直流母线之间及对地绝缘的监测装置

摘要

本发明公开并提供了一种直流母线之间及对地绝缘的监测装置，它包括平衡电阻一至平衡电阻四（R1、R2、R3、R4）、不平衡电阻（R5）和第三继电器（J3）及测量两段母线电压的切换继电器（ZJ），以及用于监测两段母线即第一段母线（1M）和第二段母线（2M）短接的第一继电器（J1）、第二继电器（J2）组成，改变所述切换继电器（ZJ）与所述第一段母线（1M）和第二段母线（2M）的连接，分别监测所述第一段母线（1M）和第二段母线（2M）中的正母线和负母线彼此相互间的绝缘电阻和各母线对地绝缘电阻。

权利要求

1.一种直流母线之间及对地绝缘的监测装置，其特征在于：它包括平衡电阻一至平衡电阻四（R1、R2、R3、R4）、不平衡电阻（R5）和第三继电器（J3）及测量两段母线电压的切换继电器（ZJ），以及用于监测两段母线即第一段母线（1M）和第二段母线（2M）短接的第一继电器（J1）、第二继电器（J2）组成，所述切换继电器（ZJ）采用一个继电器的两对切换节点或两个继电器节点分别切换实现，所述第一段母线（1M）和第二段母线（2M）分别包括正母线和负母线，所述平衡电阻一至平衡电阻四（R1、R2、R3、R4）依次串联，所述平衡电阻一（R1）的另一端连接所述切换继电器（ZJ）一组触头的中心点，所述平衡电阻四（R4）的另一端连接所述切换继电器（ZJ）另一组触头的中心点，所述切换继电器（ZJ）一组触头除中心点外的两个触点分别对应连接所述第一段母线（1M）和第二段母线（2M）中的正母线，所述切换继电器（ZJ）另一组触头除中心点外的两个触点分别对应连接所述第一段母线（1M）和第二段母线（2M）中的负母线，所述平衡电阻二与三的串联接点连接共地端，所述平衡电阻一和二的串联接点与所述第二段母线（2M）中的正母线间连接所述第一继电器（J1），所述平衡电阻三与四的串联接点与所述第二段母线（2M）中的负母线间连接所述第二继电器（J2），所述不平衡电阻（R5）和第三继电器（J3）串联后与并联在所述平衡电阻三、四串联后的两端，改变所述切换继电器（ZJ）与所述第一段母线（1M）和第二段母线（2M）的连接，分别测量正母线或负母线对地绝缘电阻，所述监测装置通过平衡电阻一至平衡电阻四（R1、R2、R3、R4）、不平衡电阻（R5）和第三继电器（J3）及切换继电器（ZJ）、第一继电器（J1）、第二继电器（J2）监测所述第一段母线（1M）和第二段母线（2M）中的正母线和负母线彼此相互间的绝缘电阻和各母线对地绝缘电阻。

2.根据权利要求1所述的直流母线之间及对地绝缘的监测装置，其特征在于：当所述两段正母线或负母线绝缘电阻下降时，所述不平衡电阻（R5）和第三继电器（J3）及切换继电器（ZJ）、第一继电器（J1）、第二继电器（J2）监测各母线间和各母线对地绝缘电阻时，所述平衡电阻一至平衡电阻四（R1、R2、R3、R4）的阻值为：平衡电阻一的阻值加上平衡电阻二的阻值等于平衡电阻三的阻值加上平衡电阻四的阻值。

说明书

直流母线之间及对地绝缘的监测装置

技术领域

[0001] 本发明涉及一种直流系统两段母线之间及两段母线对地绝缘的监测装置。

背景技术

[0002] 在电力系统变电站、发电厂及厂矿、医院等场所的供配电中，为了确保站（厂）内设备供电可靠性，通常使用直流不间断电源给设备供电。为了提高供电可靠性，直流一般采用
单母线分段或双母线供电，并要求针对各母线对地绝缘进行监测及监测两段母线之间是否
有短接现象。

[0003] 现有技术中的上述绝缘监测装置只能监测母线对地绝缘，不能监测两段母线之间是否有短接现象发生。然而，当两段母线之间发生任何一种形式短接时，会造成母线对地绝
缘监测不准、两段母线之间形成换流等事故隐患。这将造成设备供电可靠性的下降，严重时
将影响供电的正常运行。因此，改进上述绝缘监测装置的缺陷十分必要。

发明内容

[0004] 本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足, 提供一种对地绝缘监测准确、能避免安全事故发生的直流母线之间及对地绝缘的监测装置。

[0005] 本发明所采用的技术方案是：本发明包括平衡电阻一至平衡电阻四、不平衡电阻和第三继电器及测量两段母线电压的切换继电器，以及用于监测所述两段母线即第一段母
线和第二段母线短接的第一继电器、第二继电器组成，所述切换继电器采用一个继电器的
两对切换节点或两个继电器节点分别切换实现，所述第一段母线和第二段母线分别包括正
母线和负母线，所述平衡电阻一至平衡电阻四依次串联，所述平衡电阻一的另一端连接所
述切换继电器一组触头的中心点，所述平衡电阻四的另一端连接所述切换继电器另一组触
头的中心点，所述切换继电器一组触头除中心点外的两个触点分别对应连接所述第一段母
线和第二段母线中的正母线，所述切换继电器另一组触头除中心点外的两个触点分别对应
连接所述第一段母线和第二段母线中的负母线，所述平衡电阻二与平衡电阻三的串联接点
连接共地端，所述平衡电阻一和平衡电阻二的串联接点与所述第二段母线中的正母线间连
接所述第一继电器，所述平衡电阻三与所述平衡电阻四的串联接点与所述第二段母线中的
负母线间连接所述第二继电器，所述不平衡电阻和第三继电器串联后并联在所述平衡电阻
三、所述平衡电阻四串联后的两端，改变所述切换继电器与所述第一段母线和第二段母线
的连接，分别测量正母线或负母线对地绝缘电阻，本装置通过平衡电阻一至平衡电阻四、不
平衡电阻和第三继电器及切换继电器、第一继电器、第二继电器监测所述第一段母线和第
二段母线中的正母线和负母线彼此相互间的绝缘电阻和各母线对地绝缘电阻，

[0006] 当所述两段正母线或负母线绝缘电阻下降时，所述不平衡电阻和第三继电器及切换继电器、第一继电器、第二继电器监测各母线间和各母线对地绝缘电阻时，通常情况下所
述平衡电阻一至平衡电阻四的阻值为平衡电阻一 + 平衡电阻二 = 平衡电阻三 + 平衡电
阻四

[0007] 本发明的有益效果是：由于本发明包括平衡电阻一至平衡电阻四、不平衡电阻和第三继电器及测量两段母线电压的切换继电器，以及用于监测所述两段母线即第一段母线
和第二段母线短接的第一继电器、第二继电器组成，所述切换继电器可采用一个继电器的
两对切换节点或两个继电器节点分别切换实现，所述第一段母线和第二段母线分别包括正
母线和负母线，所述平衡电阻一至平衡电阻四依次串联，所述平衡电阻一的另一端连接所
述切换继电器一组触头的中心点，所述平衡电阻四的另一端连接所述切换继电器另一组触
头的中心点，所述切换继电器两组触头其余的共四个触点分别对应连接所述第一段母线和
第二段母线中的正母线或负母线，所述平衡电阻二与平衡电阻三的串联接点连接共地端，
所述平衡电阻一和平衡电阻二的串联接点与所述第二段母线中的正母线间连接所述第一
继电器，所述平衡电阻三与所述平衡电阻四的串联接点与所述第二段母线中的负母线间连
接所述第二继电器，所述不平衡电阻和第三继电器串联后并联在所述平衡电阻三、平衡电
阻四串联后的两端，改变所述切换继电器与所述第一段母线和第二段母线的连接，所以本
发明可以分别监测所述第一段母线和第二段母线中的正母线和负母线彼此相互间的绝缘
电阻和各母线对地绝缘电阻。

附图说明

[0008] 图1是本发明监测两段母线短接的电路原理示意图；

[0009] 图2是本发明监测正母线或负母线对地绝缘电阻的电路原理示意图；

[0010] 图3是本发明监测两段母线之间绝缘电阻的电路原理示意图；

[0011] 图4是本发明监测各母线间及对地绝缘电阻的电路原理示意图。

具体实施方式

[0012] 如图1至图4所示，本发明包括平衡电阻一至平衡电阻四R1、R2、R3、R4、不平衡电阻R5和第三继电器J3及测量两段母线电压的切换继电器ZJ，以及用于监测两段母线即第
一段母线1M和第二段母线2M短接的第一继电器J1、第二继电器J2组成，所述切换继电器
ZJ可采用一个继电器的两对切换节点或两个继电器节点分别切换实现，所述第一段母线
1M和第二段母线2M分别包括正母线和负母线，所述平衡电阻一至平衡电阻四R1、R2、R3、R4
依次串联，所述平衡电阻一R1的另一端连接所述切换继电器ZJ一组触头的中心点，所述平
衡电阻四R4的另一端连接所述切换继电器ZJ另一组触头的中心点，所述切换继电器ZJ一
组触头除中心点外的两个触点分别对应连接所述第一段母线1M和第二段母线2M中的正母
线，所述切换继电器ZJ另一组触头除中心点外的两个触点分别对应连接所述第一段母线
1M和第二段母线2M中的负母线，所述平衡电阻R2与R3的串联接点连接共地端，所述平衡
电阻R1和R2的串联接点与所述第二段母线2M中的正母线间连接所述第一继电器J1，所
述平衡电阻R3与R4的串联接点与所述第二段母线2M中的负母线间连接所述第二继电器
J2，所述不平衡电阻R5和第三继电器J3串联后与并联在所述平衡电阻R3、R4串联后的两
端，改变所述切换继电器ZJ与所述第一段母线1M和第二段母线2M的连接、所述不平衡电
阻R5和第三继电器J3与所述第一段母线1M和第二段母线2M的连接，分别测量正母线或
负母线对地绝缘电阻，本装置通过平衡电阻一至平衡电阻四R1、R2、R3、R4、不平衡电阻R5
和第三继电器J3及切换继电器ZJ、第一继电器J1、第二继电器J2监测所述第一段母线1M
和第二段母线2M中的正母线和负母线彼此相互间的绝缘电阻和各母线对地绝缘电阻，

[0013] 当所述两段正母线或负母线绝缘电阻下降时，所述不平衡电阻R5和第三继电器J3及切换继电器ZJ、第一继电器J1、第二继电器J2监测各母线间和各母线对地绝缘电阻
时，通常情况下所述平衡电阻一至平衡电阻四R1、R2、R3、R4的阻值为R1+R2=R3+R4。

[0014] 以下是本发明实施例方案原理：

[0015] 本发明实施例所采用的技术方案包括由平衡电阻R1、R2、R3、R4、不平衡电阻R5和第三继电器J3及通过切换测量两段母线电压的继电器ZJ（可采用一个继电器的两对切
换节点或二个继电器的切换节点实现）和用于监测两段母线1M和2M短接的继电器J1、J2
组成，其原理如图1所示。下述技术方案以图1（a）为基础进行描述，图1（b）原理与图1
（a）相同。

[0016] 本发明实施例方案中，通过平衡电阻R1、R2、R3、R4和继电器ZJ在两段母线之间的切换分别测量正母线或负母线对地绝缘电阻，通常情况下阻值取R1+R2=R3+R4=R，
如图2所示。在图2（a）中假设负母线对地电阻远远大于平衡电阻R3+R4，则已
知母线电压Um、地对负母线电压Ud和平衡电阻R条件下，正母线对地电阻R+d=
；同样在图2（b）中假设正母线对地电阻远远大于平衡电阻R3+R4，则已知
母线电压Um、地对负母线电压Ud和平衡电阻R条件下，负母线对地电阻R-d= 。

[0017] 本发明实施例方案中，当正母线和负母线绝缘电阻同时下降时，通过平衡电阻R1、R2、R3、R4、继电器ZJ在两段母线之间的切换和不平衡电阻R5及第三继电器J3的切换，分
别测量两段正母线和负母线对地绝缘电阻，通常情况下阻值取R1+R2=R3+R4=R, R5=2R, 如
图3所示。在图3中假设正负母线绝缘电阻同时降低，则Rd= 。

[0018] 本发明实施例方案中，通过平衡电阻R1、R2、R3、R4、当继电器ZJ连接在1M母线上时、分别短接继电器J1和J2，用于监测+1M母线与+2M母线或-1M母线与+2M母线或-1M
母线与-2M母线或+1M母线和-2M母线之间是否短接，如图4所示。当继电器ZJ连接在1M
母线上时，测量地对负母线电压Ud，在图4（a）和图4（b）中，分别合J1或J2，此时若1M
和2M母线间无任何短接，则Ud值不变化；若1M与2M间有如+1M母线与+2M母线、或+1M
母线与-2M母线、或-1M母线与+2M母线、或+1M母线和-1M母线分别与+2M母线和-2M母
线之间有任何形式的短接，Ud值发生变化，由此可判断出1M母线与2M母线间有短接现象
发生。