发电厂和变电站的直流系统是控制系统和信号系统.doc

1 概述发电厂和变电站的直流系统是控制系统和信号系统、继电保护自动装置的工作电源，直流系统的工作可靠性直接影响电力系统的安全但直流回路种类繁多，支线纵横，发生接地的几率非常高正常情况下，直流系统的正负母线是对地浮空的当直流系统发生一点接地时虽不会影响正常工作，但当出现第二个接地点时，将有可能引起事故因此必须立即排除接地故障然而，直流系统的接地故障查找却是一个棘手的问题传统的方法是逐路断开各支路，根据绝缘监察装置的指示来确定故障支路，然后顺着该支路逐级查找，最后确定接地点这种方法十分费时费力，而且当断开某一支路时，该支路上的控制与保护装置要短时退出，这时有可能引起事故本公司生产的SH-MDL型直流系统电压绝缘监察及选线装置 （以下简称直流选线装置）可以完美地解决上述问题该装置采用现代微电子技术，能实现对直流系统的母线电压和对地绝缘的实时监测，发生故障时能及时报警并在不断电的情况下自动确定接地支路，在便携式探测仪的配合下可迅速查找到接地点，是传统绝缘监察装置的理想的升级换代产品广泛适用于电力、煤炭、冶金、化工、石油等部门2 功能及特点2.1 功能2.1.1 实时监测直流系统的绝缘状况一旦系统的接地电阻低于预先设定的报警值，则自动报警。

之后装置进入选线状态，显示并打印出接地支路号；2.1.2 实时监测并显示直流系统的母线电压一旦系统的母线电压超出预先设定的范围，则自动报警；2.1.3 不需停电即可查找接地支路在多点接地及系统对地电容较大的情况下仍有较高的准确度在便携式探测装置的配合下可迅速准确地找出具体的接地点正负母线的对地绝缘均匀下降时仍能准确报警；2.1.4 可以随时方便地更改设置参数，如各种报警值等；2.1.5 可以记忆20次最新的报警信息供随时显示和打印；2.1.6 采用先进的液晶显示技术，显示容量大以菜单方式操作，简单方便；2.1.7 采用插板式结构，便于维护；2.1.8 具备RS232、RS422和RS485串口，同微机监控系统相连，易于实现远方监测；2.2 与国内的同类装置相比，该装置具有如下优点：2.2.1 检测灵敏度高，受系统对地电容影响小；2.2.2 系统的正负母线对地绝缘均匀下降时仍能准确报警；2.2.3 抗干扰能力强，可靠性高；2.2.4 能同时监测两段母线3 技术规范3.1 监测最大路数： 1型：31路、2型：63路、3型：126路3.2 系统接地检测灵敏度： ≤99kΩ3.3 支路接地检测灵敏度∶ ≤20 kΩ3.4 每条支路的检测时间∶ ≤10秒3.5 接地报警信息追忆： 20次3.6 输出报警信号： 电压异常、接地3.7 通讯接口标准： RS-232，RS-422，RS-4853.8 适用的直流系统电压等级： 220V、110V、48V3.9 电源电压： 交流187V到253V或直流176V到242V3.10 装置功耗： ≤15W3.11 重量： ≤15kg(不含传感器)3.12 工作环境 温度-5℃～40℃,相对湿度≤90%4 基本原理该装置采用先进的变频探测原理来检测接地支路，机内有双频信号发生器。

当直流系统发生接地时，装置自动产生交替的双低频信号注入直流系统，安装于各支路的传感器将接收到的信号传送给主机主机内部的微处理器经过分析计算后，显示并打印出接地支路号4.1 整个装置的工作流程图如下∶ 返回否电压异常报警 接地报警开 始初始化及自检绝缘数据采集电压数据采集数字测量及滤波数字测量及滤波电压异常? 接地?启动信号源扫描各支路显示并打印出接地支路 等待按键 进入主菜单是是否信 号 源 电 源 接 地 报 警 电 压 报 警 串行通讯口 时 钟 键 盘 微型打印机 液晶显示器CPUA/D传感器n．．．传感器2传感器1滤波隔离信号源电压滤波隔离绝缘检测电路滤波隔离母线电压信号4.2 装置的原理框图如下：滤波放大多路 开关5 安装及设计说明5.1 型号含义 SH- MDL - × ×× 改进代号 设计序号 直流系统电压绝缘监察及选线装置 保定神华冀能电气有限责任公司 该装置有3种型号∶xxx-1型适用于单段母线，最大31路；xxx-2型适用于单段母线，最大63路；xxx-3型适用于双段母线，每段最大63路。

5.2 结构及外观该装置采用标准19英寸机箱，可安装于直流屏或其它控制屏上机箱的大小和屏面的开孔尺寸见图3；装置的前面板布置见图1；背板示意图见图25.3 二次接线装置背后有16位接线端子，从背后看，最左边的端子是1#端子它们的定义如下：1#端子 装置电源（220V交流或直流）(不分正负)2#端子 装置电源（220V交流或直流）(不分正负)3#端子 1段正母线4#端子 2段正母线5#端子 大地6#端子 1段负母线7#端子 2段负母线8#端子 电压报警19#端子 电压报警110#端子 电压报警211#端子 电压报警212#端子 接地报警113#端子 接地报警114#端子 接地报警215#端子 接地报警216#端子 空二次接线原理图见附图85.4 报警接点报警继电器的型号为JZX-39F (触点容量为220V，5A，阻性，常开触点)电压报警和接地报警各提供两组触点，这两组触点同时动作，彼此之间没有联系5.5 串行通讯5.5.1 串口定义串行通讯口采用DB9式插座，管脚定义如下图串口类型管脚名称管脚号管脚排列1 2 3 4 5RS232RXD2TXD3GND56 7 8 9RS422TD+6TD-8RD+7RD-95.5.2 通讯规约本装置带有默认的通讯规约。

当然，也可应用户要求定做本装置接收上位机的轮询，并作出相应的应答轮询间隔不宜小于3秒，以免来不及应答5.6 传感器的型号及规格为适应提取不同粗细的直流馈线的编码信号，直流馈线始端装有传感器传感器有3种规格可供选用型号分别为SH-LCT-1、SH-LCT-2和SH-LCT-3具体尺寸见图55.7 传感器的安装先做传感器支架用金属板材，宽度为30mm～40mm，长度根据屏体的宽度而定(将来该支架固定在屏体背面靠近各支路的出线处)在支架上按照各支路出线的间距钻孔，每路(即每个传感器)钻两个孔，孔径为Φ4～Φ5，用M3的镙钉把各个传感器牢靠固定在支架上(传感器的安装孔在其底部)安装传感器时应注意使传感器的正面(带有接线镙钉的那一面)都朝一个方向安装示意图见图45.8 传感器的接线在每一面馈线屏上，传感器安装在每路馈线的出口处，且用金属支架固定每路馈线的进线和出线同时从传感器的中心孔穿过(对闪光回路，也需将闪光信号线穿入)每面屏均有过渡端子，传感器与过渡端子之间的连接推荐采用双芯屏蔽线，以提高抗干扰性能，且每根芯线的截面积不小于0.5平方毫米在过渡端子上，各传感器的N端被短接在MDL装置所在屏上，装有1到2排总接线端子。

随装置所附的航空电缆一头接装置的航空插座，另一头接总接线端子过渡端子与总端子之间的接线推荐采用带屏蔽层的通信电缆(芯线截面积不小于0.5平方毫米，推荐型号为KVPP系列)，以提高抗干扰性能芯线的数量视该屏传感器的数量而定最好是留有3芯（或4芯）的余量装置背后有4个42芯的航空插座，从背面看从左到右分别是J4、J3、J2、J1，随装置附有1到4条37芯的屏蔽电缆其中J1和J2接一段母线，J3和J4接另一段母线若某一段母线的出线数小于32路，则不接J2(或J4)每段母线最多可接63路以下示意说明假设共有5面屏，分别为1#屏、2#屏、3#屏、4#屏、5#屏直流母线分段，采用xxx-3型装置，装置安装在3#屏1#、2#屏和4#、5#屏分别属于两段母线1#屏和4#屏各有15条馈线，2#屏和5#屏各有10条馈线屏体布置及安装示意见图6，接线图见图7注∶MDL装置安装屏上的总端子到MDL装置航空插座之间的电缆由我公司提供5.9 订货须知订货时请提供如下信息：l 直流系统的母线分段情况；l 直流系统的母线电压；l 所需传感器的数量及型号l 如需使用串口，请告知串口类型和通讯规约；l 其他特殊要求6 调试与使用6.1 概述6.1.1 该装置的3种型号之间的使用与操作方法基本相同，故以下均以31型用于220V直流系统的情况进行阐述。

1型和2型由于只监测一段母线，在显示和打印时均没有母线分段号的有关信息6.1.2 该装置有两种状态：自动运行状态和菜单状态（也就是手动状态）装置每次加电后或复位后都先进入自动运行状态但若按住四个方向键之一加电或复位后，则进入菜单状态a) 在自动运行状态下，由装置自动监测系统的母线电压和绝缘（其中母线电压在液晶屏上随时显示）；如有异常则自动报警（接地时还要自动查找并打印出接地支路号），不需人工干预；b) 在菜单状态下，可以设置系统的各种参数，报警追忆，人工选线和开启信号源以便用便携式探测仪查找具体接地点等；c) 自动状态下，当没有接地故障时，按住四个方向键之一不放，最多两秒即可进入菜单状态；当出现接地故障时，装置自动选线完毕后按下任意键也可进入菜单状态；d) 菜单状态下，先用退出键返回到主菜单，再按一次退出键即可转到自动运行状态注意：首次使用时必须先设置好系统的各项参数设置方法详见后面的有关说明注意∶以下说明中凡是"96年5月1日12∶32"等字样均为举例说明用，实际显示或打印出来的内容是当时的时间6.2 上电自检6.2.1 打开装置的电源开关或在装置运行时按下复位键又松开后，装置开始自检。

应先看到面板上的电源指示灯点亮，其余的三个指示灯闪亮后又熄灭；随后听到蜂鸣器蜂鸣，液晶显示器上出现“LCD OK！”字样，打印机打印出“96年5月1日12:32 PRINTER OK！”，表明装置自检完毕且工作正常稍后装置进入自动运行状态，显示器上出现时间及母线电压等数据；6.2.2 若开机后出现的现象与以上所述不符，说明装置不正常可重新开机试试注意∶若按住四个光标键之一开机或复位的话，装置会跳过自检，直接进入菜单状态，显示出主菜单6.3 自动运行96年5月1日12:32214.2V 223.8V6.3.1 正常情况下，液晶显示器显示如右图第1行显示时间，第3行显示直流系统的母线电压，该电压值大约以2秒的速率更新如右图所示右图的含义是1段母线电压为214.2V，2段母线电压为223.8V)96年5月1日12:32223.8V 243.7VVOL OVER! (2)6.3.2 若系统电压高于超压报警值，显示如右图，蜂鸣器报警，电。