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专利号: 2016110629381
申请人: 东北电力大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2023-12-11
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于谐振补偿理论的直流系统绝缘检测方法,其特征在于:将直流系统等效为一直流系统等效电路,所述直流系统等效电路包括正母线、负母线、R+、R-、C+、C-、Ri+、Ri-、Ci+、Ci-,其中正负电压分别为直流+110V、-110V,R+、R-和C+、C-为正、负母线等效对地电阻、电容;Ri+、Ri-、Ci+、Ci-为正、负支路对地电阻和对地电容,母线上连接多条支路,所有支路对地电阻和对地电容的集合即为母线对地电阻和对地电容;该方法为:在直流系统中的正负母线上分别设置开关投切支路和电感补偿支路,每个开关投切支路包括Ra、Rb、K1、K2,Ra、Rb为开关投切支路上的限流电阻,K1、K2为投切开关,每个电感补偿支路包括L+、L-,L+、L-为电感补偿支路上的电感;开关K1、K2交替开断与大地相连,与母线对地电阻构成频率可调的方波交流回路,使L+、L-与C+、C-发生并联谐振;电流表测量流过开关投切支路的电流为IRa、IRb,通过电流表测得流过电感补偿支路的电流为IL+、IL-;在每条支路上安装交流小电流传感器,正负母线上开关交替开闭调节电压电流频率,电感补偿电路上的电感与系统对地等效电容发生谐振,从而消除电容对交流传感器精度的影响,电阻Ra与Rb为预设限流电阻,当开关投切支路投切于正母线位置时,电流由正母线、开关经支路接地电阻流入负母线构成回路,电感与电容发生并联谐振等效为开路状态,测量数据,开关投切支路投切于负母线时原理相同,仅电流方向相反;

具体包括以下步骤:

1)计算出系统总对地电容值;

2)以50Hz为基准,通过谐振公式 计算出发生谐振所需电感值,再投切电感组

中与所需电感值最接近的电感,最后改变投切电阻频率,以实现完全谐振;单片机控制K1,K2开关快速交换开闭,控制电路中电压、电流频率,使电路中电压、电流波形为方波,以达到电感对电容补偿,发生谐振;

3)与此同时将交流小电流传感器进行在线安装,并对各支路电流进行测量,首先对照等效电路列出基尔霍夫电流向量方程组:

其中,R1,C1...为支路等效对地电阻及电容,I1,I2为支路传感器测量电流,IRa为开关投切支路投入正母线时流过开关投切支路电流,通过开关投切支路中电流表测出,IRb为开关投切支路投入负母线时流过开关投切支路电流,通过开关投切支路中电流表测出,得出IRa=-IRb=IR,IL为投切电感支路电流,由电流表测出;

4)将交流小电流传感器测出的Ii,Ij,Ik...与IR,IL带入方程组:

求出IRi,IRj,IRk,....ICi,ICj,ICk,....,最后将其带入支路电阻计算公式其中Ri为待求第i条支路电阻值,IRi为流过第i条支路中待测电阻的电流,U为直流系统正负母线之间电压220V,IR为流过投切开关的电流,R为开关投切支路电阻,即可计算出支路绝缘状况,从而实现对直流系统的绝缘检测。