直流绝缘监测仪的利记博彩app
【专利摘要】直流绝缘监测仪是一种低成本的针对直流电系统母线及支路的绝缘状态进行在线实时的检测与管理的装置，广泛应用于各种规格电力操作电源系统、太阳能光伏并网系统、直流供电源系统、HVDC高压直流电源系统绝缘状态的检测与管理。本发明是由位于直流正负极与地之间的电阻桥、位于每条直流支路上的漏电流传感器、电压测量电路组和主控制器构成。本发明对漏电流传感器的要求大大降低了，可以采用传统的霍尔电流传感器实现，不需要昂贵的磁调制电流传感器了，从而大大降低了系统成本。
【专利说明】直流绝缘监测仪
【技术领域】
[0001]本发明提出了一种低成本的针对直流电系统母线及支路的绝缘状态进行在线实时检测与管理的装置，广泛应用于各种规格电力操作电源系统、太阳能光伏并网系统、直流供电源系统、HVDC高压直流电源系统绝缘状态的检测与管理。
【背景技术】
[0002]在电力、能源、工业、电信、地铁等许多领域，都用到直流电系统，这些直流电一般是浮地运行，或者是中性点接地运行的。为了保证系统的可靠运行，需要实时的在线监测系统母线及各个支路的正负极对地的绝缘情况，当某一点对地绝缘电阻低于设定的报警值时，及时发出报警信号，并给出故障点。当前的接地绝缘监测仪从原理上有小信号注入法和直流漏电流检测法。前者由于有许多缺点有渐渐被淘汰的趋势，比如是当支路负载感性或容性对地发生改变时，容易产生误差，需重新校准，由于有低频交流信号叠加到了直流上，信号源容易发生故障。直接直流漏电流法是主流和趋势，它是通过测量母线正负极对地电压，及各个支路对地直流漏电流，计算得出每个支路的对地绝缘电阻。但由于每个支路的直流漏电流非常小，一般都在mA甚至uA级，而且需要绝缘测量，所以要求漏电流传感器要有很低的零漂，传统的霍尔电流传感器达不到要求，要采用价格昂贵的磁调制电流传感器。本质上传统的霍尔电流传感器不能应用于漏电流监测的原因是霍尔电流传感器的零漂都在mA级以上，这样从绝对值上看零漂把有效值给淹没了。每一套绝缘监测仪上需要多个漏电流传感器，所以漏电流传感器是构成接地绝缘监测仪的主要成本，在一些情况下漏电流传感器的成本甚至占整体成本的90%以上。所以如果能有新的方法，能降低对漏电流传感器的零漂要求，将大大降低绝缘监测仪的成本。
【发明内容】
[0003]本发明提出了一种新原理的接地绝缘监测仪，可以采用传统霍尔电流传感器实现高精度的绝缘电阻的监测，大大降低了绝缘监测仪的整体成本。
[0004]本发明的技术方案是:
[0005]本发明的直流绝缘监测仪的工作原理是通过主动改变安装于直流正负极与地之间的电阻桥的电阻值，从而改变直流电正负极的对地电压以及有接地绝缘问题的直流支路的漏电流，根据在不同电阻桥电阻值时，此漏电流的变化量进行计算，得出相应支路的对地绝缘情况或绝缘电阻值；本发明从逻辑结构上是由位于直流正负极与地之间的可变电阻桥网络(下文简称电阻桥)、位于每条直流支路上的漏电流传感器、直流正负极对地的电压测量电路组和主控制器构成；电阻桥中有开关，电阻桥正负极对地的电阻值通过开关的开合进行调整变化；漏电流传感器的零漂对测量结果没有影响，本发明中的漏电流传感器选用霍尔原理的电流传感器实现。
[0006]本发明的有益效果是:
[0007]由于对支路的接地绝缘电阻的测量是基于漏电流传感器测量的电流值变化量的，漏电流传感器的零漂对绝缘电阻的测量没有影响，所以对漏电流传感器的要求大大降低了，可以采用传统的霍尔电流传感器实现，不需要昂贵的磁调制电流传感器了，从而大大降低了系统成本。
[0008]本说明书有一个附图:图1，本分明的直流绝缘监测仪实施例。
【具体实施方式】
[0009]图1是使用本发明的一个实施例，在每个直流支路上套有漏电流传感器，在直流母线的正负极与大地之间有可变电阻桥(图1中的R1、R2、R3、R4、S1、S2组成)，在直流正负极对大地之间有电压测量电路，主控制器与电压测量电路、漏电流传感器、电阻桥连接(为了清晰，图1中没有画出它们之间的连线)。图1中Rp和Rn是两个不同直流支路上对地漏电阻，它们是系统需要监测的对象，对应的Ip和In为它们对地的漏电流。Vp和Vn是直流电正极对地电压和负极对地电压。电阻桥中R2和R3称为平衡电阻，Rl和R4称为不平衡电阻，SI和S2为不平衡电阻投切开关。当系统正常运行时，通过投切SI和S2，改变电阻桥网络，在本例中电阻桥网络有四种组合，SI和S2全开，SI和S2全关，SI开S2关，SI关S2开。这四种组合，会影响Vp和Vn，对应四组电压值，相应的也对应四组Ip与In。假设有两种电阻桥状态对应的Vp与Vn的变化量为A Vp与A Vn，相应的Ip与In的变化量为A Ip和Ain。根据电路原理则有如下公式:
[0010]Rp= A Vp/ A Ip (I)
[0011]Rn = A Vn/ A In (2)
[0012]穿过漏电流传感器I的电流变化量A Il与A In相等，穿过漏电流传感器2的电流变化量A 12与A Ip相等。在直流电压不变的情况下，A Vp应该与A Vn相等，计为A V。再根据公式(I)和公式(2)，则有如下公式:
[0013]Rp = AV/A 12 (3)
[0014]Rn = A V/A Il (4)
[0015]AV可以通过电压测量电路测量两种不同电阻桥状态下的电压差得出，A Il和A 12可以从漏电流传感器I和漏电流传感器2在相应的两种不同电阻桥状态下的差值得出。所以通过上面的两个公式就计算出了直流系统的每个支路对地绝缘电阻值。由于公式中的电流量是采用的不同电阻桥状态下的漏电流传感器测量的电流变化量，所以从原理上漏电流传感器的零漂对测量结果没有影响。
[0016]由于上述测量过程中，漏电流传感器的零漂对测量结果没有影响，所以可以采用低成本的霍尔电流传感器实现，不需要昂贵的磁调制电流传感器，从而大大降低了接地绝缘监测仪的整体成本。
【权利要求】
1.直流绝缘监测仪，实现了对直流电系统每个支路的绝缘状态在线监测，其特征在于是通过主动改变安装于直流正负极与地之间的电阻桥的电阻值，从而改变直流电正负极的对地电压以及有接地绝缘问题的直流支路的漏电流，根据在不同电阻桥电阻值时此漏电流的变化量进行计算得出相应支路的对地绝缘情况或绝缘电阻值。
2.根据权利要求1所述的直流绝缘监测仪，其特征在于它是由位于直流正负极与地之间的可变电阻桥网络、位于每条直流支路上的漏电流传感器、直流正负极对地的电压测量电路和主控制器构成。
3.根据权利要求1与权力要求2所述的直流绝缘监测仪，其特征在于所述的漏电流传感器采用霍尔电流传感器。
4.根据权利要求1与权力要求2所述的直流绝缘监测仪，其特征在于所述的电阻桥网络正负极对地的电阻值是通过开关的开合进行调整变化的。
【文档编号】G01R31/02GK103777107SQ201210425994
【公开日】2014年5月7日 申请日期:2012年10月20日 优先权日:2012年10月20日
【发明者】张永 申请人:丰郅(上海)新能源科技有限公司