专利名称：一种直接接地绝缘故障检测装置及方法
技术领域：
本发明涉及电力系统绝缘监测领域，尤其涉及一种直接接地绝缘故障检测装置及方法。
背景技术：
在直流系统中，绝缘性能直接影响直流回路的可靠性，如果直流系统中发生两点接地则可能会造成信号装置、控制回路和继电保护装置的误动作，致使断路器跳闸，或直接造成直流操作电源短路，从而引起电力系统事故的产生。为了防止上述情况的发生，必须在直流系统中装设连续工作且具有足够灵敏度的绝缘检测装置。现有的检测直流系统绝缘方法主要有电桥平衡法和低频信号注入法。根据电桥平衡法实现的绝缘监测装置被广泛使用，它在正极绝缘或负极绝缘下降时，能够监测到绝缘电阻的绝缘效果变化情况，但它不能监测直流系统正、负极绝缘电阻同等下降时的情况，且不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。低频信号注入法是用电桥监测母线的绝缘状况， 一旦发现绝缘异常，即向电网注入低频交流信号，用交流互感器监测各支路的电流，然后通过一定的算法计算得出绝缘电阻，确定故障支路。然而其缺点在于需要交流信号发生电路，增加了系统的复杂性；注入的低频交流信号增大了直流系统的电压纹波系数；监测结果受系统分布电容影响；低频交流信号容易受到外界的各种干扰。综上所述，目前现有技术里的电力系统绝缘监测存在着硬件电路复杂、检测精度低、对直流系统本身有影响的缺陷。
发明内容
本发明所要解决的问题是克服上述现有技术的不足，提供一种具有硬件电路简单，检测精度高，对直流系统本身无不良影响直接接地绝缘故障检测装置及方法。本发明的技术方案是本发明中的直接接地绝缘故障检测装置包括第一分压电路、第二分压电路、均压电路和相串联的被测绝缘电阻RXl及被测绝缘电阻RX2，所述第一分压电路包括电阻R1、电阻R2，所述均压电路包括依次串联连接的电阻R3、电阻R4、开关管 Si、电阻R5和电阻R6，电阻R5和电阻R6组成所述第二分压电路，所述电阻R3、电阻R4及开关管Sl依次串联后并联于所述被测绝缘电阻RXl两端，所述第二分压电路并联于所述被测绝缘电阻RX2两端，所述第一分压电路并联在所述相串联的被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2两端。采用上述装置的检测方法包括如下步骤
步骤一、运行上述装置，采集所述被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2两端的母线电压Vbus ；
步骤二、导通开关管Si，采集所述被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2之间的中点电压Vp。；
步骤三、关断开关管Si，采集所述被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2之间的中点电压 VP。；
步骤四、将上述采集对应点上的数据套入如下关系式，计算包括所述被测绝缘电阻RXl 和被测绝缘电阻RX2的大小，以判断绝缘效果；
权利要求
1.一种直接接地绝缘故障检测装置，其特征在于所述检测装置包括第一分压电路 (110)、第二分压电路(120)、均压电路(130)和相串联的被测绝缘电阻RXl及被测绝缘电阻 RX2，所述第一分压电路(110 )包括电阻Rl、电阻R2，所述均压电路(130 )包括依次串联连接的电阻R3、电阻R4、开关管Si、电阻R5和电阻R6，电阻R5和电阻R6组成所述第二分压电路(120)，所述电阻R3、电阻R4及开关管Sl依次串联后并联于所述被测绝缘电阻RXl两端，所述第二分压电路(120)并联于所述被测绝缘电阻RX2两端，所述第一分压电路(110) 并联在所述相串联的被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2两端。
2.一种利用权利要求1所述检测装置来检测直接接地绝缘故障的方法，其特征在于， 它包括如下步骤步骤一、运行上述装置，采集所述被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2两端的母线电压Vbus ；步骤二、导通开关管Si，采集所述被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2之间的中点电压Vp。；步骤三、关断开关管Si，采集所述被测绝缘电阻RXl与被测绝缘电阻RX2之间的中点电压 VP。；步骤四、将上述采集对应点上的数据套入如下关系式，计算包括所述被测绝缘电阻RXl 和被测绝缘电阻RX2的大小，以判断绝缘效果；
3.根据权利要求2所述的检测直接接地绝缘故障的方法，其特征在于所述电阻R1、电阻R3、电阻R5的阻值相同，所述电阻R2、电阻R4、电阻R6的阻值相同。
全文摘要
本发明提供了一种具有硬件电路简单，检测精度高，对直流系统本身无不良影响直接接地绝缘故障检测装置及方法。检测装置包括第一分压电路(110)、第二分压电路(120)、均压电路(130)和被测绝缘电阻RX1及被测绝缘电阻RX2，其方法是通过对均压电路(130)中开关管的导通和关断的控制产生两种有效电路状态，利用两种状态下的中点电压和母线电压之间的关系，来实现直接接地电阻的低成本、高精度检测。本方法利用不平衡电桥法给出了一个较为精确的、用于直流系统计算正、负母线绝缘值都出现降低的情况下的正、负绝缘电阻的公式，为杜绝电力系统因直流接地引起误动作提供了科学有效的检测方法。
文档编号G01R31/02GK102279340SQ20111020267
公开日2011年12月14日 申请日期2011年7月20日 优先权日2011年7月20日
发明者李永富 申请人:珠海泰坦新能源系统有限公司