·电力系统中的直流系统接地故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障。无论是正极接地或者负极接地,在两点接地的情况下,都可能造成保护误动或者保护拒动,危害一次系统正常运行。
·由于直流系统的复杂性和动态性,直流接地故障往往难以定位。同时由于微机保护和综合自动化系统的广泛应用,又对直流系统接地监测装置的准确性和安全性提出了更高的要求。
·根据监测原理的不同,直流系统接地监测装置可分为主动式和被动式两种。主动式需要向系统注入特定的信号,然后通过传感器探测该信号来判断接地回路。被动式不向系统注入任何信号,直接检测各回路的漏电流来判断接地与否。被动式监测不发送任何特定信号作为判断基准,而直流系统中又含有各种干扰信号,因此监测难度远大于主动式。然而被动式监测以其安全性,代表了直流系统监测装置的发展方向,随着现代微电子技术的不断进步,将成为市场的主流。
·HV-3080型直流在线绝缘监测系统通过突破性的技术,平衡了监测的准确性和运行的安全性两方面的要求。
·该装置采用被动式监测原理,以多16位CPU并行运算为基础,通过创新的分布式系统构架DADC和的全系统分析SynSystem算法,重新定义了直流系统接地故障监测水平的标准。
· 全系统由主控制器(Main Control Machine),简称主机或者MCM;数据采集器(Data Acquisition Module),简称子机或者DAM;直流传感器(Dedicated DC Sensor),简称传感器或者DDS;共三部分构成。
·主机固定于直流屏上,为整个系统的核心控制单元,也是监控信息显示和设置信息输入的主界面。传感器安装在各个直流屏各出线回路处(一般在各回路保险的出口处)。子机位于主机和传感器之间,可根据需要灵活选择安装位置。
·主机和子机之间支持两种联结模式:星形联结和链形联结。每个子机既可以和主机通过SynBus总线直接相联,也可以通过另一个子机的级联口和主机间接相联,便于安装和布线。主机和子机之间的通信由子机的地址码决定,和子机的物理位置无关,给现场系统配置带来了高度的灵活性。主机和子机可带电热插拔,主机可自动识别子机,无须人工设置。
·每个子机可以挂接8只传感器,当传感器通过接口接入子机后,子机可自动识别传感器,无须人工设置。
·系统采用了以分布式采集和分布式运算为核心的主从构架(DADC构架)方案。将数据采集和数据处理任务均衡的分配于主机和子机之间,充分的利用系统处理潜能,获得佳的处理效果和短的处理时间。
·系统主机采用双16位CPU,分别用于系统控制和数据处理。系统控制CPU负责通信,时钟,输入输出,系统调度等控制任务;数据处理CPU负责对子机上传的每个回路信息进行综合算法分析。
·子机采用单16位CPU,对10通道16位高速AD转换器的输出数据进行预处理和预分析,AD转换器前端由高精度运放构成的信号调理电路进行缓冲保护。
·传感器为高精度的直流传感器,可监测回路电流的微小变化并保持在全寿命周期内的高稳定度。
·基于的DADC构架,系统引入了采样实时性和采用同时性两大概念。区别于传统的巡检模式,系统每0.001秒对所有回路电流进行时间完全同步的数据采集,数据精度达到五万分。数据在传感器对应的子机中进行FIR数字信号预处理,滤除噪声后提取小波时频谱。时频谱信息通过SynBus总线实时上传至主机,主机的数据处理CPU综合所有回路的时频谱特征进行人工智能分析,和主机内置的特征规则进行多维模式匹配,后作出回路接地与否的判断并计算接地阻抗。
·上述监测方法为结合数字信号处理技术和模式匹配技术的全系统分析技术(SynSystem技术),和DADC构架共同为我公司的专有技术。具有强大计算能力的DADC构架结合SynSystem技术,从根本上改变了直流接地监测的传统,能在快1秒内作出接地判断并报警,回路接地检测精度达到500K以上。并且能完全排除分布电容的影响,对系统无任何干扰。对多点接地,环路接地,高阻接地,非金属动态接地也能作出准确判断。同时,系统还具有诊断功能,能提示系统环路状态和预测回路接地发展动态,便于运维人员掌握系统的变化律。
·实时监控系统电压并告警
·实时监控系统绝缘并告警
·实时接地回路检测
·系统环路检测诊断
·回路绝缘分级预警
·接地历史记录分析
Ø 主机实时监控系统母线对地电压,包括系统电压,正对地电压,负对地电压并实时显示。
Ø 当直流系统发生故障,系统电压偏高或者偏低过预设整定值时,主机液晶屏显示告警信息,电压越限指示灯和蜂鸣器同时告警。
Ø 告警信息还可通过YX开关量和RS485接口上传到综合自动化系统或调度自动化系统上位机。
Ø 主机实时监控系统母线对地阻抗,包括正对地电阻,负对地电阻并实时显示。
Ø 当直流系统发生故障,正负对地电压不再平衡并过预设整定值时,主机液晶屏显示告警信息,系统接地指示灯和蜂鸣器同时告警。
Ø 告警信息还可通过YX开关量和RS485接口上传到综合自动化系统或调度自动化系统上位机。
Ø主机实时接收子机上传的各回路特征状态信息,并通过模式匹配技术进行智能分析,区分出不同的接地状态,排除系统充电脉冲干扰,起伏电平干扰以及环路带来的影响,终准确判断接地回路,并计算接地阻抗。
Ø接地阻抗数值在液晶屏显示,并可通过RS485接口上传到综合自动化系统或调度自动化系统上位机。
Ø电力直流环路是普遍存在的,并给接地故障点的定位带来极大的干扰。主机通过将每条回路的特征状态信息和系统内置的特征规则进行人工智能模式匹配,首次引入环路指数的概念,对系统存在的故障环路、非正常环路、系统双电源互为备用的环路、带环路的回路、以及环路接地回路,提供完善的环路状态信息,并显示于液晶屏上。能有效帮助运维人员准确了解直流系统当前的状态,迅速地排除故障。
Ø由于主机的检测精度极高,可以达到500K以上,因此可通过检测未接地回路的对地阻抗判断其长期变化的趋势,提供回路接地的预警信息。
Ø绝缘降低预警和环路匹配监测为系统的诊断提供了有效手段。
Ø系统接地记录将自动保存在EEPROM中以供查阅。该记录包括了接地的日期时间,接地阻抗,接地回路等信息并可掉电后保存。
Ø接地记录数大保存1000条。
Ø巡航式人机界面,积木式菜单,操作简洁,功能强大。
Ø多组LED系统状态显示,通信状态显示。
Ø内置双音蜂鸣器报警。
Ø多组YX开关量输出。
ØRS485通信接口。
1、需方须提供直流系统额定电压值。
2、需方须提供直流系统需监测的回路数,或所需供货的传感器数量。
3、与其它系统接入时,应提供接入方式通讯规约。
4、如果是两段直流母线运行,好提供运方式。
5、为便于主机的安装,需提供直流屏的外形结构图。
(直流在线绝缘监测系统HV-3080型 扬州海沃电气科技发展有限公司)