号。
在二次线圈W22中，当正常运行时，与W21一样，也仅感应一很小的不平衡电流。而当接地事故时，它的感应电流会加大，而且随着接地回路电阻的减小而加大。将这个电流的变化经过
别装置，可以判断地点的远、近，或接地故障点接地严重程度。
直流接地时，在滤过器二次绕组W2处感应的电流波形如附图2、3。
实施例1回路中各元件作用的有关说明1、RJ为稳压电源降压电阻2、2CW为稳压管3、C1为补偿电容，主要为提高装置的灵敏度用。
4、D6为BG1三极管反向保护二极管5、D7为温度补偿二极管6、D8续流二极管，防止在BG2由导通到截止的瞬间微型中间线圈产生反电势，击穿BG2三极管。
7、C3R5为阻容延时回路，目的是使微型中间延时释放，其延时时间应保证接地电流继电器和接地中间继电器能可靠动作。调整时，一定要保证微型中间继电器的常闭接点接触可靠。
正常情况下，电容C3经(+)极-电阻R5-中间常闭接点P2进行充电，当微型中间起动后，其常闭接点P2打开，常开接点P1闭合，C3经P线圈，P1常开接点、电阻R5放电，使微型中闭延时释放。
为了使该装置能和直流系统运行的绝缘监察装置协调一致的工作，微型中间动作后，由接地中间常开接点自保持。接地消失后，报警装置即自动复原。这样可保证绝缘监察装置和直流接地报警装置能同时发出信号。
8、C2为抗干扰电容9、R4为反馈电阻实施例2中，除接到二次线圈后面的报警装置的电路采用直流放大器外，其余的电路与实施例1完全相同。
本发明的优点1、因节省许多复杂的外部附加设备，监测元件可直接串接在各个直流回路里，所以接线简单，装置体积小。
2、灵敏度高，可反映瞬时或永久性接地故障，不受正常负荷电流的影响。
3、由于监测元件采用电磁式元件，使装置的抗干扰性良好。
4、使用方便。
5、造价低廉。
权利要求
1.一种直流接地故障的监测方法，它是利用在直流回路中叠加低频交流电源，通过对该交流成分变化十分敏感的元件或电路来检测直流接地故障的方法，其特征是它利用充电装置所提供的脉动成分作为叠加低频电源。
2.如权利要求
1所述的方法，其特征是它通过接在每一支路中特制的电磁元件检测出直流接地故障。
3.如权利要求
1所述的方法，其特征是它还用一个装在主控室内
别事故地点的装置，迅速地确定事故地点。
4.一种检测直流接地故障点的成套装置。它是由监测主回路、闪光、报警和
别电路所组成。其特征是，它的监测主回路是并联在厂用蓄电池组的充电装置上的。
5.如权利要求
4所述的成套装置，其特征是，它的监测主回路中串有固定式的特制滤过器。
6.如权利要求
5所述的滤过器，其特征是它由一个环形铍莫合金铁芯和三个一次侧线圈及两个二次侧线圈所组成。
7.如权利要求
4所述的装置其特征是它具有同时测量故障直流、交流成份而决定故障点的检测装置。
专利摘要
本发明是利用充电装置所提供的脉动成分作为叠加在直流回路上的低频电源。通过串接在每个直流回路中的特制电磁元件，检测出故障点的方法。监测装置包括串有电磁元件的监测电路、闪光、报警和鉴别电路，组成一套监测装置。用它可在主控室监测出瞬时或永久性接地故障，并能迅速鉴别出故障地点。
文档编号G01R31/00GK86103090SQ86103090
公开日1987年2月25日 申请日期1986年5月12日
发明者宁景云 申请人:宁景云导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan