电厂直流系统接地报警装置简单介绍一、概述
WBDCS-6000直流电源系统绝缘监测装置是在原有产品的基础上进行技术提升。提高了装置的测量精度和抗电容干扰的能力。在性能指标的适应性、调试的方便性及运行的可靠性方面均处于国内上游水平。装置第1次利用了信号相位锁定、超前校正及跟踪积木式结构等技术，从根本上解决了判断数据不全、选线不准等弊病。且根据2011年12月国家电网公司制定的《十八项国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中的第五项“防止变电站全停及重要客户停电事故”中明确提出了原有的直流电源系统绝缘监测装置，要求增加交流窜直流故障的测记和报警功能。本装置采用实时跟踪信息零处理技术，解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警，是作为直流系统逐步改造提升的理想设备。广泛适用于电力、石化、冶金、邮电、铁路等行业发电厂及变电站。是一种提高电网自动化管理水平、确保可靠运行及故障准确定位的理想智能仪器。
电厂直流系统接地报警装置简单介绍二、整机测量原理说明
根据直流系统的特殊性，本装置的测量从测量内容区分，可分为四大部分，一是母线监测，二是分支回路查巡，三是交流窜直流监与报警，直流系统交流成份纹波的监测。
2.1直流母线监测
2.1.1 在直流系统中，���别从桥网络A和桥网络B读取X和Y两个直流中心对地电压值。
见图－
◎ U 为直流系统母线电压 ◎ U+为直流系统母线正极对地电压
◎ U－为直流系统母线负极对地电压 ◎ R+为直流系统母线正极对地电阻
◎ R－为直流系统母线负极对地电阻 ◎ X为电桥网络A直流中点对地电压
◎ Y为电桥网络B直流中点对地电压
2.1.2根据电路基本原理分析，要准确求出正对地电阻R+和负对地电阻R－，必建立两组独立的电桥网络方程，将其联立求解，才能真正求出两个电阻R+和R－的电阻值。R1、R2、R分别组成电桥网络，R1≠R2为常量，我们充分利用两个不平衡桥网络A和网络桥B。可以导出绝缘电阻R+和R－仅与母线电压及测量值“X”与“Y”有关。经电脑编程分别计算出R+与R－的数值，同时也可以计算出母线正端对地电压U+与母线对地电压U－值。结构原理如图一所示。
2.2支回路查巡，故障定位，报警。
主机中配有大功率电阻做为电桥，检测支路时定时启动电桥电阻信号接至直流系统的正负极与地之间。利用电阻电桥之间的转换，不同的接地电阻与投入的电桥电阻之间的并联，产生不同对地电压，产生了不同的接地漏电流，安装于各支路的传感器检测每个支路漏电流。工作原理见（图二）所示。如果支路有电阻接地、交流窜入故障、直流互窜故障的支路信号、对于故障回路则该支路上的传感器产生感应电压，感应电压的大小与支路电阻成反比。感应电压信号经模拟选择开关、放大、带通滤波、相位比较、滤波、A/D转换、送CPU进行数据处理，再通过RS485接口转入主机。
随着电网容量的不断扩大，电压等级的不断提高，分支回路也相应的增多，有的变电站已多达500分支回路以上。为了满足这方面的需求，本装置利用了总线技术，采用分层分布式设计。将每16回路增加一个采集模块，这种分层分布式的分散结构不需改变原有的主机结构。并可以拓展到512个回路。采样模块和主机之间利用RS485接口实现并接。每个模块地址码可以在现场随意设定，大大提高了产品的适用性和装置的可靠性。
2.3 直流系统中交流成份（纹波）的监测。故障报警。
电路采用耦合、交直流分解等特殊电路处理，能实时准确地对直流电源纹波含量即纹波电压值，计算直流中的纹波系数，如图三。
2.4 交流窜直流保护，故障幅度与录波与波形分析,窜入支路故障定位。
主机配置母线交流电压检测电路，母线通过电容隔直流、差分运放、快速整流、滤波、高速AD，实时检测母线上的交流信号，并反馈至主芯片，若外部交流窜入电压大于所设定的信号，通过声光报警及干接点输出报警相关信息，并启动了支路巡查电路，巡查电路确定故障支路。并记录保存本次报警相关信息，大大提高系统的可靠性。如图四。
2.5 直流互窜检测，故障定位与分析。
本机内置快速高精度检测电路，实时检测现场两段母线之间的直流互窜故障，并准确查找互窜支路，大大提高系统的可靠性。为了保证直流电源对变电站可靠运行需要。常常设有两段独立的直流电源。同一变电站两段直流是要求分开独立运行，由于接线错误，设备老化通常会造成两段母线发生了电气上的连接，出现了两段母线手拉手现象。现有的直流系统是采用两个电桥监测各自的母线，两段母线出现了电气上的连接也说是会出现我们常说的“两点接地现象”。两点接地现象常常会对变电站的继电保护正常运行造成一定的危险。我们利用了现有直流接地装置的技术升级，将电桥电路的智能化技术与支路巡查电路进行充分的结合，成功解决了直流系统两段母线出现了电气上的连接，也就是发生了手接手的两点接地进行了告警，并通过支路巡查定位，准确地查找发生两段直流母线互窜的回路。我们将两台独立测量的直流绝缘监察装置通过测量与通迅技术，进行数据分析，进行了定位，有效地查找发生直流互窜接地的回路。
发生直流互窜的主要归纳为有五种工作方式：
现象一、第1段母线负端与第2段母线负互窜。
现象二： 第1段母线正和第2段母线正互窜.
现象三：第1段母线正和第2段母线正，第1段母线负和第2段母线负同时互窜
现象四：第1段母线负端和第2段母线正端互窜，或第1段母线正端和第2段母线负端互窜。
电厂直流系统接地报警装置简单介绍三、功能特点
电厂直流系统接地报警装置简单介绍采用Cortex-M3内核的STM32芯片为主控芯片，集成度高，抗干扰能力强，运行速度快，功耗低。
3.1 操作界面基于菜单式的人性化设计。
3.2相关的所有参数均可通过菜单进行设置，相关的所有报警均通过声光输出和相应的干接点输出。
3.3准确检测直流电压、模块状态、直流绝缘及接地选线为；精准区分母线接地、支路接地，并显示接地电阻阻值；自动分辨两条或两条以上支路同时接地的故障等。
3.4可随时操作界面进入全部支路的巡检操作，以观察全部支路的接地状况。
3.5 可随时操作界面进入全部支路的单检操作，分全部支路单检（通过按键循环检测）和选定支路单检（通过按键选定某一支路检测）。
3.6 保存显示当前5次的母线绝缘报警记录。
3.7 提供检测2段母线的纹波电压和纹波系数。
3.8 对CT极性无一致性要求、无方向要求。
3.9 信号采集数据采用RS485接口技术，使数据的有效传输距离可达 1000米。
3.10装置提供串行数据通讯接口（RS－232、RS－485）和外部设备连系。
3.11 装置提供100M的以太网接口。
3.12支路检测速度快.巡检16路以后的数据时，平均每路巡检时间低于1秒。
3.13 本机可以通过参数设定设置交流窜入报警门限（交流有效值）。
3.14装置采用实时跟踪信息零处理技术，解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警。
3.15采用彩屏液晶显示、中文界面、显示直观明了，并带有液晶自动保护功能。
3.16本系统可提供简单的多机连接功能，适用于复杂的多级直流系统中，不会出误报及拒报现象。
3.17 纹波测量：采用实时全数字宽带测量、实时测量全范围的直流电源纹波、电压值、并计算纹波系数值，有效记录直流电源中的交流含量。
电厂直流系统接地报警装置简单介绍四、技术性能指标
4.1 适应环境温度：-10℃～+55℃：湿度≤90％
4.2 大气压：80-110KPA；
4.3 直流系统电压等级：220Vdc、110Vdc、48Vdc、24Vdc；
4.4装置工作电压：AC/DC 85-265v
4.5 母线段数：二段
4.6 继电器接点电流：DC220V/3A
4.7 母线电压测量精度：±0.5％
4.8 母线绝缘电阻测量精度：0-5KΩ误差0.1KΩ
5-50KΩ误差≤5％
50-100KΩ误差≤10％
4.9 继电器动作报警时间: ≤2秒
4.10 支路绝缘电阻测量精度：0.5-10KΩ误差≤15％
10-25KΩ误差≤20％
4.11 交流窜入电压测量范围：0-300V
4.12 交流窜入电压测量精度：≤1%
4.13 纹波测量范围：0-100V
4.14 纹波测量精度大于1%
4.15装置功耗：≤30W
4.16 装置重量：≤8Kg
4.17 外型尺寸：（长×高×深）：360×135×280㎜，
4.18 采集单元外型：155×95×43㎜
直流系统绝缘监察装置：实时监测直流母线电压、正负母线对地电压、正负母线对地交流电压、正负母线对地绝缘电阻及支路对地绝缘电阻等数据，并直观显示到装置显示屏。直流系统绝缘监察装置：仪表具有新的单臂电桥测试，现在大多仪表采用的是双臂检测电桥。这种检测电桥在运行过程中，当投入正极对地检测电阻后，势必会造成系统负极对地电压的升高。
坚持和完善现代管理体系。推进规范化、标准化、机制化、数字化建设。按照治理现代化的要求，重点加强战略管理、组织及人力资源管理、运营管理、资源支持、监督控制、考核评价等六大管理体系建设，重点推进管理体系规范化建设和管理体系标准化提升，实现管理体系机制化运作，推进管理体系数字化转型，以好的管理支撑好的企业建设。