直流馈线系统串入交流分量在线监测技术研究

开篇：润墨网以专业的文秘视角，为您筛选了一篇直流馈线系统串入交流分量在线监测技术研究范文，如需获取更多写作素材，在线客服老师一对一协助。欢迎您的阅读与分享！

摘 要：国内统计资料证实，由于交流混入直流系统，已发生多起继电保护装置失灵、误动作等重大事故，并造成较大的经济损失。文章针对交流混入直流系统检测装置进行深入的原理分析。

关键词：交流混入直流系统；信号分离；选线

国内统计资料证实，由于交流混入直流系统，已发生多起继电保护装置失灵、误动作等重大事故，并造成较大的经济损失。交直流混线已成了影响系统安全运行的重要问题。它不仅可能破坏直流系统本身，而且在一定条件下引发信号回路和保护装置误动作，给系统带来严重后果。及时发现交直流混线事故，并能指示出混入支路和混入母线的装置成了直流系统中急需和必备的装置。

在国家电网公司出台的最新十八项反事故措施5.1.1.14规定：严防交流窜入直流事故出现；5.1.1.18.3中规定：新建或改造的变电所，直流系统绝缘监测装置，应具备交流窜直流故障的测试和报警功能。[1]

目前国网直流系统的绝缘监察装置普遍不具备该功能，文章充分考虑了上述的具体要求，一方面是对指导性文件的落实，另一方面也是对直流馈线检测技术的进一步升级提高，在技术层面进行进一步的探讨。

1 原理简述

交流混入直流系统检测选线功能采用交流选线综合原理技术，当混入直流系统的对地工频电压大于整定值（>50V）时，不管是交流与直流母线之间直接短路，还是交流经电容耦合混入直流母线，或交流经电阻混入直流母线，都可区分是母线混入还是支路线路混入，并可准确选出混入母线号和混入线路号。对工频电源不接地系统（需要时可在其零线与大地之间接一电容），也可实现工频混入直流母线监测选线的功能。正常运行时，装置可查看直流母线工频电压和交流电流最大的三条线路的交流电流的相对值，为及时发现故障，排除故障隐患提供依据。

交流电信号是300Hz以下信号，纹波信号是1000Hz以上信号，通过电容耦合电路可以将交流和直流分开，通过选频电路可以将交流电信号选出来，通过计算机芯片的采集计算，最终可以计算出混入交流成分的幅值大小。通过计算每路交流信号的大小，最大的一路必定是混入源，这样可以得出交流混入点。在实际电路设计时可以参照纹波测试仪的电路，二者只是选频点不同而已。[3]

系统组成（见图1，图2）。

2 关键技术

2.1 交流窜入直流监测的原理

交流电压检测回路，母线通过电容隔直流、差分运放、快速整流、滤波、高速AD，实时检测母线上的交流信号，并反馈至主芯片，若外部交流窜入电压大于所设定的信号保护门限值，通过声光报警及干接点输出报警相关信息，并记录保存本次报警相关信息。交流波形窜入直流时间、幅值、波形、相位等信息。

2.2 直流系统纹波监测原理

电路采用耦合、交直流分解、脉动信号分离等特殊电路处理，将交流信号和直流信号进行隔离，高速采样，全范围测量法进行有效、实时准确对直流电源纹波含量即纹波电压值，计算直流中的纹波系数，测量超过指定值报警并记录。

2.3 交流窜入直流系统的支路检测原理

如图2所示，如果交流火线与支路2的L1搭接，支路2的漏电流互感器就会感应出交流电流I2，而其他支路的漏电流互感器就没有感应电流。这样系统据此感应的交流电流，可以判定交流窜入是在L2支路上。图2中R1、R2是直流接地选线装置的对地检测电阻。如果交流电源地线与支路2的L1搭接，这种情况与直流系统支路接地是一样的情况。[2]

2.4 直流电压的监测

本装置通过实时电压采样来实现对直流电压的监测。

3 结束语

文章对于交流窜入直流的检测和支路判断给出了原理分析，对于从事直流电源运行维护的人员，分析直流接地和交流混入具有很大的指导意义。对于从事相关产品研发的人员也具有相当的参考价值。

参考文献

[1]曹景玉，郑文敬，田峰.交流混入直流引起开关跳闸的原因分析及防范[J].电力安全技术，2010（11）.

[2]杨伟，张俊芳.微机选线式直流系统绝缘监察装置的研究[J].电力自动化设备，2000（4）.

[3]朱代先.高频电路原理及应用[M].西安电子科技大学出版社，2011.