基于改進(jìn)不平衡電橋的直流系統(tǒng)故障檢測研究

李瑋， 趙攀， 趙麗杰

(江蘇大唐國際呂四港發(fā)電有限責(zé)任公司，江蘇 啟東 226200)

0 引 言

直流系統(tǒng)在保障變電站和發(fā)電廠的安全穩(wěn)定運(yùn)行方面起著至關(guān)重要的作用,其供電可靠性直接影響了整個(gè)變電站乃至電網(wǎng)的運(yùn)行安全。隨著電網(wǎng)的不斷發(fā)展，電壓等級不斷提高，對直流系統(tǒng)也提出了更高的要求[1-2]。

直流系統(tǒng)接地和交流竄入是變電站內(nèi)最常見的2種故障類型[3-6]。針對直流系統(tǒng)的接地故障檢測，目前常用的方法有交流信號注入法和不平衡電橋法。交流信號注入法采用在直流系統(tǒng)母線和大地之間注入低頻交流電流信號,查找接地故障來實(shí)現(xiàn)接地監(jiān)測。該方法簡單,易于實(shí)現(xiàn)。其缺點(diǎn)是檢測結(jié)果受系統(tǒng)分布電容影響較大[7-9]。不平衡電橋法根據(jù)電橋原理，通過控制開關(guān)通斷，將2個(gè)數(shù)值相等的電阻分別投切進(jìn)電路實(shí)現(xiàn)接地電阻測量，但功能相對單一，經(jīng)濟(jì)性有待提高[10-11]。

交流竄入故障的檢測包括差分電壓法和隔直電容法。差分電壓法通過在直流母線正/負(fù)極和大地之間接入交流電壓采樣電路，由采樣數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算和判斷[12-14]。隔直電容法基于電容具有“隔直通交”的作用，通過在直流系統(tǒng)正極或負(fù)極對大地之間設(shè)置一個(gè)含有電容的電路隔離直流電壓[15-17]。上述方法大多是對于直流系統(tǒng)定性的分析，而無法實(shí)現(xiàn)定量檢測。

為實(shí)現(xiàn)對直流系統(tǒng)接地故障和交流竄入故障的綜合檢測，本文基于傳統(tǒng)不平衡電橋法和隔直電容法提出了改進(jìn)的不平衡電橋法，并通過理論分析和硬件平臺試驗(yàn)驗(yàn)證了所提方法的有效性和可行性。……