本發(fā)明涉及一種直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，屬于電網(wǎng)測(cè)試領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

絕緣監(jiān)測(cè)裝置是發(fā)電廠、換流站和變電站內(nèi)直流系統(tǒng)的重要監(jiān)測(cè)裝置，監(jiān)視其是否發(fā)生接地等異常狀況，以防止發(fā)生由接地故障帶來(lái)的繼電保護(hù)設(shè)備誤動(dòng)、拒動(dòng)、電源短路等嚴(yán)重后果。由于直流系統(tǒng)設(shè)備一旦投運(yùn)后，為保證變電站直流負(fù)荷持續(xù)性供應(yīng)，一般不安排停電檢修，因此，在直流系統(tǒng)投產(chǎn)前做好絕緣監(jiān)測(cè)裝置驗(yàn)收試驗(yàn)顯得尤為重要。

結(jié)合直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置相關(guān)驗(yàn)收和運(yùn)維標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范，直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置需滿足以下主要驗(yàn)收要求：

1、絕緣監(jiān)測(cè)裝置能定量顯示母線和支路的正、 負(fù)極對(duì)地電壓及絕緣電阻值；

2、當(dāng)直流系統(tǒng)發(fā)生接地故障，其絕緣水平下降到低于規(guī)定值時(shí)，絕緣監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)滿足以下要求：

a) 可靠動(dòng)作；

b) 能反映接地的極性；

c) 能選出故障饋線（包括母線接地故障）；

3、絕緣監(jiān)測(cè)裝置應(yīng)具備交流竄直流故障的測(cè)記和報(bào)警功能。

目前，現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收人員在實(shí)際驗(yàn)收中主要依據(jù)上述絕緣監(jiān)測(cè)裝置相關(guān)驗(yàn)收要求對(duì)新設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)收試驗(yàn)，但通過(guò)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)的調(diào)研發(fā)現(xiàn)，發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)問(wèn)題：

1、由于不同直流系統(tǒng)標(biāo)稱電壓等級(jí)，絕緣監(jiān)測(cè)裝置的絕緣電阻整定值也不同，在驗(yàn)收試驗(yàn)時(shí)需按照電壓等級(jí)準(zhǔn)備不同阻值的接地模擬電阻，以盡可能有效接近告警值；

2.、單個(gè)接地模擬電阻大小不一，甚至將多個(gè)模擬電阻作串聯(lián)、并聯(lián)方式接地，仍只能模擬出單一接地電阻值，無(wú)法在絕緣電阻整定值附近做有效的連貫性動(dòng)作復(fù)歸試驗(yàn)，也就無(wú)法精確地對(duì)整定值做有效判斷；

3、在進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)裝置交流竄直流故障的測(cè)記和報(bào)警功能試驗(yàn)時(shí)，部分現(xiàn)場(chǎng)施工人員和廠家人員直接以220V工頻交流電壓注入直流系統(tǒng)中試驗(yàn)，在試驗(yàn)過(guò)程中過(guò)高的交流電壓可能會(huì)造成直流設(shè)備及其他由直流系統(tǒng)供電的設(shè)備損壞，同時(shí)單一地以220V工頻交流電壓作為試驗(yàn)電壓將無(wú)法對(duì)絕緣監(jiān)測(cè)裝置設(shè)定的交流竄入告警值進(jìn)行檢驗(yàn)；

4、若要解決上述問(wèn)題，并進(jìn)行較為合理、有效地進(jìn)行絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)，則需要攜帶較為繁多設(shè)備，給工作人員帶來(lái)不便。

有鑒于此，本發(fā)明人對(duì)此進(jìn)行研究，專門開發(fā)出一種直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，妥善解決絕緣監(jiān)測(cè)裝置現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收產(chǎn)生的問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)絕緣監(jiān)測(cè)裝置驗(yàn)收試驗(yàn)的安全化、可靠化。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)，包括微機(jī)控制模塊、直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K、直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K和直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K，其中，所述直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K、直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K、直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K的輸出端通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊與微機(jī)控制模塊相連，所述微機(jī)控制模塊同時(shí)與輸入/輸出模塊、信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊相連，所述信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊與絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警接點(diǎn)連接。

作為優(yōu)選，所述微機(jī)控制模塊采用單片機(jī)控制。

作為優(yōu)選，所述信號(hào)反饋啟動(dòng)單元包括若干個(gè)繼電器，在取得反饋信號(hào)后，繼電器動(dòng)作并給予微機(jī)控制模塊啟動(dòng)信號(hào)。

作為優(yōu)選，所述直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K包括整流模塊，交流電經(jīng)過(guò)整流模塊后得到的直流電輸入到直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置中，A/D轉(zhuǎn)換模塊實(shí)時(shí)采樣直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K信號(hào)輸出端的直流電壓，經(jīng)微機(jī)控制模塊處理后在輸入/輸出模塊上顯示，將輸入/輸出模塊顯示的電壓值與絕緣監(jiān)測(cè)裝置顯示值相比較，用于檢測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置直流母線電壓及正、負(fù)極對(duì)地電壓準(zhǔn)確度。

作為優(yōu)選，所述直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K包括可調(diào)線性模擬接地電阻，所述可調(diào)線性模擬接地電阻接入直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置中，微機(jī)控制器模塊控制電路通斷形成可調(diào)線性模擬接地電阻，通過(guò)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警接點(diǎn)動(dòng)作和復(fù)歸信號(hào)，由信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊內(nèi)繼電器動(dòng)作啟動(dòng)微機(jī)控制模塊記錄此時(shí)由A/D轉(zhuǎn)換模塊提供給微機(jī)控制模塊的電阻值，用于檢測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置絕緣接地電阻告警值準(zhǔn)確性。

作為優(yōu)選，所述直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K包括可調(diào)交流電源模塊和保護(hù)模塊，其中，交流電通過(guò)可調(diào)交流電源模塊產(chǎn)生交流電壓，然后再經(jīng)過(guò)由交流電源輸出保護(hù)和交直流隔離保護(hù)組成的保護(hù)模塊輸入直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置中，通過(guò)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警接點(diǎn)動(dòng)作和復(fù)歸信號(hào)，由信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊內(nèi)繼電器動(dòng)作啟動(dòng)微機(jī)控制模塊記錄此時(shí)由A/D轉(zhuǎn)換模塊提供給微機(jī)控制模塊的交流電壓值，用于檢測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置交流竄入告警值準(zhǔn)確性。

作為優(yōu)選，所述整流模塊整流得到110V和220V直流電壓，并注入絕緣監(jiān)測(cè)裝置，作為試驗(yàn)電源；所述可調(diào)交流電源模塊輸出得到0-380V交流電壓，并注入絕緣監(jiān)測(cè)裝置，作為試驗(yàn)電源。

作為優(yōu)選，所述可調(diào)線性模擬接地電阻由微機(jī)控制模塊控制，通過(guò)電路的通斷模擬得到0~50kΩ線性阻值的電阻。

作為優(yōu)選，所述輸入/輸出模塊包括觸摸屏和按鍵開關(guān)：使用時(shí)以滿足操作力的條件向開關(guān)操作方向施壓開關(guān)功能閉合接通，當(dāng)撤銷壓力時(shí)開關(guān)即斷開，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬?gòu)椘芰ψ兓瘉?lái)實(shí)現(xiàn)通斷的。通過(guò)觸摸屏和按鍵開關(guān)實(shí)現(xiàn)參數(shù)、命令的設(shè)定、輸入、輸出。

直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

1）搭接試驗(yàn)系統(tǒng)與絕緣監(jiān)測(cè)裝置之間試驗(yàn)接線；

2）設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K參數(shù)，將直流電壓輸出至絕緣監(jiān)測(cè)裝置，通過(guò)對(duì)比絕緣監(jiān)測(cè)裝置和試驗(yàn)系統(tǒng)的顯示電壓值判斷裝置的電壓準(zhǔn)確度；

3）設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K，將模擬接地電阻接入直流系統(tǒng)中，當(dāng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警動(dòng)作時(shí)微機(jī)控制模塊記錄電阻值，檢查告警值動(dòng)作正確性，告警復(fù)歸測(cè)試亦采用相同原理方法；

4）設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K，將交流電壓接入直流系統(tǒng)中，當(dāng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警動(dòng)作時(shí)微機(jī)控制模塊記錄交流電壓值，檢查告警值動(dòng)作正確性，告警復(fù)歸測(cè)試亦采用相同原理方法。

本發(fā)明所述的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，主要具有如下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)：

1、能在絕緣監(jiān)測(cè)裝置投運(yùn)前利用本發(fā)明所述方案對(duì)其各項(xiàng)功能進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的試驗(yàn)，確保該設(shè)備能正常投運(yùn)；

2、能有效降低絕緣監(jiān)測(cè)裝置投運(yùn)前試驗(yàn)對(duì)直流系統(tǒng)中其余設(shè)備損壞的概率，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，避免運(yùn)行設(shè)備隱患形成，提高該項(xiàng)試驗(yàn)的安全性和可靠性。

以下結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)描述。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)施例的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)控制框圖。

具體實(shí)施方式

如圖1所示，直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)，包括微機(jī)控制模塊1、直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K2、直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K3、直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K4、A/D轉(zhuǎn)換模塊5、輸入/輸出模塊6和信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊7。其中，所述直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K2、直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K3、直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K4的信號(hào)輸出端8通過(guò)A/D轉(zhuǎn)換模塊5與微機(jī)控制模塊1相連，所述微機(jī)控制模塊1與輸入/輸出模塊6相連，所述信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊7與絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警接點(diǎn)9連接。

在本實(shí)施例中，所述微機(jī)控制模塊1采用單片機(jī)控制。所述信號(hào)反饋啟動(dòng)單元5包括若干個(gè)繼電器，在取得反饋信號(hào)后，繼電器動(dòng)作并給予微機(jī)控制器啟動(dòng)信號(hào)。所述輸入/輸出模塊6包括觸摸屏和按鍵開關(guān)：使用時(shí)以滿足操作力的條件向開關(guān)操作方向施壓開關(guān)功能閉合接通，當(dāng)撤銷壓力時(shí)開關(guān)即斷開，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是靠金屬?gòu)椘芰ψ兓瘉?lái)實(shí)現(xiàn)通斷的，通過(guò)觸摸屏和按鍵開關(guān)實(shí)現(xiàn)參數(shù)、命令的設(shè)定、輸入、輸出。本實(shí)施例所述的試驗(yàn)系統(tǒng)利用單片機(jī)所具有的數(shù)據(jù)處理能力，結(jié)合液晶顯示觸摸屏，構(gòu)建一個(gè)小型的微型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，在所述試驗(yàn)系統(tǒng)中起到數(shù)據(jù)采集、運(yùn)算、人機(jī)交互、顯示控制等功能。

所述直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K2包括整流模塊21，所述整流模塊21整流得到110V和220V直流電，并注入絕緣監(jiān)測(cè)裝置10，作為試驗(yàn)電源。380V交流電源11輸出的380V交流電經(jīng)過(guò)整流模塊21后得到的110V和220V直流電，110V和220V直流電輸入通過(guò)輸出端8輸入到直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置10中，A/D轉(zhuǎn)換模塊5實(shí)時(shí)采樣直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K信號(hào)輸出端8的直流電壓，經(jīng)微機(jī)控制模塊1處理后在輸入/輸出模塊6的顯示屏上顯示，將輸入/輸出模塊6顯示的電壓值與絕緣監(jiān)測(cè)裝置10顯示值相比較，用于檢測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置直流母線電壓及正、負(fù)極對(duì)地電壓準(zhǔn)確度。

所述直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K3包括可調(diào)線性模擬接地電阻31，所述可調(diào)線性模擬接地電阻31由微機(jī)控制模塊1控制，通過(guò)電路的通斷可以模擬得到0~50kΩ線性阻值的電阻。所述可調(diào)線性模擬接地電阻31接入直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置10中，微機(jī)控制器模塊1控制電路通斷形成可調(diào)線性模擬接地電阻，通過(guò)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警接點(diǎn)9動(dòng)作和復(fù)歸信號(hào)，由信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊7內(nèi)繼電器動(dòng)作啟動(dòng)微機(jī)控制模塊1記錄此時(shí)由A/D轉(zhuǎn)換模塊提供給微機(jī)控制模塊1的電阻值，用于檢測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置絕緣接地電阻告警值準(zhǔn)確性。

所述直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K4包括可調(diào)交流電源模塊41和保護(hù)模塊42，所述可調(diào)交流電源模塊41用于得到0-380V交流電壓，并注入絕緣監(jiān)測(cè)裝置，作為試驗(yàn)電源；所述保護(hù)模塊42由交流電源輸出保護(hù)和交直流隔離保護(hù)組成，其中交流電源輸出保護(hù)由交流輸出開關(guān)負(fù)責(zé)動(dòng)作，當(dāng)輸出采樣電壓大于所設(shè)定的告警值，相關(guān)繼電器動(dòng)作于交流輸出開關(guān)相關(guān)接點(diǎn)將開關(guān)跳開；交直流隔離保護(hù)是通過(guò)在試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)部交流輸出L、N線中串聯(lián)金膜電容（1F/400V），電容具有“通交流、隔直流”的作用。380V交流電源11輸出的380V交流電通過(guò)可調(diào)交流電源模塊得到設(shè)定的交流電壓，然后再經(jīng)過(guò)保護(hù)模塊42輸入到直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置10中，通過(guò)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警接點(diǎn)9動(dòng)作和復(fù)歸信號(hào)，由信號(hào)反饋啟動(dòng)模塊7內(nèi)繼電器動(dòng)作啟動(dòng)微機(jī)控制模塊記錄此時(shí)由A/D轉(zhuǎn)換模塊提供給微機(jī)控制模塊1的交流電壓值，用于檢測(cè)絕緣監(jiān)測(cè)裝置交流竄入告警值準(zhǔn)確性。

上述直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)的試驗(yàn)方法，包括以下步驟：

1）搭接試驗(yàn)系統(tǒng)與絕緣監(jiān)測(cè)裝置10之間試驗(yàn)接線；

2）設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)直流系統(tǒng)電壓試驗(yàn)?zāi)K2參數(shù)，將直流電壓輸出至絕緣監(jiān)測(cè)裝置10，通過(guò)對(duì)比絕緣監(jiān)測(cè)裝置10和試驗(yàn)系統(tǒng)的顯示電壓值判斷裝置的電壓準(zhǔn)確度；

3）設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)直流系統(tǒng)絕緣接地電阻告警功能試驗(yàn)?zāi)K3，將模擬接地電阻31接入直流系統(tǒng)中，當(dāng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警動(dòng)作時(shí)微機(jī)控制模塊1記錄電阻值，檢查告警值動(dòng)作正確性，告警復(fù)歸測(cè)試亦采用相同原理方法；

4）設(shè)置試驗(yàn)系統(tǒng)內(nèi)直流系統(tǒng)交流竄入告警功能試驗(yàn)?zāi)K4，將交流電壓接入直流系統(tǒng)中，當(dāng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置告警動(dòng)作時(shí)微機(jī)控制模塊1記錄交流電壓值，檢查告警值動(dòng)作正確性，告警復(fù)歸測(cè)試亦采用相同原理方法。

本實(shí)施例所述的直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測(cè)裝置試驗(yàn)系統(tǒng)及試驗(yàn)方法，能在絕緣監(jiān)測(cè)裝置投運(yùn)前利用本發(fā)明所述方案對(duì)其各項(xiàng)功能進(jìn)行有效、準(zhǔn)確的試驗(yàn)，確保該設(shè)備能正常投運(yùn)；能有效降低絕緣監(jiān)測(cè)裝置投運(yùn)前試驗(yàn)對(duì)直流系統(tǒng)中其余設(shè)備損壞的概率，減少不必要的經(jīng)濟(jì)損失，避免運(yùn)行設(shè)備隱患形成，提高該項(xiàng)試驗(yàn)的安全性和可靠性。

上述實(shí)施例和圖式并非限定本發(fā)明的產(chǎn)品形態(tài)和式樣，任何所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員對(duì)其所做的適當(dāng)變化或修飾，皆應(yīng)視為不脫離本發(fā)明的專利范疇。