基于故障放大法的直流系统绝缘监测装置的研究

作     者：杨圣强 

作者单位：东北电力大学 

学位级别：硕士

导师姓名：周军

授予年度：2014年

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

主      题：直流系统 绝缘 电阻投切 接地故障 直流母线 

摘      要：在电厂和变电站中直流系统是电力系统中非常重要的辅佐电源，其可靠性直接影响到整个电力系统的安全运行，而直流接地是直流系统常见的故障之一，当发生一点接地时并不会立刻对系统造成大重大影响，但当发生两点或多点同时接地时将会对系统的运行造成危害，因此，当一点接地时，不允许直流系统长期运行，所以对系统进行实时在线监测是十分必要的。 首先本文对已有的几种直流系统绝缘检测方法进行了介绍，叙述了其检测原理并对其优缺点进行分析。针对已有方法受环境影响大、检测范围有限以及灵敏度低等问题，提出采用故障放大的方法设计了一种新型的绝缘监测装置，在保证系统安全工作的前提下通过控制开关向系统投入检测电阻，通过电流传感器完成数据的采集，利用CAN总线进行通讯把采集的数据传送给主机，由主机来计算系统绝缘电阻值从而判断系统的绝缘状况。其次介绍了系统的设计方案，从硬件和软件两个方面详细介绍了该装置的研制方法，硬件部分主要分为主控制模块和传感器采集模块，都采用了单片机C8051F040作为核心处理器，其处理能力强，运行速度快，传感器采集模块采用的是自行设计的漏电流传感器对漏电流进行采集。软件部分使用C语言进行编程实现。最后，根据系统的要求完成了上位机显示界面的设计。给出了装置主要测试电路和软件程序流程图。通过实验及现场运行证明了该装置能够准确的监测系统的绝缘状况，灵敏度高，适合电厂和变电站的直流系统绝缘在线监测。