电力每日要闻“直流绝缘监察系统”技术先进,价格合理

一、概述（SZDCS-8000电力每日要闻“直流绝缘监察系统”技术先进,价格合理）

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创造和提升。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优越水平。装置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11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。

二、整机测量原理说明（SZDCS-8000电力每日要闻“直流绝缘监察系统”技术先进,价格合理）

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，分别从桥网络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，大大提高系统的方便性和可靠性。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，大大提高系统的方便性和可靠性。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。

三、功能特点（SZDCS-8000电力每日要闻“直流绝缘监察系统”技术先进,价格合理）

本装置采用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。

四、技术性能指标（SZDCS-8000电力每日要闻“直流绝缘监察系统”技术先进,价格合理）

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偏差≤5％

50-100KΩ偏差≤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偏差≤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㎜

国家能源领域第1台（套）重大技术装备之一的肇庆浪江300兆瓦变速抽水蓄能机组交流励磁系统在江苏常州通过工厂试验并正式下线。这标志着我国自主研制的第1台大型变速抽蓄机组正式拥有了“超强新肺”，工程应用将由研发制造进入现场安装新阶段，加快助力新型电力系统构建。

新下线的交流励磁系统是肇庆300兆瓦国产变速抽蓄机组整个生产流程的攻关任务，由南网储能公司与南瑞继保历时三年联合攻关研制而成。该系统的容量达到常规定速抽蓄机组的10倍以上，可完全满足变速抽蓄机组运行的控制精度和输出能力，成功打破国外长期技术垄断。

抽水蓄能机组主要由发电电动机和水泵水轮机组成，利用山上山下两个水库，进行水能和电能相互转换。在用电低谷时，用富裕的电能把水抽到山上；在用电高峰时，再放水发电。其中，机组励磁系统根据负荷调节需要维持电压的稳定，相当于人维持正常呼吸的“肺部”。

相对于传统定速抽蓄机组，变速抽蓄机组可通过改变约7%的转速，实现近50%范围的抽水、发电功率调节，更高效、稳定地把波动性、间歇性强的新能源存储起来、灵活调用，需要这个“肺部”同步具有超强的稳定调节功能。定速抽蓄机组由于转速固定，励磁系统采用同样“静态固定”的直流励磁技术即可保障机组稳定运行。而变速抽蓄机组转速变化，励磁系统必须采用实现同步“动态变化”的交流励磁技术。

不同于成熟的直流励磁系统，研制全新的交流励磁系统意味着要从零开始攻克系统输出电压电流、调节频率、器件结构等方面的一系列技术难题。“针对系统技术原理的不同，我们采用了全新的‘器件串联+支路并联’技术路线，光是输出电流和电压，就分别达到了定速抽蓄机组的3倍和10倍。”

要实现与复杂的运行工况精准匹配，肇庆浪江300兆瓦变速抽蓄机组交流励磁系统需满足电压达到6.6千伏、电流达到6.1千安、长期输出频率范围控制在系统频率的±10%以内、短时连续输出频率范围覆盖0至110%的系统频率等一系列严苛的参数要求。经过工频带载、低频对推、回路充放电等全套工厂试验，新系统各项性能指标合格达标。

据了解，我国先后将300兆瓦级、400兆瓦级国产变速抽蓄机组成套设备纳入能源领域第1台（套）重大技术装备清单，强化能源绿色转型的技术与装备保障。“当前，我们正以肇庆浪江、惠州中洞两个在建抽蓄工程为依托，‘两步并作一步’地加紧推进不同容量等级的国产变速机组工程应用。两个第1台（套）机组预计分别于2026年、2027年投产发电。”

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