涂建
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(hù)誤動,因為跳閘線圈接直流電源負(fù)極,系統(tǒng)再有一點接地或絕緣不良,可能引起保護(hù)誤動;直流系統(tǒng)負(fù)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(hù)拒動,此時系統(tǒng)發(fā)生故障,保護(hù)的拒動必然導(dǎo)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;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(zhǔn)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(zhǔn)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(yīng)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(fù)同時接地、正負(fù)平衡接地、多點接地等疑難故障的準(zhǔn)確檢測,并且還能準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)的高要求,以可靠的低頻信號方式進(jìn)行檢測,并在現(xiàn)場進(jìn)行了大量的實際應(yīng)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(fù)母線和地相連,當(dāng)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(dāng)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(fù)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(fù)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(fù)對地電壓和系統(tǒng)對地絕緣擾、電磁脈沖干擾和其它噪聲干擾的影響,也能準(zhǔn)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(dá)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(fù)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(zhǔn)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(fù)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(jìn)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(biāo)
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)
2電子信息設(shè)備的構(gòu)成
2.1硬件構(gòu)成
電網(wǎng)在運行中過程中主要采集遙測量和遙信量的實時數(shù)據(jù),電網(wǎng)在運行中主要的調(diào)節(jié)和控制信息是遙控信息和遙調(diào)信息這兩大類,即運用的調(diào)節(jié)命令,以改變設(shè)備運行參數(shù),例如改變發(fā)電機出力的調(diào)節(jié)命令。目前我國電力系統(tǒng)主要是采用微刑機為核心的遠(yuǎn)動裝置(即微機遠(yuǎn)動系紉,以實現(xiàn)上述數(shù)據(jù)采集和調(diào)度控制功能,即遙測、遙信、遙控和遙調(diào)四大功能。
1)微機遠(yuǎn)動系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析。微機遠(yuǎn)動系統(tǒng)主要山二個部分構(gòu)成,即廠站端的遠(yuǎn)方終端裝置rtu (remote terminal u-nib)調(diào)度中心的遠(yuǎn)動通信接口裝置mtu(master terminal unit)和遠(yuǎn)動通道。
遠(yuǎn)方終端rtu是裝在變電站內(nèi)的遠(yuǎn)方數(shù)終端裝置,rtuii的主要功能有:數(shù)據(jù)采集,如模擬量(yc)、開關(guān)量(yx)、數(shù)字量(yc)、脈沖量(yc)等;數(shù)據(jù)通信;執(zhí)行命令,如完成遙控(yk)、遙調(diào)(yt)等操作。按規(guī)約完成遠(yuǎn)動數(shù)據(jù)采集、處理、發(fā)送、接收以及輸出執(zhí)行等功能。調(diào)度端遠(yuǎn)動通信接口裝置 mtu,其主要功能是對接受的數(shù)據(jù)進(jìn)行必要的處理后,傳入主機系統(tǒng)的實時數(shù)據(jù)庫,供系統(tǒng)模擬盤、crt 顯示及其他應(yīng)用程序調(diào)用。mtu 可根據(jù)調(diào)度控制要求,執(zhí)行不同的操作命令,傳送至廠站端的rtu。顯然,處于主機和rtu之間的mtu裝置執(zhí)行著雙重任務(wù):
①要完成雙向通信的作用;②為了減輕主機的工作負(fù)載,不同程度地完成數(shù)據(jù)整理、加工的預(yù)處理任務(wù)。如果自動化系統(tǒng)功能需要擴展,特別是當(dāng)主機需要承擔(dān)狀態(tài)估計及安全分析等繁重的計算任務(wù)時,更多的數(shù)據(jù)預(yù)處理工作需由mtu來實現(xiàn)。這種情況一般是通過增設(shè)前置預(yù)處理機(即scada前置機),構(gòu)成前置機系統(tǒng)。遠(yuǎn)動通道有多種方式,目前我國電力系統(tǒng)常用的通信信道有載波、微波、擴頻、特高頻、直通電纜、衛(wèi)星、光纖等幾種方式。根據(jù)傳送信號類型的不同可將通道可分為模擬通道和數(shù)字通道。
(2)實時監(jiān)控計算機系統(tǒng)的基本配置。隨著科技的進(jìn)步和電力事業(yè)的發(fā)展,我國電力系統(tǒng)調(diào)度中心的實時監(jiān)控計算機系統(tǒng)基本配置要求也越來越高,在其構(gòu)成上主要有:大容量、高速度的主機系統(tǒng)和前置機、遠(yuǎn)動通信接口部分及人機系系統(tǒng)。
2.2軟件的構(gòu)成水電站用便攜式直流接地故障查找儀
能量管理系統(tǒng)ems(energy management system) 除包括scada系統(tǒng)外,還包括agc/edc、狀態(tài)估計se、安全分析sa、多佳潮流opf和自動電路恢復(fù)acr等高層軟件。根據(jù)各軟件的主要功能和用途,可將ems劃分為五種類型:發(fā)電控制類、發(fā)電計劃類、網(wǎng)絡(luò)分析類、調(diào)度員培訓(xùn)模擬類、市場交易與管理類??刂婆c數(shù)據(jù)采集scada(supervisory controlanddataacquisition)系統(tǒng)主要功能是:數(shù)據(jù)采集;實時數(shù)據(jù)顯示;異?;蚴鹿?strong>水電站用便攜式直流接地故障查找儀報警;事件順序記錄;遙控和遙調(diào);運行報表記錄;事故追憶。其中“事件順序記錄"是發(fā)生事故時對各斷路器、繼電保護(hù)等動作狀況及時間,按時間順序進(jìn)行記錄?!笆鹿首窇?可保留事故發(fā)生前后一定時間內(nèi)的部分實時數(shù)據(jù),如樞紐點電壓、主干線潮流和頻率等,這些數(shù)據(jù)為分析事故提供了重要信息。