直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的影響及相關(guān)問題闡述

肖馳　劉震　姜波

摘 要：直流系統(tǒng)相當(dāng)于一個獨立的電源，可以作為各項設(shè)備的后備電源，當(dāng)交流供電的功能性發(fā)揮不暢時，可以由直流系統(tǒng)進(jìn)行電源的輸送，從而使得設(shè)備可以始終處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)。但是，如果絕緣電阻降低的情況，直流系統(tǒng)中的電流會經(jīng)由大地侵入到交流系統(tǒng)中，可能會導(dǎo)致交流系統(tǒng)中的部分設(shè)備出現(xiàn)故障。這時絕緣監(jiān)測裝置就會發(fā)出的錯誤的警報，影響系統(tǒng)的安全。文章就直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的影響展開探討，結(jié)合直流系統(tǒng)的實際情況，制定有效的應(yīng)對措施，旨在為相關(guān)技術(shù)人員提供參考，使得絕緣監(jiān)測裝置的功能性可以得到有效的發(fā)揮，誤報和漏報的情況，確保相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；電流；絕緣監(jiān)測；相關(guān)問題；影響

中圖分類號：TM774 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）23-0095-02

直流系統(tǒng)是現(xiàn)階段工業(yè)生產(chǎn)和各個經(jīng)濟(jì)活動中的重要組成部分，如：直流照明、備用電源等，可以在交流電不能正常運行的情況下，持續(xù)為設(shè)備提供電源，促使設(shè)備可以始終正常工作狀態(tài)。直流系統(tǒng)是保障工業(yè)生產(chǎn)和其他產(chǎn)業(yè)的重要保障。在實際的直流系統(tǒng)應(yīng)用的過程中，如果接地絕緣發(fā)生故障時，可能會侵入交流系統(tǒng)，甚至可能造成短路和重大安全事故的發(fā)生。絕緣監(jiān)測是監(jiān)測直流系統(tǒng)的關(guān)鍵部分，分析絕緣電阻的變化情況，并根據(jù)測量值的極限情況，進(jìn)行警報。而直流系統(tǒng)中電流對絕緣監(jiān)測的影響十分明顯，為此，需要強(qiáng)化分析與解讀工作。

1 直流絕緣監(jiān)測的相關(guān)概述

直流系統(tǒng)對設(shè)備的作用十分明顯，有效的提高設(shè)備的運行效率。但是直流系統(tǒng)在實際的運行過程中，會受到故障因素的影響，導(dǎo)致安全隱患的發(fā)生。直流絕緣監(jiān)測主要是對地絕緣的情況進(jìn)行監(jiān)測，并完成對直流系統(tǒng)的各個部分的檢測，促使絕緣系統(tǒng)的功能性和安全性可以得到全面的發(fā)揮，實現(xiàn)對故障的判斷和分辨，并根據(jù)直流系統(tǒng)的基本情況，做出報警工作，由維護(hù)人員做出相關(guān)維護(hù)措施，促使直流系統(tǒng)可以始終處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)，規(guī)避安全隱患的發(fā)生，避免繼電器和熔斷器出現(xiàn)損壞的情況。直流絕緣監(jiān)測對直流系統(tǒng)的應(yīng)用具有十分重要的影響，推動相關(guān)產(chǎn)業(yè)的持續(xù)健康發(fā)展。

2 直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的影響分析

直流系統(tǒng)在實際的使用過程中，接地故障的發(fā)生，可能會導(dǎo)致直流電流的入侵，對交流電和相關(guān)設(shè)備造成影響。而且，這部分電流同樣會對絕緣監(jiān)測造成影響，為此，需要分析直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的影響情況。借由等值戴維南模型，對直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的影響展開分析。

2.1 直流系統(tǒng)運行狀態(tài)的等值分析

直流系統(tǒng)在實際的運行過程中，需要各個元件的支持，其中換流器是實現(xiàn)直流系統(tǒng)穩(wěn)定運行的關(guān)鍵部分。但是換流器在實際的工作中，會受到外界因素的影響，其功能性發(fā)生變化，致使絕緣地阻發(fā)生變化，但是卻與的交流系統(tǒng)的絕緣變化情況存在一定的區(qū)別。當(dāng)?shù)慕^緣地阻發(fā)生變化時，直流系統(tǒng)中的電流會沿著地阻發(fā)生流動，并侵入到的交流系統(tǒng)中，影響交流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

基于上述情況，結(jié)合三相橋式不控整流器的基本情況，展開直流系統(tǒng)等效分析工作。由于上述的情況，會發(fā)生通路的情況。這個通路中，交流系統(tǒng)會承擔(dān)的“負(fù)債”的功能。針對該通路中，將電流和土壤模型視作一個恒壓源，結(jié)合戴維南模型的基本情況對電路進(jìn)行簡化，如圖1所示。

在獲得等值模型后，明確直流系統(tǒng)中的電流和地阻的實際情況，結(jié)合實際情況，可以將戴維南等效模型中的電流和電阻視為動態(tài)情況。針對地阻變化電流侵入的情況，可以采用正反向多次輸入的形式，減少電流對絕緣監(jiān)測的影響，提高檢測的精度。

2.2 基于直流注入的絕緣監(jiān)測

在實際的絕緣監(jiān)測時，可以采用直流信號注入的絕緣監(jiān)測原理，具體的監(jiān)測，如圖2所示，結(jié)合串聯(lián)分壓的形式，對電阻R0兩端的電壓進(jìn)行計算，從而根據(jù)測量結(jié)果獲得的絕緣電阻的具體數(shù)值。

結(jié)合上述原理圖，可以獲得絕緣和電流之間的連續(xù)。在實際的絕緣監(jiān)測過程中，如果接地電阻發(fā)生變化。這一變化會導(dǎo)致線路通路中的I產(chǎn)生，結(jié)合測量的情況的到處待測電阻值。變化過程中的電流會隨著通路流向的交流系統(tǒng)，還會絕緣電阻上的剩余電流疊加。

如果兩者發(fā)生疊加，可能會導(dǎo)致調(diào)絕緣檢測的監(jiān)測結(jié)果不夠準(zhǔn)確，不能有效的獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)情況。而且，疊加的電流會使得的絕緣監(jiān)測的測量準(zhǔn)確性和可靠性不能得到保障，會導(dǎo)致出現(xiàn)誤報和漏報的情況，嚴(yán)重影響絕緣監(jiān)測的運行質(zhì)量和運行效率。

2.3 直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的問題

經(jīng)過上述研究。得到直流系統(tǒng)的電流對絕緣監(jiān)測是切實存在影響，結(jié)合直流系統(tǒng)的實際情況，提出相關(guān)假設(shè)。

①絕緣處于穩(wěn)定的運行狀態(tài)時，直流系統(tǒng)的電流沒有發(fā)生侵入情況。

②絕緣監(jiān)測中的直流注入的間隔內(nèi)，直流系統(tǒng)始終處于同一運行狀態(tài)。

③直流注入量不會對等效模型的基本情況造成影響。

④在進(jìn)行直流注入量，與直流阻抗網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)不會發(fā)生變化。

結(jié)合上述假設(shè)，合理的展開直流系統(tǒng)電流對檢測系統(tǒng)的對策，促使絕緣監(jiān)測的穩(wěn)定運行，促使絕緣監(jiān)測的效果和質(zhì)量的提升。絕緣監(jiān)測的情況下，針對直流系統(tǒng)的電流和剩余電流的疊加情況，重視注入源和干擾源的影響，并科學(xué)的對其進(jìn)行控制。疊加電流對的絕緣監(jiān)測的效果影響十分明顯，疊加電流的產(chǎn)生，會使得直流量受到影響。

這時絕緣監(jiān)測不能準(zhǔn)確的絕緣電阻上的分壓情況，導(dǎo)致測量的絕緣電阻情況會出現(xiàn)誤差，實際情況是測得的電阻會遠(yuǎn)遠(yuǎn)的高于真實的電阻，測得的電阻過高，就會導(dǎo)致絕緣監(jiān)測的不會發(fā)出警報功能，使得直流系統(tǒng)的接地故障不能得到及時的發(fā)現(xiàn)，制約直流系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

如果與上述情況的電源方向相反時，就會導(dǎo)致的絕緣監(jiān)測測得的電阻與實際存在差異，這一差異是實際電阻遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于測得的電阻，測得的電阻過小，絕緣監(jiān)測發(fā)出報警功能，但是報警是錯誤的，就會導(dǎo)致誤報的情況發(fā)生，導(dǎo)致維護(hù)人員采取錯誤的維護(hù)措施。

3 直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測影響的對策

結(jié)合直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的影響情況，制定有效的應(yīng)對措施，避免絕緣監(jiān)測出現(xiàn)誤報和漏報的情況，促使直流系統(tǒng)的功能性和穩(wěn)定性可以得到發(fā)揮，規(guī)避安全隱患。

可以采用的正反兩次注入的形式，并分別對兩次注入過程中的電阻值進(jìn)行測定，并結(jié)合下列算法：

借由上述算法，可以使得的電流的疊加情況得到遏制，將剩余電流進(jìn)行消除，促使絕緣監(jiān)測可以得到較為準(zhǔn)確的絕緣電阻值，有效的避免絕緣監(jiān)測出現(xiàn)誤報和漏報的情況，提高絕緣監(jiān)測的有效性，推動直流系統(tǒng)的運行質(zhì)量和運行效率的提升。

4 結(jié) 語

直流系統(tǒng)是工業(yè)生產(chǎn)和其他行業(yè)的重要部分，可以在交流系統(tǒng)運行不暢的情況，為設(shè)備提供穩(wěn)定的后備電源。結(jié)合等值戴維南模型，分析直流系統(tǒng)電流對絕緣檢測的具體影響。

在明確直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的具體影響后，制定有效的完善措施，減少直流系統(tǒng)電流對絕緣監(jiān)測的影響，發(fā)揮絕緣監(jiān)測的功能性，減少誤報和錯報的情況，推動直流系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性可以得到全面的發(fā)揮。

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