一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法技术

本发明专利技术提供了一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，本发明专利技术采用分时接地多平衡桥监测技术，每个分时主平衡桥分别分时进行直流电源系统母线和馈线支路绝缘电阻监测，系统接入直流电源系统接地稳压电阻，便于施工维护人员测量直流电源系统正、负母线对地电压，采用直流电源系统接地稳压电阻、分时主平衡桥、接大地开关之间的控制逻辑算法，每个分时主平衡桥由单A/D采集计算模块完成直流电源系统母线电压、直流电源系统负母线对地电压的采集和计算，直流电源系统正母线对地电压通过计算得到，精简了一路直流电源系统正母线对地电压A/D采集计算模块，优化了电路设计。

A monitoring method of DC bus and feeder based on time-sharing grounding multi balance bridge

【技术实现步骤摘要】
一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法
本专利技术涉及智能变电站自动化
，特别是涉及一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法。
技术介绍
直流电源系统应用于10kV开闭所至1000kV特高压变电站，从直流电源系统母线引出的馈线支路为各级变电站中的继电保护、自动装置以及断路器等单元提供可靠安全的供电电源。由于直流电源系统长年累月带负载运行，受运行环境温度、湿度影响，一些电缆、绝缘座容易出现绝缘老化、破损，备用电缆芯出现裸露，一些仪器设备的金属外壳在空气湿度较大的环境被氧化生锈，施工人员接错线路等原因，导致发生绝缘接地的几率较高。当直流电源系统发生正极绝缘接地时，因为跳闸线圈接直流电源负极，直流电源系统再发生一点绝缘接地或绝缘降低，极有可能引起断路器误动。发生直流电源系统负极绝缘接地时，如果直流电源系统再发生另一点绝缘接地或绝缘降低，可将跳闸回路或合闸回路短路，造成断路器拒动。虽然目前采取的一主多从单平衡桥监测方法能够实现对于直流电源系统母线和馈线支路绝缘状态的监测，但该监测方法具有单台单平衡桥绝缘监测主机发生故障而导致直流电源系统母线和馈线支路绝缘状态监测功能失效的隐患和风险。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，旨在解决现有的一主多从单平衡桥监测方法会导致直流电源系统母线和馈线支路绝缘状态监测失效的问题，实现提高直流电源系统运行的安全性和可靠性，便于施工和维护人员定位母线和馈线支路绝缘接地故障，提高工作效率。为达到上述技术目的，本专利技术提供了一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，所述方法包括以下步骤：S1、在直流电源系统中接入直流电源系统接地稳压电阻以及多个分时主平衡桥；S2、确定分时主平衡桥的个数，并设定直流电源系统绝缘降低及接地门槛值，依次调度各个分时主平衡桥进行工作；S3、对正在进行工作的分时主平衡桥，计算直流电源系统正母线对地绝缘电阻以及负母线对地绝缘电阻，当正母线对地绝缘电阻或负母线对地绝缘电阻小于等于所述绝缘降低及接地门槛值时，分时主平衡桥进行告警并上传绝缘状态信息；S4、对正在进行工作的分时主平衡桥，计算直流电源系统馈线支路正极对地绝缘电阻以及馈线支路负极对地绝缘电阻，当馈线支路正极对地绝缘电阻或馈线支路负极对地绝缘电阻小于等于所述绝缘降低及接地门槛值时，分时主平衡桥进行告警并上传绝缘状态信息。优选地，所述分时主平衡桥对应一个独立唯一的接大地开关，且具有6位拨码开关，用于设置独立唯一的地址，所述分时主平衡桥的数量最大值为60。优选地，所述分时主平衡桥个数的计算过程如下：计算出直流电源系统馈线支路数除以32得到的整数m1，然后计算出直流电源系统馈线支路数除以32得到的余数m2，若m2>0，则m3＝1，若m2＝0，则m3＝0，计算出分时主平衡桥的个数为m1+m3。优选地，所述正母线对地绝缘电阻的计算过程如下：通过分时主平衡桥的A/D采集计算模块采集并计算出直流电源系统母线电压Um以及直流电源系统负母线对地电压U-，直流电源系统正母线对地电压U+等于直流电源系统母线电压减去直流电源系统负母线对地电压，即U+＝Um-(U-)；正母线对地绝缘电阻降低或接地时，直流电源系统正母线对地绝缘电阻阻值R+为：R1＝R2+R3通过计算可得：其中，R1、R2、R3均为定值。优选地，所述负母线对地绝缘电阻的计算过程如下：通过分时主平衡桥的A/D采集计算模块采集并计算出直流电源系统母线电压Um以及直流电源系统负母线对地电压U-，直流电源系统正母线对地电压U+等于直流电源系统母线电压减去直流电源系统负母线对地电压，即U+＝Um-(U-)；负母线对地绝缘电阻降低或接地时，直流电源系统负母线对地绝缘电阻阻值R-为：R1＝R2+R3通过计算可得：其中，R1、R2、R3均为定值。优选地，所述馈线支路正极对地绝缘电阻的计算过程如下：通过分时主平衡桥的A/D采集计算模块采集并计算出直流电源系统母线电压Um以及直流电源系统负母线对地电压U-，直流电源系统正母线对地电压U+等于直流电源系统母线电压减去直流电源系统负母线对地电压，即U+＝Um-(U-)；馈线支路正极对地绝缘电阻阻值Rn+为：其中I1为直流漏电流传感器监测馈线支路正极对地绝缘电阻降低或接地时感应出的直流漏电流。优选地，所述馈线支路负极对地绝缘电阻的计算过程如下：通过分时主平衡桥的A/D采集计算模块采集并计算出直流电源系统母线电压Um以及直流电源系统负母线对地电压U-，直流电源系统正母线对地电压U+等于直流电源系统母线电压减去直流电源系统负母线对地电压，即U+＝Um-(U-)；馈线支路正极对地绝缘电阻阻值Rn+为：其中I2为直流漏电流传感器监测馈线支路正极对地绝缘电阻降低或接地时感应出的直流漏电流。优选地，所述分时主平衡桥通过RS485接口接入直流电源系统，并采用ModbusRTU协议进行通信。
技术实现思路
中提供的效果仅仅是实施例的效果，而不是专利技术所有的全部效果，上述技术方案中的一个技术方案具有如下优点或有益效果：与现有技术相比，本专利技术采用分时接地多平衡桥监测技术，每个分时主平衡桥分别分时进行直流电源系统母线和馈线支路绝缘电阻监测，解决了目前直流电源系统母线和馈线支路绝缘状态监测采取的一主多从单平衡桥监测方法中单台单平衡桥绝缘监测主机发生故障导致直流电源系统母线和馈线支路绝缘状态监测功能失效的隐患和风险。系统接入直流电源系统接地稳压电阻，便于施工维护人员测量直流电源系统正、负母线对地电压，采用直流电源系统接地稳压电阻、分时主平衡桥、接大地开关之间的控制逻辑算法，每个分时主平衡桥由单A/D采集计算模块完成直流电源系统母线电压、直流电源系统负母线对地电压的采集和计算，直流电源系统正母线对地电压通过计算得到，精简了一路直流电源系统正母线对地电压A/D采集计算模块，优化了电路设计，不仅降低了直流电源系统母线和馈线支路的绝缘监测成本，提高了直流电源系统母线电压、负母线对地电压的监测精度，进一步提高了直流电源系统母线和馈线支路对地绝缘电阻值的监测精度，有益于提高直流电源系统运行的安全性和可靠性，便于施工和维护人员定位母线和馈线支路绝缘接地故障，提高工作效率，带来显著的社会经济效益。附图说明图1为本专利技术实施例中所提供的一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法流程图；图2为本专利技术实施例中所提供的一种分时接地多平衡桥直流电源系统结构示意图；图3为本专利技术实施例中所提供的直流电源系统某一直流馈线支路正极对地绝缘电阻降低或接地监测示意图；图4为本专利技术实施例中所提供的直流电源系统某一直流馈线支路负极对地绝缘电阻降低或接地监测示意图。具体实施方式为了能清楚说明本方案的技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：/nS1、在直流电源系统中接入直流电源系统接地稳压电阻以及多个分时主平衡桥；/nS2、确定分时主平衡桥的个数，并设定直流电源系统绝缘降低及接地门槛值，依次调度各个分时主平衡桥进行工作；/nS3、对正在进行工作的分时主平衡桥，计算直流电源系统正母线对地绝缘电阻以及负母线对地绝缘电阻，当正母线对地绝缘电阻或负母线对地绝缘电阻小于等于所述绝缘降低及接地门槛值时，分时主平衡桥进行告警并上传绝缘状态信息；/nS4、对正在进行工作的分时主平衡桥，计算直流电源系统馈线支路正极对地绝缘电阻以及馈线支路负极对地绝缘电阻，当馈线支路正极对地绝缘电阻或馈线支路负极对地绝缘电阻小于等于所述绝缘降低及接地门槛值时，分时主平衡桥进行告警并上传绝缘状态信息。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
S1、在直流电源系统中接入直流电源系统接地稳压电阻以及多个分时主平衡桥；
S2、确定分时主平衡桥的个数，并设定直流电源系统绝缘降低及接地门槛值，依次调度各个分时主平衡桥进行工作；
S3、对正在进行工作的分时主平衡桥，计算直流电源系统正母线对地绝缘电阻以及负母线对地绝缘电阻，当正母线对地绝缘电阻或负母线对地绝缘电阻小于等于所述绝缘降低及接地门槛值时，分时主平衡桥进行告警并上传绝缘状态信息；
S4、对正在进行工作的分时主平衡桥，计算直流电源系统馈线支路正极对地绝缘电阻以及馈线支路负极对地绝缘电阻，当馈线支路正极对地绝缘电阻或馈线支路负极对地绝缘电阻小于等于所述绝缘降低及接地门槛值时，分时主平衡桥进行告警并上传绝缘状态信息。


2.根据权利要求1所述的一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，其特征在于，所述分时主平衡桥对应一个独立唯一的接大地开关，且具有6位拨码开关，用于设置独立唯一的地址，所述分时主平衡桥的数量最大值为60。


3.根据权利要求1所述的一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，其特征在于，所述分时主平衡桥个数的计算过程如下：
计算出直流电源系统馈线支路数除以32得到的整数m1，然后计算出直流电源系统馈线支路数除以32得到的余数m2，若m2>0，则m3＝1，若m2＝0，则m3＝0，计算出分时主平衡桥的个数为m1+m3。


4.根据权利要求1所述的一种基于分时接地多平衡桥的直流母线和馈线监测方法，其特征在于，所述正母线对地绝缘电阻的计算过程如下：
通过分时主平衡桥的A/D采集计算模块采集并计算出直流电源系统母线电压Um以及直流电源系统负母线对地电压U-，直流电源系统正母线对地电压U+等于直流电源系统母线电压减去直流电源系统负母线对地电压，即U+＝Um-(U-)；
正母线对地绝缘电阻降低或接地时，直流电源系统正母线对地绝缘电阻阻值R+为：
R1＝R2+R3



通过计算可得：



其中，R1、R2...

【专利技术属性】
技术研发人员：田宝进，李鹏，苏怀广，赵兵，夏业启，丰坤，张新明，王宝莹，李新颖，黄国镇，
申请(专利权)人：积成电子股份有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37