不平衡电桥法直流系统绝缘电阻检测
不平衡电桥法直流系统绝缘电阻检测
【摘要】变电站或配电室的直流系统中由于设备老化、环境改变、梅雨季节线头受潮等原因，常存在由于绝缘下降造成接地故障或保护装置误动作的安全隐患。本文通过介绍不同测量方法的优点和不足，在现有方法的基础上，提出一种测量精度高且简单易行的绝缘电阻检测方法。该方法不同于现有的平衡电桥法，采用基于校正网络的不平衡电桥原理，通过校正网络对电桥的校准，消除实际运用中由于电阻误差和数模转换误差带来的测量误差，提高绝缘电阻测量精度且测量方法简单易行。
【关键词】电桥校正网络；不平衡电桥法；检测；直流系统绝缘
1. 引言
直流电源系统在发电厂、配电室中具有重要的作用，直流系统的可靠稳定运行对于发电和配电等电气设备安全运行有着重要的意义。而且在变电站综合自动化监控系统以及二次继电保护装置中，需要直流电源为设备提供控制或操作电源，直流系统的绝缘水平对站内设备的稳定和安全运行有着重要影响。随着运行设备的老化，气候和环境的改变，以及接线端子和触头受潮等原因，会造成绝缘水平下降，严重者甚至造成接地故障，进而会导致自动控制装置和继电保护装置误动或拒动，造成一次设备误跳闸和越级跳闸，进一步扩大事故范围。
由此可见，对变电站内直流系统绝缘电阻的检测有着重要意义。
通过对直流系统的绝缘电阻检测，能够预防和发现系统中发生或潜在的接地故障，其一般判断方法为：首先通过检测直流系统中±母线的对地绝缘电阻的大小是否符合标准，然后再检测支路的对地绝缘电阻是否正常。如何灵敏迅速可靠地检测出绝缘电阻值是正确判断故障发生点及潜在发生危险的重要依据。
目前直流系统绝缘电阻检测方法可分为交流法和直流法，其中直流法主要是基于电桥平衡的原理；交流法主要包括信号注入法和变频探测法，对于信号注入法，由于注入的为低频载波脉冲信号，会受到系统电容电流的严重干扰。假如支路中纯在大电容元件或等效对地电容较大时，必须对电容电流进行补偿后才能使用该方法，而且测量精度不准，另外，注入的低频载波脉冲信号对于原系统而言相当于人为增加的外部干扰，使得系统的电压纹波变大，影响其他设备的使用。对于近年来发展出来的变频探测法，其基本原理是在直流母线中注入两组幅值一样频率不同的交流信号，然后检测支路上感应出的低频信号，当系统绝缘电阻下降发生接地故障时，检测出的低频信号的幅值会发生明显的变化，但是该方法和信号注入法一样，存在对地电容电流的干扰问题。实际现场中简单易行的方法还是基于电桥原理的直流法。
直流系统绝缘检测示意图如图1所示，主要包括母线绝缘电阻的测量和支路绝缘电阻的测量。