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LYDCS-6000直流接地故障報警裝置
- 發布日期：2025-01-03
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- 地 址：上海寶山
LYDCS-6000直流接地故障報警裝置：内部提供可调直流电源模块，即可以模拟直流系统，将被测装置脱离原系统进行校验，也可以在原系统上对被测绝缘检测设备进行校验。
一、LYDCS-6000直流接地故障報警裝置概述
在原有产品的基础上进行技术创新和提升。提高了装置的测量精度和抗电容干扰的能力。在性能指标的适应性、调试的方便性及运行的可靠性方面均处于国内水平。装置*利用了信号相位锁定、超前校正及跟踪积木式结构等技术，从根本上解决了判断数据不全、选线不准等弊病。且根据2011年12月国家电网公司制定的《十八项国家电网公司十八项电网重大反事故措施》中的第五项“防止变电站全停及重要客户停电事故"中明确提出了原有的直流電源系統絕緣監測裝置，要求增加交流窜直流故障的测记和报警功能。本装置采用实时跟踪信息零处理技术，解决了交流信号窜入直流故障的测记和报警，是作为直流系统逐步改造提升的设备。广泛适用于电力、石化、冶金、邮电、铁路等行业发电厂及变电站。是一种提高电网自动化管理水平、确保安全运行及故障准确定位的智能仪器
公司本著“質量*，以質爲根"的生産理念，嚴格貫徹 ISO9001 質量管理體系，決心爲顧客提供zui爲優質的産品。公司憑借*的科學管理理念、雄厚的生産技術力量、完善的售後服務、嚴格的質量管理，獲得了ISO9001 質量管理體系認證證書、計量合格證證書等多項證書，榮獲“上海市"、“上海市守合同重信譽單位"、“ 全國電力行業設備選型采購推薦産品"等稱號，是“中國電力設備管理協會會員"及“全國電力行業設備管理戰略合作夥伴單位"。
二、LYDCS-6000直流接地故障報警裝置整機測量原理說明
根據直流系統的特殊性，本裝置的測量從測量內容區分，可分爲四大部分，一是母線監測，二是分支回路查巡，三是交流竄直流監與報警，直流系統交流成份紋波的監測。
2.1直流母線監測
2.1.1 在直流系統中，分別從橋網絡A和橋網絡B讀取X和Y兩個直流中心對地電壓值。
見圖－
◎ U 为直流系统母线电压 ◎ U+为直流系统母线正极对地电压
◎ U－为直流系统母线负极对地电压 ◎ R+为直流系统母线正极对地电阻
◎ R－为直流系统母线负极对地电阻 ◎ X为电桥网络A直流中点对地电压
◎ Y为电桥网络B直流中点对地电压
圖一
2.1.2根据电路基本原理分析，要准确求出正对地电阻R+和负对地电阻R－，必建立两组独立的电桥网络方程，将其联立求解，才能真正求出两个电阻R+和R－的电阻值。R1、R2、R分别组成电桥网络，R1≠R2为常量，我们充分利用两个不平衡桥网络A和网络桥B。可以导出绝缘电阻R+和R－仅与母线电压及测量值“X"与“Y"有关。经电脑编程分别计算出R+与R－的数值，同时也可以计算出母线正端对地电压U+与母线对地电压U－值。结构原理如圖一所示。
2.2支回路查巡，故障定位，報警。
主機中配有大功率電阻做爲電橋，檢測支路時定時啓動電橋電阻信號接至直流系統的正負極與地之間。利用電阻電橋之間的轉換，不同的接地電阻與投入的電橋電阻之間的並聯，産生不同對地電壓，産生了不同的接地漏電流，安裝于各支路的傳感器檢測每個支路漏電流。工作原理見（圖二）所示。如果支路有電阻接地、交流竄入故障、直流互竄故障的支路信號、對于故障回路則該支路上的傳感器産生感應電壓，感應電壓的大小與支路電阻成反比。感應電壓信號經模擬選擇開關、放大、帶通濾波、相位比較、濾波、A/D轉換、送CPU進行數據處理，再通過RS485接口轉入主機。
隨著電網容量的不斷擴大，電壓等級的不斷提高，分支回路也相應的增多，有的變電站已多達500分支回路以上。爲了滿足這方面的需求，本裝置利用了總線技術，采用分層分布式設計。將每16回路增加一個采集模塊，這種分層分布式的分散結構不需改變原有的主機結構。並可以拓展到512個回路。采樣模塊和主機之間利用RS485接口實現並接。每個模塊地址碼可以在現場隨意設定，大大提高了産品的適用性和裝置的可靠性。
圖二
2.3 交流竄直流保護，故障幅度與錄波與波形分析,竄入支路故障定位。
主機配置母線交流電壓檢測電路，母線通過電容隔直流、差分運放、快速整流、濾波、高速AD，實時檢測母線上的交流信號，並反饋至主芯片，若外部交流竄入電壓大于所設定的信號，通過聲光報警及幹接點輸出報警相關信息，並啓動了支路巡查電路，巡查電路確定故障支路。並記錄保存本次報警相關信息，大大提高系統的安全性和可靠性。如圖四。
圖四
2.4 直流系統中交流成份（紋波）的監測。故障報警。
電路采用耦合、交直流分解等特殊電路處理，能實時准確地對直流電源紋波含量即紋波電壓值，計算直流中的紋波系數，如圖三。
圖三
2.5 直流互竄檢測，故障定位與分析。
本機內置快速高精度檢測電路，實時檢測現場兩段母線之間的直流互竄故障，並准確查找互竄支路，大大提高系統的安全性和可靠性。爲了保證直流電源對變電站安全運行需要。常常設有兩段獨立的直流電源。同一變電站兩段直流是要求分開獨立運行，由于接線錯誤，設備老化通常會造成兩段母線發生了電氣上的連接，出現了兩段母線手拉手現象。現有的直流系統是采用兩個電橋監測各自的母線，兩段母線出現了電氣上的連接也說是會出現我們常說的“兩點接地現象"。兩點接地現象常常會對變電站的繼電保護正常運行造成一定的危險。我們利用了現有直流接地裝置的技術升級，將電橋電路的智能化技術與支路巡查電路進行充分的結合，成功解決了直流系統兩段母線出現了電氣上的連接，也就是發生了手接手的兩點接地進行了告警，並通過支路巡查定位，准確地查找發生兩段直流母線互竄的回路。我們將兩台測量的直流絕緣監察裝置通過測量與通迅技術，進行數據分析，進行了定位，有效地查找發生直流互竄接地的回路。
發生直流互竄的主要歸納爲有五種工作方式：
現象一、*段母線負端與第二段母線負互竄。
现象二： *段母线正和第二段母线正互窜.
現象三：*段母線正和第二段母線正，*段母線負和第二段母線負同時互竄
現象四：*段母線負端和第二段母線正端互竄，或*段母線正端和第二段母線負端互竄。
三、LYDCS-6000功能特點
本裝置采用Cortex-M3內核的STM32芯片爲主控芯片，集成度高，抗幹擾能力強，運行速度快，功耗低。
3.1 操作界面基于菜單式的人性化設計。
3.2相關的所有參數均可通過菜單進行設置，相關的所有報警均通過聲光輸出和相應的幹接點輸出。
3.3准確檢測直流電壓、模塊狀態、直流絕緣及接地選線爲；精確區分母線接地、支路接地，並顯示接地電阻阻值；自動分辨兩條或兩條以上支路同時接地的故障等。
3.4可隨時操作界面進入全部支路的巡檢操作，以觀察全部支路的接地狀況。
3.5 可隨時操作界面進入全部支路的單檢操作，分全部支路單檢（通過按鍵循環檢測）和選定支路單檢（通過按鍵選定某一支路檢測）。
3.6 保存顯示當前5次的母線絕緣報警記錄。
3.7 提供檢測2段母線的紋波電壓和紋波系數。
3.8 對CT極性無*性要求、無方向要求。
3.9 信号采集数据采用RS485接口技术，使数据的有效传输距离可达 1000米。
3.10裝置提供串行數據通訊接口（RS－232、RS－485）和外部設備連系。
3.11 裝置提供100M的以太網接口。
3.12支路檢測速度快.巡檢16路以後的數據時，平均每路巡檢時間低于1秒。
3.13 本機可以通過參數設定設置交流竄入報警門限（交流有效值）。
3.14裝置采用實時跟蹤信息零處理技術，解決了交流信號竄入直流故障的測記和報
警。
3.15采用彩屏液晶顯示、中文界面、顯示直觀明了，並帶有液晶自動保護功能。
3.16本系統可提供簡單的多機連接功能，適用于複雜的多級直流系統中，不會出
誤報及拒報現象。
3.17 紋波測量：采用實時全數字寬帶測量、實時測量全範圍的直流電源紋波、電
壓值、並計算紋波系數值，有效記錄直流電源中的交流含量。
四、LYDCS-6000技術性能指標
4.1 適應環境溫度：-10℃～+55℃：濕度≤90％
4.2 大氣壓：80-110KPA；
4.3 直流系統電壓等級：220Vdc、110Vdc、48Vdc、24Vdc；
4.4装置工作电压：AC/DC 85-265v
4.5 母線段數：二段
4.6 繼電器接點電流：DC220V/3A
4.7 母線電壓測量精度：±0.5％
4.8 母線絕緣電阻測量精度：0-5KΩ*.1KΩ
5-50KΩ误差≤5％
50-100KΩ误差≤10％
4.9 继电器动作报警时间: ≤2秒
4.10 支路絕緣電阻測量精度：0.5-10KΩ誤差≤15％
10-25KΩ誤差≤20％
4.11 交流竄入電壓測量範圍：0-300V
4.12 交流竄入電壓測量精度：≤1%
4.13 紋波測量範圍：0-100V
4.14 紋波測量精度大于1%
4.15裝置功耗：≤30W
4.16 裝置重量：≤8Kg
4.17 外型尺寸：（長×高×深）：360×135×280㎜，
4.18 采集單元外型：155×95×43㎜
五、LYDCS-6000産品圖片
5.1主機前面板各部件功能介紹：見上圖所示。
5.1.1按鍵“上"鍵、“下"鍵、“左"鍵、“右"鍵、“確定"鍵、“取消"鍵。
5.1.2指示燈
電源指示燈：儀器通上電源時，該燈亮。
信號指示燈：儀器進入支路檢測狀態後，該燈亮。
超壓報警燈：母線電壓超過門限設定值時，該燈亮。
欠壓報警燈：母線電壓低于門限設定值時，該燈亮。
絕緣報警燈：母線對地絕緣電阻低于門限設定值時，該燈亮。
支路報警燈：支路檢測時，接地電阻值低于門限設定值時，該燈亮。
瞬時接地燈：母線瞬時對地絕緣電阻值低于門限設定值時，該燈亮。
交流串路燈：當有交流竄入時，該燈亮。
5.1.3液晶顯示器
中文顯示設定參數,母線監測數據及支路檢測數據等.
5.1.4電源開關
電源開關置于機箱後面，置ON時接通儀器工作電源，置OFF時，電源切斷。
5.2主機後面面板簡介
後面板上貼有接線端子功能表，見下圖所示。其中故障報警繼電器輸出爲常閉觸點，當儀器正常工作時，該繼電器觸點斷開；當儀器發生故障時，該繼電器觸點閉合。其它報警繼電器輸出均爲常開觸點，只有報警輸出時，相應的繼電器觸點才閉合。
六、LYDCS-6000通電前檢查
6.1裝置到貨後，首先應檢查包裝箱上的産品登記單與裝置箱體上的質量檢驗合格證，並確認與訂貨*。
6.2打開裝置機箱對裝置各部件進行檢查，確定各部件有無松動及損壞現象，檢查有關電纜線連接是否可靠。
6.3核對裝置工作電源電壓和現場電壓是否相符。
6.4上述各項檢查完畢方可通電試驗。
七、LYDCS-6000安裝
7.1本装置可单独安放在工作台或安裝在直流屏柜内。系统为了适应不同的用户，在外观设计时选用了两种机型，4U的机型里面安裝了两个采样模块，小机型里面没有安裝采样部件。具体安裝尺寸见图五。
图五
7.2互感器安裝
7.2.1互感器应安裝在支路距母线的zui近端（zui后安裝在分支路空气开关或熔丝之间）。
7.2.2常見的規格有內徑爲φ18、φ44、φ90及K20四種見圖六（三種）。
7.2.3互感器的一個接線端子連接在采樣模塊的信號輸入支路端子上而另一個接線端子連接在采樣模塊的接地輸入端子上。
圖六
7.3采集模块的安裝：
按回路的需要增加相應的互感器和采集模塊，各采樣模塊之間采用≥0.5平方毫米的導線相連接。各分支路互感器接在采集模塊的信號輸入端。（各采樣模塊的輸入端的地線是獨立的，不和大地連接）參照圖五
7.4 主从机（多机系统运行）部分安裝简要说明：
7.4.1 主從機之間通過RS485通訊連接，即每台機器後面面板的第39（RS485A）、第40（RS485B）端子並聯。
7.4.2 所有模塊均通過五芯線連至主機後面面板第31-35端子。
7.5采樣模塊
7.5.1采樣模塊的使用，采樣模塊是本裝置拓展采樣回路的關鍵部件，是拓展多級聯機的入口。
7.5.2采樣模塊的編碼：采樣模塊編號采用8421方式，以先後順序從1到99。
7.5.3采样模块的编码方法：（安裝面向下，文字标志面向上）。8位拨码开关分别表示十进制的个位（1.2.3.4），和十位（5.6.7.8），每一位按照二进制方式计算，直到9。各位开关在靠近NO的字样边是0，选中的数字键向下有效。所以在使用时要注意采样模块的编码要按顺序编制，检查无误后才能通电运行。如要设置第63块，见下表：
7.5.4采樣模塊是裝置的子系統，它的地線是獨立的，所以各個互感器的接地點應接在所屬模塊的接地點上。以防相互幹擾，采樣模塊的地線不和大地連接.采集模塊超過4個需要加一個12V的電源.用戶在使用時請注意。
7.5.5采樣模塊和主機的連線可參考連線圖七。
圖七
