、裝置簡介
直流系統(tǒng)接地是一種易發(fā)生且對電力系統(tǒng)危害較大的故障。直流系統(tǒng)正極接地,可能造成繼電保護誤動,因為跳閘線圈接直流電源負極,系統(tǒng)再有一點接地或絕緣不良,可能引起保護誤動;直流系統(tǒng)負極接地,系統(tǒng)再有一點接地或絕緣不良,可將跳閘回路或合閘回路短路,造成保護拒動,此時系統(tǒng)發(fā)生故障,保護的拒動必然導致系統(tǒng)事故擴大,同時還可能燒壞繼電器的觸點或燒保險。
我公司自主設(shè)計制造的HDFE01便攜式直流接地故障查找儀,能夠適用于任何電壓等級的直流系統(tǒng),配備了高精度的檢測鉗表,通過對多種信號的高效處理大大提高了檢測范圍與抗干擾能力;采用了計算方法和模糊控制理論,將被檢測支路的絕緣程度以絕緣指數(shù)及波形的形式表示出來,充分體現(xiàn)了人工智能的*性;對于接地點位置的斷定,它們更是擁有準確的判斷力,每次檢測都能夠指出接地點位置相對檢測點的方向,從而快速、準確地實現(xiàn)環(huán)路接地檢測。除此之外,用戶可以根據(jù)自身系統(tǒng)需要在絕緣告警門限值范圍內(nèi)訂制合適的絕緣告警門限值的設(shè)備,用戶只需要將鉗表上的檔位與檢測器上的量程對應起來就能實現(xiàn)直流接地的檢測或者是絕緣程度的分析。
HDFE01便攜式直流接地故障查找儀不僅重點解決了直流系統(tǒng)間接接地、非金屬接地、環(huán)路接地、正負同時接地、正負平衡接地、多點接地等疑難故障的準確檢測,并且還能準確的顯示系統(tǒng)電壓、對地電壓、接地阻值,真正解決了運行及檢修人員的后顧之憂。
本裝置以系統(tǒng)安全為首要前提,按行業(yè)標準的高要求,以可靠的低頻信號方式進行檢測,并在現(xiàn)場進行了大量的實際應用,對系統(tǒng)無任何影響。
二、裝置構(gòu)成及原理
2. 1 裝置的構(gòu)成
該裝置由信號發(fā)生器、故障檢測器和信號采集器(鉗表)三部分組成,信號發(fā)生器與直流系統(tǒng)正負母線和地相連,當直流系統(tǒng)出現(xiàn)接地故障后,它會 自動產(chǎn)生一個低頻小信號,故障檢測器與鉗表獨立于信號發(fā)生器,故障檢測器與鉗表之間使用連接線相連,通過對待檢測支路漏電流信號的采集、分析,從而判斷出該支路的絕緣情況。
2.2 裝置的工作原理
定位裝置的工作原理是:當直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障或絕緣降低(整個直流系統(tǒng)絕緣電阻小于報警整定值),直流系統(tǒng)電壓監(jiān)測裝置發(fā)出警報時,將信號發(fā)生器接入直流系統(tǒng)的正、負母線和地之間。信號發(fā)生器自動判斷直流系統(tǒng)電壓等級,自動判斷接地故障的極性、接地程度,自動分析絕緣監(jiān)測平衡電橋回路接線方式和平衡電橋電阻大小,形成信號輸出的智能反饋,向直流正負母線和地間,發(fā)射適宜系統(tǒng)檢測,對系統(tǒng)無影響的低頻信號,并實時顯示系統(tǒng)電壓、正對地電壓、負對地電壓和系統(tǒng)對地絕緣總阻抗。
故障檢測器檢測各回路對地絕緣的直流信號漏電流,并模擬顯示接地回路絕緣狀態(tài),判斷出接地故障回路(支路),并繼續(xù)沿故障回路(支路)檢測出接地故障,將故障點準確定位。
信號發(fā)生器、故障檢測器均采用微計算機技術(shù),具有集成程度高,判斷速度快,檢測靈敏度高、抗干擾能力強、故障定位準確等特點。在軟件處理上利用了模糊控制理論和通信的噪聲理論,并依據(jù)直流系統(tǒng)的特點優(yōu)化了算法,即使系統(tǒng)有大分布電容的干擾、電磁脈沖干擾和其它噪聲干擾的影響,也能準確地判斷出接地故障點,為接地故障的查找提供了有力的保障。在硬件的檢測傳感器,直流信號檢測靈敏度高達0. 1mA,可檢測150K-500K接地的檢測靈敏度,使多點接地、環(huán)路接地、絕緣普遍降低等難以解決的問題迎刃而解。
三.裝置主要特點
1.高精度采樣鉗表
該裝置采用了高分辨率(0. 1mA)信號采樣直流鉗表,能夠?qū)崿F(xiàn)對多點接地,高阻接地點的定位;
2. 接地點方向顯示
該裝置具有接地點方向顯示,可以高效快速的處理復雜支路或環(huán)路中接地點的定位;
3. 具有絕緣指數(shù)顯示功能
絕緣指數(shù)是為分析待測支路絕緣程度而引入說法,以0—100的數(shù)字形式來反映被測支路的絕緣程度,數(shù)字越大表示絕緣越差,該指數(shù)結(jié)合高精度鉗表非常有利于多點接地與高阻接地的檢測。
4. 具有波形顯示功能
所謂波形顯示,即在檢測過程中檢測器所搜索到的信號發(fā)生器的波形,其在查找接地過程中有非常重要的作用,合理利用檢測器中的波形顯示,可以大幅度的提升設(shè)備的檢測范圍與檢測精度以判斷的準確度。
5. 操作簡單,使用方便、快速
使用時只需將鉗表鉗住待測支路,按一下工作按鍵,3—6S即可完成一條支路的檢測。
6. 信號發(fā)生器與檢測器不受距離限制
在復雜的直流系統(tǒng)中,信號發(fā)生器接入點可能與接地查找點有著很長的一段距離,不過檢測器并不受此距離的限制,可以在同一個系統(tǒng)中的任何一點進行查找。
7. 運行安全、可靠
信號發(fā)生器是需要接入直流系統(tǒng)之中的,這就對設(shè)備的安全性與根據(jù)直流系統(tǒng)現(xiàn)場的實際情況,信號發(fā)生器可智能式產(chǎn)生1.0—5.0mA 的信號電流,且大功率小于0.2W,適用于各類直流系統(tǒng),對直流系統(tǒng)的安全運行、可靠運行提供了保障。
四.裝置主要技術(shù)指標
1. 可檢測接地電阻范圍
系統(tǒng)電壓為220V時: 0 -500KΩ
系統(tǒng)電壓為110V時: 0 -250KΩ
系統(tǒng)電壓為48V時: 0 -50KΩ
系統(tǒng)電壓為24V時: 0 -10KΩ
3. 檢測信號功率 ≤ 0.2W(信號發(fā)生器輸出功率)
4. 抗對地分布電容值:
對地電容單支路≤8uF,系統(tǒng)對地總電容≤100uF;
5. 適用直流系統(tǒng)電壓:
220V±10%,110V±10%,48V±10%,24V±10%,或用戶提出其它電壓等級;
6. 環(huán)境溫度:-35℃~+55℃;
7. 相對濕度:≤95%
8. 總質(zhì)量: 2.8kg
9. 外形尺寸(鋁合金包裝箱):460x240x120(mm)
度、局部放電等傳感器件,滿足配電設(shè)備在線監(jiān)測的應用。
現(xiàn)有DA系統(tǒng)一般采用電磁式互感器(電壓互感器、電流互感器)測量電壓、電流信號,成本高,安裝不方便;一些站點(主要是環(huán)網(wǎng)柜)往往因為沒有合適的空間安裝互感器,而不得不放棄對其進行監(jiān)控。3. 故障定位技術(shù)
配電網(wǎng)接人大量的DER、DFACTS設(shè)備,使故障電流不再是由系統(tǒng)側(cè)單向流入故障點,其分布規(guī)律與傳統(tǒng)配電網(wǎng)有很大的不同,需要研究新的故障檢測和定位方法。其中一個解決方案是比較故障電流的方向來檢測故障區(qū)段(故障區(qū)段饋線電流同方向),故障電流方向通過比較電壓和電流相位檢測;另一個方案是比較故障電流的相位(故障區(qū)段饋線電流同相位)判斷故障區(qū)段。相位法不需要測量電壓,但需解決采樣時間的同步問題。此外,DFACTS設(shè)備的大量應用也會影響故障電流波形、頻率及其分布,需要加以解決。
對于中性點非有效接地系統(tǒng)的單相接地(小電流接地系統(tǒng))故障,目前的故障定位方法有利用故障暫態(tài)信號的方法(暫態(tài)法)、中性點投入電阻法與注入信號尋跡法l3]。對于電阻法與信號注入法,在SDG中也會遇到與上述短路故障檢測類似的問題;而對于便攜式直流接地故障查找儀 電氣成套用,暫態(tài)法來說,可通過比較故障點兩側(cè)暫態(tài)零序電流波形的極性或相似性實現(xiàn)定位。廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)分散控制系統(tǒng)(DCS)單元機組電氣控制系統(tǒng)(ECS)升壓站控制系統(tǒng)(NCS)現(xiàn)場總線控制系統(tǒng)(FCS)
汽機調(diào)節(jié)系統(tǒng)(DEH)這些系統(tǒng)同電廠的生產(chǎn)活動密切相關(guān),以實時數(shù)據(jù)為主,網(wǎng)絡(luò)承擔了對各系統(tǒng)的采集點數(shù)據(jù)的傳輸工作,還要提供對這些系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)的連接。網(wǎng)絡(luò)平臺本身的穩(wěn)定性、可靠性,和數(shù)據(jù)的實時性要求的滿都非常的重要,這些要求包括了對數(shù)據(jù)傳輸?shù)难訒r,延時抖動,丟包率等指標。4. 快速仿真與模擬技術(shù)
配電網(wǎng)快逮仿真與模擬(DisD-FSM)技術(shù)提供實時計算工具,分析預測配電網(wǎng)運行狀態(tài)變化趨勢,可對配電網(wǎng)操作進行仿真并進行風險評估,并向運行人員推薦調(diào)度決策方案。
D-FSM 是保證SDG安全可靠、高效優(yōu)化運行的重要技術(shù)手段配電網(wǎng)節(jié)點眾多、網(wǎng)絡(luò)復雜,三相負荷不平衡現(xiàn)象嚴重、數(shù)據(jù)不健全,使得對其進行的計算分析不同于輸電網(wǎng),考慮DER、DFACTS設(shè)備的大量應用,更使其難度與復雜程度大為增加,因此還有大量的研究工作要做。 企業(yè)集成總線
企業(yè)信息集成總線(UIB)的核心技術(shù)包括以下幾方面內(nèi)容。1)公用數(shù)據(jù)模型。
IEC 61970標準規(guī)定了用于EMS應用程序接口(API)的公用信息模型(Common Information Model,CIM)。IEC 61968擴展了C1M,在其面向配電網(wǎng)應用中增加了資產(chǎn)管理、工作管理、規(guī)劃管理、配電網(wǎng)管理、GIS、停等信模型。目前的研究工作,一方面是擴展CIM,使其覆蓋DER等新應用;另一方面,研究CIM便攜式直流接地故障查找儀 電氣成套用,與 IEC 61850中變電站自動化數(shù)據(jù)模型的統(tǒng)一與協(xié)調(diào)。利用中間件將應用軟件封裝為可以在異構(gòu)平臺上運行的組件,實現(xiàn)其在UIB上的共享。以前UIB的中間件 般都使用公共對象請求代理體系結(jié)構(gòu)(CORBA),其優(yōu)點是實時性好,不足之處是復雜 成本較高。近年來出現(xiàn)的企業(yè)服務(wù)總線(""Enterprise Service Bus,ESB)技術(shù),是傳統(tǒng)中間件與X