本發(fā)明涉及一種不同直流系統(tǒng)之間直流互竄檢測系統(tǒng)及方法。
背景技術(shù)：
：直流系統(tǒng)是變電站的重要組成部分，也是變電站安全的保證。兩套直流系統(tǒng)即兩母線分列運行是220KV及以上變電站常用的模式。然而，由于誤接線、誤碰、裝置性能下降等容易引起母線直流互竄，直流互竄是兩個直流系統(tǒng)之間互相短路影響各自的絕緣檢測的一種情況。因為涉及到兩個直流系統(tǒng)，互竄比較難以鑒定。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種不同直流系統(tǒng)之間直流互竄檢測系統(tǒng)及方法，本發(fā)明基于兩直流電源系統(tǒng)發(fā)生互竄時，互連的兩個極電壓接近一致，當(dāng)本側(cè)系統(tǒng)進(jìn)行不平衡橋的投切時，對側(cè)系統(tǒng)電壓也隨之發(fā)生變化，基于此現(xiàn)象，判斷直流互竄，并選出互竄支路。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：一種不同直流系統(tǒng)之間直流互竄檢測系統(tǒng)，包括設(shè)置在不同直流系統(tǒng)的直流母線的絕緣監(jiān)測裝置，所述絕緣監(jiān)測裝置之間通信，所述每段直流母線上均設(shè)置有平衡電橋電路，所述平衡橋電路設(shè)置有切換開關(guān)，使平衡橋電路切換于平衡狀態(tài)和非平衡狀態(tài)。所述不同直流系統(tǒng)的平衡電橋電路為級間同時連接。所述不同直流系統(tǒng)的平衡電橋電路為級間單側(cè)連接。所述絕緣監(jiān)測裝置之間通過總線或網(wǎng)線連接。平衡電橋的橋電阻值與直流電壓等級相配合，當(dāng)直流電壓等級為220V，平衡橋電阻阻值為30kΩ-50kΩ，當(dāng)直流電壓等級為110V，平衡橋電阻阻值為15kΩ-30kΩ?；谏鲜鱿到y(tǒng)的檢測方法，包括以下步驟：(1)一端直流系統(tǒng)的直流母線發(fā)起直流互竄檢測啟動命令，判斷另一端直流系統(tǒng)是否滿足直流互竄檢測條件，如果是，則進(jìn)入步驟(2)，否則等待；(2)采樣發(fā)起檢測方的一次電壓，并發(fā)送到另一端直流系統(tǒng)，同時采集其一次電壓；(3)將發(fā)起檢測方的直流系統(tǒng)的平衡橋電路切換至非平衡狀態(tài)；(4)采集發(fā)起檢測方的二次電壓，并發(fā)送到另一端直流系統(tǒng)，同時采集其二次電壓；(5)將發(fā)起檢測方的直流系統(tǒng)的平衡橋電路恢復(fù)至平衡狀態(tài)；(6)計算兩端直流系統(tǒng)的二次電壓與一次電壓的絕對差值，根據(jù)絕對差值，判斷是否有交流混入以及混入的直流系統(tǒng)。所述步驟(1)中，當(dāng)對側(cè)直流系統(tǒng)不處在直流互竄檢測過程中并且無正在進(jìn)行的平衡橋的切換動作。所述步驟(2)中，一次電壓包括每一端直流系統(tǒng)的母線電壓和母線負(fù)電壓。所述步驟(4)中，二次電壓包括每一端直流系統(tǒng)的母線電壓和母線負(fù)電壓。所述步驟(6)中，本側(cè)判定有交流混入的條件為：響應(yīng)檢測命令一端的直流系統(tǒng)的母線電壓波動小于設(shè)定值且母線負(fù)電壓波動大于設(shè)定值。所述步驟(6)中，對側(cè)判定有交流混入的條件為：發(fā)起檢測命令一端的直流系統(tǒng)的母線電壓波動小于設(shè)定值且母線負(fù)電壓波動大于設(shè)定值。本發(fā)明的有益效果為：(1)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，采用兩臺主機(jī)通信的方式進(jìn)行檢測系統(tǒng)，在線路部署及設(shè)備安裝上比較簡單方便，不容易出錯。(2)采用不平衡橋切換的方式，進(jìn)行直流互竄的判斷。不需要額外引入電流電壓信號，增加了系統(tǒng)的穩(wěn)定性和安全性。根據(jù)橋切換后的電壓變化進(jìn)行直流互竄的判定這種方法，在直流互竄的情況下，電壓波動明顯，判斷比較準(zhǔn)確。附圖說明圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)接線示意圖；圖2為本發(fā)明的互竄檢測過程示意圖；圖3為本發(fā)明的極間等電阻連接示意圖；圖4為本發(fā)明的等電阻連接等效示意圖；圖5為本發(fā)明的等電阻連接根據(jù)疊加原理等效電路①示意圖；圖6為本發(fā)明的等電阻連接根據(jù)疊加原理等效電路①簡化示意圖；圖7為本發(fā)明的等效三角形接線示意圖；圖8為本發(fā)明的等效三角形接線電路簡化示意圖；圖9為本發(fā)明的電路②簡化示意圖。具體實施方式：下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明。兩直流電源系統(tǒng)發(fā)生互竄時，互連的兩個極電壓接近一致。當(dāng)本側(cè)系統(tǒng)進(jìn)行不平衡橋的投切時，對側(cè)系統(tǒng)電壓也隨之發(fā)生變化，基于此現(xiàn)象，判斷直流互竄，并選出互竄支路。如圖1所示，兩段直流系統(tǒng)母線上分別布置一臺絕緣監(jiān)察裝置。兩臺絕緣監(jiān)察裝置之間通過通信線進(jìn)行連接。通信線可以是網(wǎng)線，RS485線，或者RS232線。兩個直流系統(tǒng)分別如圖所示布置平衡橋。橋電阻選擇依據(jù)：1)平衡橋電阻阻值不能太大，否則漏電流很小，加大測量難度。2)不平衡橋電阻值太大，引起電壓波動小，會影響漏電流的采集。因此推薦電阻如下：直流電壓等級220V110V平衡橋電阻阻值30kΩ-50kΩ15kΩ-30kΩ不平衡橋電阻阻值5*(30kΩ-50kΩ)5*(15kΩ-30kΩ)如圖2所示，互竄檢測過程包括：1)由一端(本側(cè))發(fā)起直流互竄檢測啟動命令。2)如果對端滿足直流互竄檢測條件，則采樣本側(cè)一次電壓(V1_1(母線電壓)，V1_1n(母線負(fù)電壓))并發(fā)送到對側(cè)，同時讀取對端一次電壓(V2_1(母線電壓)，V2_1n(母線負(fù)電壓))。3)切非平衡橋(J2合)。4)采樣本側(cè)二次電壓(V1_2(母線電壓)，V1_2n(母線負(fù)電壓))并發(fā)送到對側(cè)，同時讀取對端二次電壓(V2_2(母線電壓)，V2_2n(母線負(fù)電壓))。5)恢復(fù)非平衡橋(J2開)。進(jìn)行直流互竄計算判斷。本側(cè)判定有交流混入的條件為V2_2-V2_1的絕對值(對側(cè)母線電壓波動)小于2V且V2_2n-V2_1n的絕對值(對側(cè)母線負(fù)電壓波動)大于2V。對側(cè)判定有交流混入的條件為V1_2–V1_1的絕對值(本側(cè)發(fā)送的母線電壓波動)小于2V且V1_2n–V1_1n的絕對值(本側(cè)發(fā)送的母線負(fù)電壓波動)大于2V。1)極間同時連接a.極間平行，等電阻，不等電阻出現(xiàn)互連，當(dāng)切換不平衡橋時，出現(xiàn)電壓波動較大。b.極間交叉，電阻值較大且接近時，切換不平衡橋。c.極間交叉，一導(dǎo)線連接，一電阻較大連接。導(dǎo)線連接極電壓0V，電阻連接極電壓220V和-220V。d.極間交叉，小電阻或者導(dǎo)線連接。短路。2)極間單連接a.同極間單連接，可以通過不平衡橋切換間接檢測出來。b.不同極間單連接會判為之路接地。如圖3所示，以極間等電阻連接為例：并取V1＝V2＝220V，R1＝R2＝R5＝R6＝30kΩ，R3＝R4＝R7＝R8＝150kΩ，R9＝R10＝10kΩ。J1合閘，等效電路如圖4所示：根據(jù)疊加原理等效為電路①和電路②：其中電路①如圖5所示，簡化為圖6，其中R13＝R1//R3＝25kΩ，R56＝R5//R6＝15kΩ將R9，R10，R56等效為三角形接線，如圖7所示，根據(jù)公式：R12＝(R1*R2+R2*R3+R1*R3)/R3R13＝(R1*R2+R2*R3+R1*R3)/R2R23＝(R1*R2+R2*R3+R1*R3)/R1計算出:R△12＝40kΩR△13＝400/15kΩR△23＝40kΩ電路簡化為圖8所示，其中：R_1＝R13//R△12＝15.385kΩR_2＝R2//R△23＝17.143kΩR_3＝R△13＝26.667kΩ根據(jù)串并聯(lián)電路原理，解得：V1+＝104.05V；V1-＝-115.95V。同理電路②簡化后，如圖9所示，解得：V2+＝105.54V；V2-＝-114.46V。正常情況下，初始值為V1+＝110V，V1-＝-110V，V2+＝110V，V2-＝-110.無互竄時，不平衡橋切換，電壓如下：有互竄時，電壓有如下變化：R9，R10＝10KV1+V1-V2+V2-J1合104.058-104.058105.546-114.454J2合115.942-115.942114.454-105.546J3合105.546-105.546104.061-115.939J4合114.454-105.546115.939-104.061上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進(jìn)行了描述，但并非對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護(hù)范圍以內(nèi)。當(dāng)前第1頁1 2 3