一、直流系統(tǒng)接地的危害
　　
　　發(fā)電廠和變電站的直流電源作為主要電氣設(shè)備的保安電源及控制信號(hào)電源，是一個(gè)十分龐大的多分支供電網(wǎng)絡(luò)，其常見(jiàn)的故障是一點(diǎn)接地故障。電力系統(tǒng)中直流操作系統(tǒng)采用對(duì)地絕緣運(yùn)行方式，當(dāng)發(fā)生一點(diǎn)接地時(shí)，并不引起任何危害，但必須及時(shí)處理，否則，當(dāng)發(fā)生另一點(diǎn)接地時(shí)，有可能使繼電保護(hù)設(shè)備發(fā)生誤動(dòng)、拒動(dòng)。甚至?xí)斐刹捎弥绷骺刂频脑O(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng)，以至損壞設(shè)備，造成大面積停電、系統(tǒng)瓦解的嚴(yán)重后果。因此，要減少這種絕緣故障，必須有一個(gè)可靠的絕緣監(jiān)測(cè)方法，從而及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，避免重大事故的發(fā)生。
　　
　　二、直流絕緣監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)狀
　　
　?。ㄒ唬┙^緣監(jiān)察裝置技術(shù)原理存在的問(wèn)題
　　對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)而言，電廠、變電站多年運(yùn)行后，電纜絕緣普遍下降，各種端子箱、機(jī)構(gòu)箱、刀閘輔助接點(diǎn)箱等生銹損壞，密封性下降，遇雨、雪、濕霧天氣，易發(fā)生接地；而且，往往為非金屬性接地（對(duì)地阻值高）、多點(diǎn)接地、正負(fù)極均有接地以及正、負(fù)極絕緣電阻之差較小，形成對(duì)稱性接地故障接地性質(zhì)。
　?。ǘ┲窓z測(cè)原理存在的問(wèn)題
　　隨著微機(jī)保護(hù)大量抗干擾電容的安裝使用，直流系統(tǒng)開環(huán)輻射供電運(yùn)行方式的采用使直流系統(tǒng)的對(duì)地電容電流增大?，F(xiàn)國(guó)內(nèi)廣泛使用向系統(tǒng)注入信號(hào)方式的微機(jī)型絕緣支路選線裝置，實(shí)際上已無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)接地支路的有效查找。當(dāng)電容電流大于檢測(cè)裝置對(duì)絕緣電阻泄漏電流的整定值時(shí)，將造成誤發(fā)信號(hào)，影響裝置的正確判斷。
　　（三）接地支路的分支接地支路的查找，無(wú)有效手段
　　目前，隨著繼電保護(hù)反事故措施的落實(shí)，直流系統(tǒng)中保護(hù)、控制熔斷器越分越細(xì)，數(shù)量越來(lái)越多，造成直流屏饋出支路下的分支支路數(shù)量越來(lái)越多?，F(xiàn)有的微機(jī)支路檢測(cè)裝置采用的加裝檢測(cè)互感器的方法從技術(shù)上、成本上已難以滿足要求。有的廠家推出了便攜式定點(diǎn)查點(diǎn)設(shè)備，原理仍為注入信號(hào)式，其缺點(diǎn)前面已述。特別需要指出的是，此型裝置的電流傳感器必須為卡鉗式，有氣隙檢測(cè)分散性大。
　　（四）現(xiàn)有的各類絕緣監(jiān)察裝置不能自動(dòng)滿足直流系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的要求
　　按照國(guó)電公司新下發(fā)的反事故技術(shù)措施要求，樞紐變電站直流系統(tǒng)廣泛采用雙組蓄電池、單母線分段接線方式。兩段直流的母線在并列運(yùn)行方式下（如單組蓄電池容量試驗(yàn)時(shí)），要求及時(shí)停運(yùn)某一段母線的直流絕緣監(jiān)察裝置，以保證直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻不降低，否則可能造成在直流一點(diǎn)接地時(shí)繼電器誤動(dòng)；在兩段直流母線分列運(yùn)行方式下，要求及時(shí)投運(yùn)兩段母線的絕緣監(jiān)察裝置，否則會(huì)造成一段直流母線失去絕緣監(jiān)視。
　　現(xiàn)有的各類直流絕緣裝置均不能自動(dòng)適應(yīng)兩段直流母線的分、并列運(yùn)行方式，一般采用在二次接線上利用手動(dòng)開關(guān)或母線聯(lián)絡(luò)開關(guān)輔助接點(diǎn)切換停運(yùn)一套裝置的接地方式。有的廠家產(chǎn)品甚至不設(shè)手動(dòng)開關(guān)，通過(guò)斷開一套裝置的接于直流母線的熔斷器而停運(yùn)裝置。
　　手動(dòng)方式受人員因素影響大，而且母線運(yùn)行方式的變化是較少進(jìn)行的操作，運(yùn)行檢修人員容易忽略。利用輔助接點(diǎn)方式原理與上圖相似，只是手動(dòng)開關(guān)換成了聯(lián)絡(luò)開關(guān)的輔助接點(diǎn)。此方式受接點(diǎn)可靠性因素的影響，特別是對(duì)于較復(fù)雜的接線，兩段母線間有多個(gè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)以及動(dòng)控母線分開時(shí)，需多個(gè)接點(diǎn)組合判別的情況，難以滿足運(yùn)行可靠性的要求。
　　
　　三、直流系統(tǒng)絕緣在線監(jiān)測(cè)裝置的設(shè)計(jì)
　　
　　1、硬件電路采用89C196單片機(jī)作為主控芯片，管理絕緣電阻測(cè)量、接地回路選線和與主機(jī)之間的通訊等。測(cè)量流過(guò)測(cè)量電阻的電流值和小電流傳感器的輸出的采樣采用12位的A/D轉(zhuǎn)換器；小電流傳感器的切換采用電子開關(guān)陣列，盡量減小開關(guān)的導(dǎo)通電阻，提高測(cè)量精度。
　　2、系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)。該裝置的系統(tǒng)監(jiān)控軟件是根據(jù)設(shè)計(jì)要求及硬件配置情況編制而成的，程序設(shè)計(jì)使用單片機(jī)高級(jí)語(yǔ)言C196語(yǔ)言，采用模塊化的設(shè)計(jì)方法。全部程序包括主程序以及芯片驅(qū)動(dòng)程序。主程序是直流系統(tǒng)的絕緣監(jiān)測(cè)的核心，用來(lái)管理檢查路數(shù)、處理數(shù)據(jù)、調(diào)用其它芯片的驅(qū)動(dòng)程序。
　　
　　四、對(duì)直流系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響
　　
　　（一）實(shí)現(xiàn)分段雙母線并列運(yùn)行
　　采用將電橋改為分別投入兩段母線的方法，使直流系統(tǒng)的Ⅰ、Ⅱ段母線是否并列運(yùn)行不影響本裝置的檢測(cè)，不影響系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻，自動(dòng)滿足直流系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的要求。
　　采用將電橋改為分別投入兩段母線的方法，這樣在同一時(shí)刻，兩段母線上只有一段的平衡電阻，另一段沒(méi)有，采集數(shù)據(jù)根據(jù)投入的電橋在哪一段上就記錄哪一段。這樣，系統(tǒng)兩段母線是否并列運(yùn)行就不會(huì)影響到對(duì)絕緣的監(jiān)測(cè)，不會(huì)降低直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣電阻，從而實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)滿足直流系統(tǒng)運(yùn)行方式變化的要求。
　?。ǘ┲窓z測(cè)不注入信號(hào)，采用高靈敏度的直流傳感器
　　我們采用高靈敏度的直流傳感器（精度達(dá)0.1mA），結(jié)合不平衡電橋可以測(cè)出多支路同時(shí)接地或同時(shí)平衡接地的情況，并可直接顯示接地漏電流數(shù)值，不需注入信號(hào)。并通過(guò)多次實(shí)驗(yàn)，將直流傳感器的抗過(guò)載能力提高，過(guò)載恢復(fù)后能即刻恢復(fù)其檢測(cè)性能。利用系統(tǒng)在絕緣良好的時(shí)候，每月進(jìn)行一次零點(diǎn)掃描，將傳感器的零點(diǎn)誤差消除。
　　（三）在裝置中設(shè)置定檢方式，方便對(duì)接地支路的分支支路的查找
　　在裝置中設(shè)置定檢方式，通過(guò)傳感器對(duì)報(bào)警支路的漏電流的高速檢測(cè)與監(jiān)視，直接顯示在裝置的液晶屏幕上，配合拉合報(bào)警支路的分支路熔斷器，有助于查找具體的接地支路，特別是對(duì)于多路、多點(diǎn)接地的情況。
　?。ㄋ模┎捎梅勒`技術(shù)，提高裝置的抗干擾能力
　　對(duì)支路電流的采集，因信號(hào)小、易受環(huán)境的影響，我們采用采集母線對(duì)地電壓的辦法。因電壓量是比較強(qiáng)的信號(hào)量，且檢測(cè)不易受到外界的影響，用母線電壓計(jì)算出的阻抗如果正常，則支路就不可能有報(bào)警發(fā)生。我們?cè)谲浖戏怄i支路報(bào)警的輸出，但同時(shí)計(jì)算支路的信號(hào)電壓值與零點(diǎn)值的誤差。如果誤差過(guò)大，則給出支路檢測(cè)元件故障的告警信息，顯示在屏幕上，以便及時(shí)排除。
　　
　　五、結(jié)論
　　
　　采用本文討論的改進(jìn)直流電橋法測(cè)量直流母線的絕緣電阻，可以達(dá)到對(duì)合閘母線和控制母線分別檢測(cè)，從而避免了控制母線降壓硅鏈對(duì)測(cè)量精度的影響。與傳統(tǒng)的數(shù)字電路相比，自動(dòng)化程度高，工作性能好，利用計(jì)算機(jī)豐富的軟件功能，通過(guò)采樣、記憶、處理數(shù)據(jù)，合理實(shí)現(xiàn)了巡回監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)各支路的自動(dòng)化和智能化；能顯示接地支路編號(hào)，并報(bào)警提示現(xiàn)場(chǎng)工作人員及時(shí)處理接地故障。該裝置采用微機(jī)技術(shù)使裝置具有智能化、自動(dòng)化以及維修方便等特點(diǎn)。整個(gè)裝置可安裝在屏上，也可將其置于平臺(tái)上，直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置經(jīng)過(guò)調(diào)試，證明設(shè)計(jì)方案合理，運(yùn)行監(jiān)測(cè)可靠，達(dá)到指標(biāo)要求，是直流系統(tǒng)巡回監(jiān)測(cè)較理想的裝置。
　?。ㄗ髡邌挝唬喊⒊抢^電器股份有限公司）