專利名稱：全直流測(cè)量直流系統(tǒng)每一分支回路接地電阻電路結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種接地電阻的測(cè)量電路，尤其是一種全直流測(cè)量直流系統(tǒng)每一分支
回路接地電阻電路結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
目前，公知的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置中進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)和尋找接地故障有交流法和 直流脈沖法，這些絕緣監(jiān)測(cè)裝置不能徹底隔離某一分支回路進(jìn)行測(cè)量，從而造成測(cè)量誤差 太大等問題，有些情況下找不到某些接地故障點(diǎn)，且由此而引起的電力系統(tǒng)事故也時(shí)有發(fā) 生。經(jīng)分析主要有以下幾個(gè)方面問題 1.直流系統(tǒng)絕緣大面積下降，多點(diǎn)同時(shí)接地時(shí)目前裝置尋找故障點(diǎn)有困難。例如 不同回路同極性2點(diǎn)及以上多點(diǎn)接地、不同回路不同極性2點(diǎn)及以上多點(diǎn)接地找故障點(diǎn)有 困難。因裝置沒有自動(dòng)尋找到故障點(diǎn)，當(dāng)人工尋找操作時(shí)造成全所停電的事故機(jī)率較大。
2.目前裝置基本是接地電阻《15KQ至7KQ以下告警，而按火力發(fā)廠變電所直流 系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)定(DL/5044-95)要求對(duì)地絕緣電阻^ 100KQ。 3.目前許多裝置測(cè)分支回路接地電阻是用1. 5HZ或8HZ或12HZ的交流信號(hào)加在 直流系統(tǒng)，通過傳感器來測(cè)量。交流法的缺點(diǎn)是l)直流系統(tǒng)有許多抗干擾電容，而且電 容量很大，對(duì)交流測(cè)試信號(hào)的分流很大。從原則上講可以通過鎖相法消去抗干擾電容的影 響。2)但負(fù)載有電感如繼電器，繼電器線圈還有電阻，實(shí)際上電感、電容、電阻會(huì)對(duì)交流信號(hào) 產(chǎn)生諧振作用，會(huì)有一個(gè)等效電抗和等效電阻，原則上講，等效電抗可以通過鎖相法消去影 響，但等效電阻是無法用鎖相法消去影響的。因?yàn)榈刃Ы拥仉娮枧c接地電阻是同相的，沒有 相位差，鎖相，鑒相技術(shù)對(duì)他沒有用。 4.今后發(fā)電廠和變電所的直流系統(tǒng)會(huì)越來越大和越來越復(fù)雜，抗干擾電容也會(huì)
越來越大，對(duì)直流監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的要求越來越高，交流法測(cè)量誤差將更大，多點(diǎn)接地的機(jī)率將更
高。以前所有的方法的共同缺點(diǎn)就是各分支回路無法徹底地與主直流系統(tǒng)隔離開來。 5.在直流電上加測(cè)量交流電進(jìn)行測(cè)量，會(huì)引起電磁污染，不符合規(guī)程要求。 6.直流脈沖法雖沒有電磁污染，但用標(biāo)準(zhǔn)圖象和故障圖象核對(duì)波形的方法，由于
現(xiàn)場(chǎng)情況千變?nèi)f化，綜合分析的中有許多無法確定的因素，其精度和靈敏度更差。 生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)急需解決絕緣大面積下降時(shí)，能掌握各支路的具體情況，進(jìn)行針對(duì)性的
狀態(tài)檢修。改變目前等直流系統(tǒng)絕緣告警后的故障處理。變被動(dòng)為主動(dòng)。 目前常規(guī)潛艇水下工作動(dòng)力是用的蓄電池，海水鹽霧經(jīng)常會(huì)產(chǎn)生直流系統(tǒng)接地故
障或絕緣大面積下降。急需高靈敏度的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置，變事故搶修為狀態(tài)檢修。真
正做到安全第一，預(yù)防為主。 要解決高靈敏度對(duì)地絕緣電阻^ 100KQ 。 要解決各種接地情況的故障尋找難題l.單點(diǎn)接地、2.同回路二極二點(diǎn)接地、 3.不同回路同極性二點(diǎn)接地、4.不同回路不同極二點(diǎn)接地、5.不同回路不同極三點(diǎn)接地、 6.不同回路不同極性多點(diǎn)四點(diǎn)及以上接地。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，提供一種全直流測(cè)量直流系統(tǒng)每一 分支回路接地電阻電路結(jié)構(gòu)，可以滿足高靈敏度、高精度、寬范圍(500kQ 0Q)測(cè)量每一 分支回路正或負(fù)的對(duì)地絕緣電阻；解決絕緣大面積下降時(shí)，能掌握各支路的具體情況，變事 故搶修為狀態(tài)檢修；對(duì)各種復(fù)雜的接地情況均能尋找到故障支路。 按照本發(fā)明提供的技術(shù)方案，所述全直流測(cè)量直流系統(tǒng)每一分支回路接地電阻電 路結(jié)構(gòu)，包括在主電源正、負(fù)極測(cè)量點(diǎn)上連接電源電壓和電橋電壓取樣電路，主電源正、負(fù) 極和備電源正、負(fù)極之間連接隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路；主電源正極引 出線依次通過第一熔絲、第四測(cè)量繼電器的接點(diǎn)和第四測(cè)量電阻接地；主電源負(fù)極引出線 依次通過第二熔絲、第六測(cè)量繼電器的接點(diǎn)和第六測(cè)量電阻接地； 備電源正極端子通過第三熔絲連接第五電路節(jié)點(diǎn)，第五電路節(jié)點(diǎn)依次通過第三測(cè) 量繼電器接點(diǎn)、第三測(cè)量電阻接地，第五電路節(jié)點(diǎn)還依次通過第一測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)、 備電源正極第一測(cè)量電阻、備電源正極第二測(cè)量電阻接地；備電源正極第一測(cè)量電阻與備 電源正極第二測(cè)量電阻之間的電路節(jié)點(diǎn)通過第一測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)連接備電源正極 取樣電壓輸出點(diǎn)；所述第一測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)和第一測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)的動(dòng)作保 持相同； 備電源負(fù)極端子通過第四熔絲連接第六電路節(jié)點(diǎn)，第六電路節(jié)點(diǎn)依次通過第五測(cè) 量繼電器接點(diǎn)、第五測(cè)量電阻接地，第六電路節(jié)點(diǎn)還依次通過第二測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)、 備電源負(fù)極第一測(cè)量電阻、備電源負(fù)極第二測(cè)量電阻接地；備電源負(fù)極第一測(cè)量電阻與備 電源負(fù)極第二測(cè)量電阻之間的電路節(jié)點(diǎn)通過第二測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)連接備電源負(fù)極 取樣電壓輸出點(diǎn)；所述第二測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)和第二測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)的動(dòng)作保 持相同； 所述電源電壓和電橋電壓取樣電路的三個(gè)輸出為主電源正極取樣電壓輸出點(diǎn)、 橋路取樣電壓輸出點(diǎn)、主電源負(fù)極取樣電壓輸出點(diǎn)； 所述主電源正極取樣電壓輸出點(diǎn)通過第一測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)與取樣信號(hào)
匯集母線相連，所述橋路取樣電壓輸出點(diǎn)通過第二測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)與取樣信號(hào)匯
集母線相連，所述主電源負(fù)極取樣電壓輸出點(diǎn)通過第三測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)與取樣信
號(hào)匯集母線相連，所述備電源正極取樣電壓輸出點(diǎn)通過第四測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)與取
樣信號(hào)匯集母線相連，所述備電源負(fù)極取樣電壓輸出點(diǎn)通過第五測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)
與取樣信號(hào)匯集母線相連；測(cè)量信號(hào)匯集總輸出連接在信號(hào)匯集母線與地線之間。 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是能滿足不同電壓等級(jí)每一分支回路正、負(fù)極對(duì)地絕緣電阻的測(cè)
量，可以把各種復(fù)雜的接地情況都化簡(jiǎn)為某一分支回路單極性接地情況，實(shí)現(xiàn)了全直流高
靈敏和高精度監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)對(duì)地絕緣；解決了生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)急需絕緣大面積下降時(shí)，能掌握各
支路的正、負(fù)極對(duì)地絕緣電阻的測(cè)量難題?？蛇M(jìn)行針對(duì)性的狀態(tài)檢修。改變目前等直流系
統(tǒng)絕緣告警后的故障處理。變被動(dòng)為主動(dòng)。本發(fā)明克服了過去的電磁污染。


圖1是電源和電橋電壓取樣電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖2是隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路結(jié)構(gòu)原理圖。
圖3是本發(fā)明電路結(jié)構(gòu)原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。 本發(fā)明涉及一種在"隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路結(jié)構(gòu)"中所有繼 電器都處于靜態(tài)釋放狀態(tài)時(shí)，利用"電源和電橋電壓取樣電路結(jié)構(gòu)"先測(cè)出主直流系統(tǒng)正、 負(fù)極總的對(duì)地絕緣電阻RAz、RBz，然后利用"隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路"， 把某一主分支回路電源切換到備用電源上，同時(shí)把某一主分支回路電源正極徹底隔離；繼 而比較正、負(fù)極總的對(duì)地絕緣電阻RAz、RBz的大小，當(dāng)RBz > RAz時(shí)，在備用電源負(fù)極上，并 聯(lián)一個(gè)電阻R5或在用主電源負(fù)極上，并聯(lián)一個(gè)電阻R6 ;當(dāng)RBz < RAz時(shí)，在主用電源正極 上，并聯(lián)一個(gè)電阻R4，測(cè)出Ua、 Ub、 Uc、 Ud、 Ue，通過計(jì)算求出分支回路被隔離正電極的對(duì)地 絕緣電阻。同理可以測(cè)出分支回路被隔離負(fù)電極的對(duì)地絕緣電阻。繼而可測(cè)出每一分支回 路被隔離正、負(fù)電極的對(duì)地絕緣電阻。從而達(dá)到用全直流方法，高靈敏度、高精度全面的在 線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)的對(duì)地絕緣電阻。 本發(fā)明在"隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路結(jié)構(gòu)"和"電源和電橋電壓 取樣電路結(jié)構(gòu)"專利的基礎(chǔ)上，主要采用全直流高靈敏度隔離測(cè)量直流系統(tǒng)每一分支回路 正、負(fù)極接地電阻原理。先由計(jì)算機(jī)控制"電源和電橋電壓取樣電路結(jié)構(gòu)原理圖"中主測(cè)量 電橋測(cè)出主電源正、負(fù)極對(duì)地總絕緣電阻RAz、RBz。然后在主、備電源正極隔離情況下測(cè)量 出第一回路正極對(duì)地絕緣電阻Rfal，和在主、備電源負(fù)極隔離測(cè)量情況下測(cè)出第一回路負(fù) 極對(duì)地絕緣電阻Rfb 1 ，繼而測(cè)出主電源各分路正、負(fù)極對(duì)地絕緣電阻Rf an、 Rfbn 。
如圖3所示，本發(fā)明全直流高靈敏度隔離測(cè)量直流系統(tǒng)每一分支回路接地電阻電 路結(jié)構(gòu)包括另外二個(gè)專利的電路結(jié)構(gòu)，其中"電源和電橋電壓取樣電路結(jié)構(gòu)"如圖l所示， 詳見申請(qǐng)?zhí)枮?00710191252. 7的中國(guó)專利。"隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路 結(jié)構(gòu)"的原理圖如圖2所示對(duì)于每一負(fù)載的分支回路，在主直流電源負(fù)極母線-UZl -UZ2 和備直流電源負(fù)極母線-UBFl -UBF2之間串聯(lián)第一二極管Dl-l和第一繼電器接點(diǎn) Jfl-1，所述第一二極管D1-1負(fù)極連接主直流電源負(fù)極母線-UZ1 -UZ2，第一二極管D1-1 正極通過第一繼電器接點(diǎn)Jfl-l連接備直流電源負(fù)極母線-UBF1 -UBF2 ;在主直流電源 正極母線+UZ1 +UZ2和備直流電源正極母線+UBF1 +UBF2之間串聯(lián)第二二極管Dl-2 和第二繼電器接點(diǎn)Jfl-2，所述第二二極管Dl-2正極連接主直流電源正極母線+UZ1 +^2，第二二極管01-2負(fù)極通過第二繼電器接點(diǎn)Jfl-2連接備直流電源正極母線+UBF1 +UBF2。以分路1為例，分路1正極回路從第二二極管Dl-2負(fù)極和第二繼電器接點(diǎn)Jfl-2 相連的接點(diǎn)f112處引出，分路1負(fù)極回路從第一二極管D1-1正極和第一繼電器接點(diǎn)Jfl-l 相連的接點(diǎn)fill處引出，負(fù)載1的一端接在分路1正極，負(fù)載1的另一端接在分路1負(fù)極。 所述備直流電源的正、負(fù)極母線連接電源切換模塊MK1的輸出端，電源切換模塊MK1的輸入 端連接備直流電源；主直流電源負(fù)極端子-UZ2依次通過負(fù)極短路繼電器常開接點(diǎn)Jdf-l、 常閉接點(diǎn)Jdz-2連接備直流電源負(fù)極端子-UBF2 ;主直流電源正極端子+UZ2依次通過正極 短路繼電器常開接點(diǎn)Jdz-1、常閉接點(diǎn)Jdf-2連接備直流電源正極端子+UBF2 ;所述第一繼 電器和第二繼電器分時(shí)控制主、備直流電源每一負(fù)載的分支回路的運(yùn)行，主、備直流電源中電壓高者供電。所述正極短路繼電器常開接點(diǎn)Jdz-1、常閉接點(diǎn)Jdf-2分時(shí)控制每一分支 回路的第二二極管Dl-2短路，造成每一分支回路的第一二極管Dl-l截止，把被控分支回路 的主、備直流電源負(fù)極隔離開來，同時(shí)把主、備直流電源的正極連接在一起；所述負(fù)極短路 繼電器常開接點(diǎn)Jdf-1、常閉接點(diǎn)Jdz-2分時(shí)控制每一分支回路的第一二極管Dl-l短路， 造成每一分支回路的第二二極管D1-1截止，把被控分支回路的主、備直流電源正極隔離開 來，同時(shí)把主、備直流電源的負(fù)極連接在一起。 圖2與本專利圖3中聯(lián)結(jié)點(diǎn)為主電源正極+^1、主電源負(fù)極-UZ1 ;備電源分路正 母線+UBF1 +皿？2、和負(fù)-UBF1 -UBF2的+UBF2點(diǎn)和-UBF2點(diǎn)上；第一分路正極對(duì)地絕 緣電阻Rfal，第一分路負(fù)極對(duì)地絕緣電阻Rfbl，……，第n分路正極對(duì)地絕緣電阻Rfan， 第n分路負(fù)極對(duì)地絕緣電阻Rfbn是本專利要測(cè)的目標(biāo)，所以也從"隔離主直流系統(tǒng)分支電 源一極接地故障電路結(jié)構(gòu)"中單獨(dú)引出來表示。圖1和本專利圖3中的聯(lián)結(jié)點(diǎn)為測(cè)量主電 源正極+UZCJ點(diǎn)和測(cè)量主電源負(fù)極-UZCJ點(diǎn)，它還有三個(gè)電壓測(cè)量輸出點(diǎn)A/D SR1點(diǎn)連接 Ua測(cè)量點(diǎn)a點(diǎn)；A/D SR2點(diǎn)連接Ub測(cè)量點(diǎn)b點(diǎn)；A/D SR3點(diǎn)連接Uc測(cè)量點(diǎn)c點(diǎn)。
電路連接關(guān)系具體如下圖1和本專利的聯(lián)結(jié)點(diǎn)為測(cè)量主電源正極+UZCJ點(diǎn)、測(cè)量 主電源負(fù)極-UZCJ點(diǎn)；+UZCJ點(diǎn)與方框圖2的主電源正極+UZl相連，測(cè)量主電源負(fù)極-uzcj 點(diǎn)與圖2的主電源負(fù)極-UZl相連。圖1還有三個(gè)輸出點(diǎn)A/D SR1點(diǎn)、A/D SR2點(diǎn)、A/D SR3 點(diǎn)。A/D SR1點(diǎn)連接Ua測(cè)量點(diǎn)a點(diǎn)，A/D SR2點(diǎn)連接Ub測(cè)量點(diǎn)b點(diǎn)；A/D SR3點(diǎn)連接Uc
測(cè)量點(diǎn)C點(diǎn)；圖2與本專利圖中聯(lián)結(jié)點(diǎn)為主電源正極+UZl、主電源負(fù)極-UZl ;備電源分路
正母線+UBF1 +UBF2的+UBF2點(diǎn)、和負(fù)母線-UBF1 -UBF2的-UBF2點(diǎn)。
第一熔絲DB1的一端連接主電源正極引出線上的cjl點(diǎn)，另一端與第四測(cè)量繼電 器J4的接點(diǎn)相聯(lián)于cj2點(diǎn)，第四測(cè)量繼電器J4的接點(diǎn)和第四測(cè)量電阻R4串聯(lián)，R4另一端 接地。第二熔絲DB2的一端接主電源負(fù)極引出線上的cj3點(diǎn)，另一端與第6測(cè)量繼電器J6 的接點(diǎn)相聯(lián)于cj4點(diǎn)，第六測(cè)量繼電器J6的接點(diǎn)和第六測(cè)量電阻R6串聯(lián)，一端與第二熔絲 DB2相聯(lián)于cj4點(diǎn)，另一端接地。主電源正極總接地電阻RAz是直流系統(tǒng)所有引出回路正極 組合的總接地電阻，它是客觀存在于整個(gè)直流系統(tǒng)中，在圖中它的一端接在主電源正極引 出線上的zjdl點(diǎn)上，另一端接地。 主電源負(fù)極總接地電阻RBz是直流系統(tǒng)所有引出回路負(fù)極組合的總接地電阻。它 也是客觀存在于整個(gè)直流系統(tǒng)中，在圖中它的一端接在主電源負(fù)極引出線上的zjd2點(diǎn)上， 另一端接地。 圖3中第一測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)Jl-l與備電源正極第一測(cè)量電阻Rl-l串聯(lián)， 一端接在備測(cè)量回路的cj7點(diǎn)，另一端接在備測(cè)量回路的cj5點(diǎn)，備電源正極第二測(cè)量電阻 Rl-2的一端接在主測(cè)量電橋的cj7點(diǎn)，另一端接在地線GND點(diǎn)，第一測(cè)量繼電器第二組接 點(diǎn)Jl-2 —端接在備測(cè)量回路的cj7點(diǎn)，另一端接在備電源正極取樣A/D4電壓輸出點(diǎn)d點(diǎn) 上。第三熔絲DB3的一端接備電源正極+UBCJ端子，另一端接備測(cè)量回路的cj5點(diǎn)，第三測(cè) 量繼電器接點(diǎn)J3與備測(cè)量回路的第三測(cè)量電阻R3串聯(lián)， 一端接在備測(cè)量回路的cj5點(diǎn)，另 一端接在地線GND點(diǎn)，第四熔絲DB4的一端接備電源負(fù)極-UBCJ端子，另一端接備測(cè)量回路 的cj6點(diǎn)，第二測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)J2-l與備電源負(fù)極第一測(cè)量電阻R2-1串聯(lián)，一端接 在備測(cè)量回路的cj6點(diǎn)，另一端接在備測(cè)量回路的cj8點(diǎn)，備電源負(fù)極第二測(cè)量電阻R2-2 的一端接在備測(cè)量回路的cj8點(diǎn)，另一端接在地線GND點(diǎn)，第二測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)J2-2一端接在備測(cè)量回路的cj8點(diǎn)，另一端接在備電源負(fù)極取樣A/D5電壓輸出點(diǎn)e點(diǎn)上。第五 測(cè)量繼電器接點(diǎn)J5與備電源負(fù)極第五測(cè)量電阻R5串聯(lián)，一端接在備測(cè)量回路的cj6點(diǎn)，另 一端接在地線GND點(diǎn)。所述第一測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)Jl-l和第一測(cè)量繼電器第二組接 點(diǎn)Jl-2的動(dòng)作保持相同(同開同閉)；所述第二測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)J2-l和第二測(cè)量 繼電器第二組接點(diǎn)J2-2的動(dòng)作保持相同。 第一測(cè)量信號(hào)匯集繼電器J7接點(diǎn)一端與主電源正極取樣A/D1電壓輸出點(diǎn)a點(diǎn)相 連，另一端與取樣信號(hào)匯集母線CHJ1-CHJ2上的CHJ1點(diǎn)相連，第二測(cè)量信號(hào)匯集繼電器J8 接點(diǎn)一端與橋路取樣A/D2電壓輸出點(diǎn)b相連，另一端與取樣信號(hào)匯集母線CHJ1-CHJ2上的 f點(diǎn)相連，第三測(cè)量信號(hào)匯集繼電器J9接點(diǎn)一端與主電源負(fù)極取樣A/D3電壓輸出點(diǎn)c相 連，另一端與取樣信號(hào)匯集母線CHJ1-CHJ2上的g點(diǎn)相連，第四測(cè)量信號(hào)匯集繼電器J10接 點(diǎn)一端與備電源正極取樣A/D4電壓輸出點(diǎn)d相連，另一端與取樣信號(hào)匯集母線CHJ1-CHJ2 上的h點(diǎn)相連，第五測(cè)量信號(hào)匯集繼電器Jll接點(diǎn)一端與備電源負(fù)極取樣A/D5電壓輸出點(diǎn) e相連，另一端與取樣信號(hào)匯集母線CHJ1-CHJ2上的CHJ2點(diǎn)相連。測(cè)量信號(hào)匯集總輸出A/ D-Z的一端i點(diǎn)與信號(hào)匯集母線CHJ1-CHJ2上的f點(diǎn)相連，另一端接在地線GND點(diǎn)上。
測(cè)量具體方法如下 1.測(cè)量主直流系統(tǒng)正、負(fù)接地電阻RAz、 RBz :
1. 1圖2中所有繼電器都處于靜態(tài)釋放狀態(tài)， 1.2利用圖1電路第一次保持主測(cè)量電橋電阻Rzl、Rz3為初始值，繼電器Jl、J2、 J3動(dòng)作，繼電器接點(diǎn)J1-1、J1-2、J2-1、J2-2、J3-1、J3-2、合上，測(cè)出主電源正極點(diǎn)A/D SR1、 主電源橋路點(diǎn)A/D SR2、主電源負(fù)極點(diǎn)A/D SR3的電壓就是本圖中a點(diǎn)的A/Dl Ua的電壓， 因?yàn)槭堑谝淮螠y(cè)量我們叫Ual、b點(diǎn)的A/D2 Ub的電壓，因?yàn)槭堑谝淮螠y(cè)量我們叫Ubl， c點(diǎn) 的A/D3Uc的電壓，因?yàn)槭堑谝淮螠y(cè)量我們叫Ucl，通過計(jì)算得
Ul = KlXUal-K2XUbl
U2 = K2XUbl
U3 = K2 X Ub 1 _K3 X Uc 1 式中Kl是Ul測(cè)量系數(shù)等于(RQ1) / (RQ1+RQ2)、
K2是U2測(cè)量系數(shù)等于(RQ4) / (RQ4+RQ5)、 K3是U3測(cè)量系數(shù)等于(RQ7) / (RQ7+RQ8)。 1.3然后改變電橋電阻Rzl或Rz3，第二次測(cè)出主電源正極點(diǎn)A/D SR1、主電源橋
路點(diǎn)A/D SR2、主電源負(fù)極點(diǎn)A/D SR3的電壓就是本圖中a點(diǎn)的A/D1 Ua的電壓，因?yàn)槭?br> 第二次測(cè)量我們叫Ua2、b點(diǎn)的A/D2 Ub的電壓，因?yàn)槭堑诙螠y(cè)量我們叫Ub2、c點(diǎn)的A/D3
Uc的電壓，因?yàn)槭堑诙螠y(cè)量我們叫Uc2，通過計(jì)算得 通過計(jì)算得U4 = Kl X Ua2-K2 X Ub2 U5 = K2XUb2 U6 = K2 X Ub2-K3 X Uc2 。 1.4根據(jù)U1、U2、U3、U4、U5、U6和電路圖中關(guān)系列出方程和解方程得
RADz = RAiZ/RAp
RBDz = RBp/RBp
其中
RAlZ = {[ (U6-U5) X (Ul+U2) / (U3-U2) - (U4+U5) ] X R2} / (U3-U2)
RA2z = [U5-(U6-U5) XU2]/(U3-U2) RBlZ = {_ [ (U4+U5) X (U3-U2) / (Ul+U2) + (U6-U5) ] X R2} / (U1+U2)
RB2z = [U5-(U4+U5) XU2]/(U1+U2) RADz表示主電源正極測(cè)量取樣電阻和Raz的并聯(lián)電阻值，RBDz表示主電源負(fù)極測(cè)量取樣電阻和RBz的并聯(lián)電阻值；因此求出RADz、RBDz后，再通過計(jì)算把主電源正極測(cè)量取樣電阻的RQ1+RQ2并聯(lián)的作用消去得到精確的RAz、把主電源負(fù)極測(cè)量取樣電阻的RQ7+RQ8并聯(lián)的作用消去得到精確的RBz。
2.測(cè)出各分路正極對(duì)地絕緣電阻Rfan : 2. 1求出RAz、RBz后，控制圖1中橋路繼電器接點(diǎn)J2_1、J2_2釋放，把主測(cè)量電橋橋路電阻Rz2、RQ4、RQ5到地的回路切斷。圖2中把電源切換模塊MKl的接點(diǎn)Jqhl、 Jqh2合上，把備用電源送到備用電源正母線+UBF1 +皿？2、和備用電源負(fù)母線-UBF1 -UBF2,第1分路繼電器Jfn-l、Jfn-2接點(diǎn)合上，第1回路主、備電源通過二極管Dn-l、Dn-2并列運(yùn)行后，當(dāng)要測(cè)第1回路正極對(duì)地絕緣電阻Rfal時(shí)，控制負(fù)極短路繼電器Jdf-l、Jdz-2導(dǎo)通，因?yàn)閭溆秒娫幢戎麟娫锤?V，正極并列運(yùn)行二極管自然關(guān)斷，正極對(duì)地絕緣電阻Rfal就被切換到備用電源正極中。 2. 2第一次需要測(cè)量出主電源正極對(duì)地電壓UAl、備電源正極對(duì)地電壓Ual、因?yàn)橹鳌潆娫簇?fù)極已成一極可以用主測(cè)量電路測(cè)出UB1。在測(cè)試上述電壓時(shí)，第三測(cè)量繼電器J3、第四測(cè)量繼電器J4、第五測(cè)量繼電器J5、第六測(cè)量繼電器J6都不動(dòng)作，只有相關(guān)的取樣電路繼電器動(dòng)作。 2. 3如RBz > RAz時(shí)，第二次測(cè)量時(shí)需要J5或J6繼電器動(dòng)作，把R5或R6接到主、備電源的負(fù)極上，測(cè)出主電源正極對(duì)地電壓UA2、備電源正極對(duì)地電壓Ua2和主、備電源負(fù)極電壓UB2。 2. 4根據(jù)UAl、UBl、Ual、UA2、UB2、Ua2可列出方程:
UAl/RAz( E -n) = UBl/RBDz-Ual/Rfal (1) 式中RAz ( E -n)等于主電源正極總對(duì)地絕緣電阻并聯(lián)測(cè)量電阻RQ1+RQ2的值即
RA。z，然后消去第n分路的對(duì)地絕緣電阻的值。RPB等于R5或R6。 2. 5解方程組得 Rfal = (Ual*UA2_Ua2*UAl)/ [UA2* (UBl/RBDz) _UA1* (UB2/RBDz+UB2/RPB)] 2. 6如RBz < RAz時(shí)，第二次測(cè)量時(shí)需要J4繼電器動(dòng)作，把R4接到主電源的正極上，測(cè)出主電源正極對(duì)地電壓UA2、備電源正極對(duì)地電壓Ua2和主、備電源負(fù)極電壓UB2。
2. 7根據(jù)UAl、UBl、Ual、UA2、UB2、Ua2可列出方程組:
UAl/RAz( E -n) = UBl/RBDz-Ual/Rfal (1)
IA2 = UA2/RAz ( E _n) (4) 2. 8解方程組得 Rfal = (Ual*UA2_Ua2*UAl)/ [UA2* (UBl/RzBD)_UA1*(UB2/RzBD-UA2/RPA)] 式中RAz ( E _n)等于主電源正極總對(duì)地絕緣電阻并聯(lián)測(cè)量電阻RQ1+RQ2的值即電阻RA。z，然后消去第n分路的對(duì)地絕緣電阻?，F(xiàn)在是消去第1分路的對(duì)地絕緣電阻。測(cè)量并聯(lián)電阻RPA等于第四測(cè)量電阻R4。 2. 9繼而可以測(cè)出每一分支回路正極的對(duì)地絕緣電阻Rfan。
3.測(cè)出各分路負(fù)極對(duì)地絕緣電阻Rfbn : 3. 1求出RAz、RBz后，控制圖1中橋路繼電器接點(diǎn)J2_1、J2_2釋放，把主測(cè)量電橋橋路電阻Rz2、RQ4、RQ5到地的回路切斷。圖2中把電源切換模塊MKl的接點(diǎn)Jqhl、 Jqh2合上，把備用電源送到備用電源正母線+UBF1 +皿？2、和備用電源負(fù)母線-UBF1 -UBF2,第1分路繼電器Jfn-l、Jfn-2接點(diǎn)合上，第1回路主、備電源通過二極管Dn-l、Dn-2并列運(yùn)行后，當(dāng)要測(cè)第1回路負(fù)極對(duì)地絕緣電阻Rfbl時(shí)，控制正極短路繼電器Jdz-l、Jdf-2導(dǎo)通，因?yàn)閭溆秒娫幢戎麟娫锤?V，負(fù)極并列運(yùn)行二極管自然關(guān)斷，負(fù)極對(duì)地絕緣電阻Rfbl就被切換到備用電源負(fù)極中。 3. 2第一次需要測(cè)量出主電源負(fù)極對(duì)地電壓UB1 、備電源負(fù)極對(duì)地電壓Ubl、因?yàn)橹?、備電源正極已成一極可以用主測(cè)量電路測(cè)出UA1。在測(cè)試上述電壓時(shí)，J3、J4、J5、J6都不動(dòng)作，只有相關(guān)的取樣電路繼電器動(dòng)作。 3. 3如RBz > RAz時(shí)，第二次測(cè)量時(shí)需要J3或J4繼電器動(dòng)作，把R3或R4接到主、備電源的正極上，測(cè)出主電源負(fù)極對(duì)地電壓UB2 、備電源負(fù)極對(duì)地電壓Ub2和主、備電源正極電壓UA2。 3. 4根據(jù)UBl、UAl、Ubl、UB2、UA2、Ub2可列出方程組: UBl/RBz( E -n) = UAl/RADz-Ubl/Rb (1) IB1 = UBl/RBz( E _n) (2)UB2/RBz ( E _n) = UA2/RADz+UA2/RPA_Ub2/Rb (3) IB2 = UB2/RBz ( E _n) (4) 3. 5解方程組得 Rfbl = (Ubl*UB2_Ub2*UBl)/ [UB2*(UAl/RADz)-UB1*(UA2/RADz+UA2/RPA] 式中RBz ( E _n)等于主電源負(fù)極總對(duì)地絕緣電阻并聯(lián)測(cè)量電阻RQ7+RQ8的值即RB。z，然后消去第n分路的對(duì)地絕緣電阻的值。RPA等于R3或R4。 3. 6如RBz < RAz時(shí)，第二次測(cè)量時(shí)需要J6繼電器動(dòng)作，把R6接到主電源的負(fù)極
上，測(cè)出主電源負(fù)極對(duì)地電壓UB2、備電源負(fù)極對(duì)地電壓Ub2和主、備電源正極電壓UA2。 3. 7根據(jù)UBl、UAl、Ubl、UB2、UA2、Ub2可列出方程:UBl/RBz( E -n) = UAl/RADz-Ubl/Rb (1) 1B1 = UBl/RBz( E _n) (2)UB2/RBz ( E _n) +UB2/RPB = UA2/RADz-Ub2/Rb (3) IB2 = UB2/RBz ( E _n) (4)
3. 8解方程組得 Rfbl = (Ubl*UB2_Ua2*UBl)/ [UB2* (UAl/RADz) -UB1* (UA2/RADz_UB2/RPB] 式中Rpb等于R6。 這樣就可以測(cè)出第一分支回路負(fù)極對(duì)地絕緣電阻Rfbl。繼而可以測(cè)出每一分支回路負(fù)極的對(duì)地絕緣電阻Rfbn。 全部測(cè)完就可以測(cè)出每一分支回路正、負(fù)極對(duì)地絕緣電阻。從而達(dá)到用全直流方法，高靈敏度、高精度全面的在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)絕緣的功能。
權(quán)利要求
全直流測(cè)量直流系統(tǒng)每一分支回路接地電阻電路結(jié)構(gòu)，其特征是包括在主電源正、負(fù)極測(cè)量點(diǎn)上連接電源電壓和電橋電壓取樣電路，主電源正、負(fù)極和備電源正、負(fù)極之間連接隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路；主電源正極引出線依次通過第一熔絲(DB1)、第四測(cè)量繼電器的接點(diǎn)(J4)和第四測(cè)量電阻(R4)接地；主電源負(fù)極引出線依次通過第二熔絲(DB2)、第六測(cè)量繼電器的接點(diǎn)(J6)和第六測(cè)量電阻(R6)接地；備電源正極端子(+UBCJ)通過第三熔絲(DB3)連接第五電路節(jié)點(diǎn)(cj5)，第五電路節(jié)點(diǎn)(cj5)依次通過第三測(cè)量繼電器接點(diǎn)(J3)、第三測(cè)量電阻(R3)接地，第五電路節(jié)點(diǎn)(cj5)還依次通過第一測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)(J1-1)、備電源正極第一測(cè)量電阻(R1-1)、備電源正極第二測(cè)量電阻(R1-2)接地；備電源正極第一測(cè)量電阻(R1-1)與備電源正極第二測(cè)量電阻(R1-2)之間的電路節(jié)點(diǎn)(cj7)通過第一測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)(J1-2)連接備電源正極取樣電壓輸出點(diǎn)(d)；所述第一測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)(J1-1)和第一測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)(J1-2)的動(dòng)作保持相同；備電源負(fù)極端子(-UBCJ)通過第四熔絲(DB4)連接第六電路節(jié)點(diǎn)(cj6)，第六電路節(jié)點(diǎn)(cj6)依次通過第五測(cè)量繼電器接點(diǎn)(J5)、第五測(cè)量電阻(R5)接地，第六電路節(jié)點(diǎn)(cj6)還依次通過第二測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)(J2-1)、備電源負(fù)極第一測(cè)量電阻(R2-1)、備電源負(fù)極第二測(cè)量電阻(R2-2)接地；備電源負(fù)極第一測(cè)量電阻(R2-1)與備電源負(fù)極第二測(cè)量電阻(R2-2)之間的電路節(jié)點(diǎn)(cj8)通過第二測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)(J2-2)連接備電源負(fù)極取樣電壓輸出點(diǎn)(e)；所述第二測(cè)量繼電器第一組接點(diǎn)(J2-1)和第二測(cè)量繼電器第二組接點(diǎn)(J2-2)的動(dòng)作保持相同；所述電源電壓和電橋電壓取樣電路的三個(gè)輸出為主電源正極取樣電壓輸出點(diǎn)(a)、橋路取樣電壓輸出點(diǎn)(b)、主電源負(fù)極取樣電壓輸出點(diǎn)(c)；所述主電源正極取樣電壓輸出點(diǎn)(a)通過第一測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)(J7)與取樣信號(hào)匯集母線相連，所述橋路取樣電壓輸出點(diǎn)(b)通過第二測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)(J8)與取樣信號(hào)匯集母線相連，所述主電源負(fù)極取樣電壓輸出點(diǎn)(c)通過第三測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)(J9)與取樣信號(hào)匯集母線相連，所述備電源正極取樣電壓輸出點(diǎn)(d)通過第四測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)(J10)與取樣信號(hào)匯集母線相連，所述備電源負(fù)極取樣電壓輸出點(diǎn)(e)通過第五測(cè)量信號(hào)匯集繼電器接點(diǎn)(J11)與取樣信號(hào)匯集母線相連；測(cè)量信號(hào)匯集總輸出連接在信號(hào)匯集母線與地線之間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種全直流測(cè)量直流系統(tǒng)每一分支回路接地電阻電路結(jié)構(gòu)，在“隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路”中所有繼電器處于靜態(tài)釋放狀態(tài)時(shí)利用“電源和電橋電壓取樣電路”先測(cè)出主直流系統(tǒng)正、負(fù)極總的對(duì)地絕緣電阻，然后利用“隔離主直流系統(tǒng)分支電源一極接地故障電路”把某一主分支回路電源切換到備用電源上，同時(shí)把電源正極徹底隔離；繼而根據(jù)比較正、負(fù)極總的對(duì)地絕緣電阻的大小，采用不同方案測(cè)出五點(diǎn)電壓，求出分支回路被隔離正電極的對(duì)地絕緣電阻。同理可以測(cè)出分支回路被隔離負(fù)電極的對(duì)地絕緣電阻。從而達(dá)到用全直流方法，高靈敏度、高精度全面的在線監(jiān)測(cè)直流系統(tǒng)的對(duì)地絕緣電阻。
文檔編號(hào)G01R27/20GK101699302SQ20091017444
公開日2010年4月28日 申請(qǐng)日期2009年11月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月3日
發(fā)明者何光華, 何有鈞, 趙東升 申請(qǐng)人:江蘇省電力公司無錫供電公司