直流系统绝缘降低的危害及解决的方法要点
一、直流系统构成
发电厂和变电所中，为控制、信号、保护、自动装置以及某些执行机构供电的电源系统，通常称为控制电源，如系统直流电源，则称为直流控制电源。
根据构成方式的不同，在发电厂和变电所中应用的有以下几种直流控制电源。
1. 蓄电池组构成的直流控制电源
由蓄电池组、充电装置及直流屏等设备构成，应用于各种类型的发电厂和变电所中，是一种在各种正常和事故情况下都能保持可靠供电的电源系统或者说是一种直流不停电电源系统。通常简称为直流控制电源系统或直流系统。
2. 电容储能式直流控制电源
这是直流控制电源的一种。正常运行时，它给电容量足够大的电容器组充电；当发生事故时，电容器组向继电保护装置和断路器跳闸回路供电，保证继电保护装置可靠动作，断路器可靠跳闸。这是一种简易的直流控制电源。
在我国110KV、35KV、10KV终端变电站，以及厂用6KV配电系统在有些采用了蓄电池直流屏和硅整流电容储能直流屏作为操作、控制以及保护的电源。
二、直流系统的额定电压
电力工程中,直流系统电压等级分为:
220V
110V
48V
24V
常用的电压等级为220V和110V。
三、直流系统接地
1. 直流系统接地的定义：当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到
某一整定值或低于某一规定值时，统称为直流系统接地；
正接地：当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地；
负接地：当负极绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。
2. 接地告警门限值标准设定值
根据《中华人民共和国电力行业标准DL /T856－2004》设定了本设备接地告警门限值：
系统电压为220V时，告警门限：50KΩ
系统电压为110V时，告警门限：15KΩ
系统电压为48V时，告警门限：5KΩ
系统电压为24V时，告警门限：3KΩ
3. 直流系统接地故障分类
直接接地（金属接地）
直接接地是指直流系统电源正极或负极对地的电阻等于或接近于零的情况。这种接地情况在直流系统中如果同时出现两点时，就很可能造成断路器误动或拒动，或熔断丝烧断等现象。
间接接地（非金属接地）
间接接地是指直流系统电源正极或负极对地绝缘电阻低至某一允许值之下。这时的接地电阻是否会对系统造成危害，就要看各个单位的具体情况，它与系统接地的位置和继电器的灵敏度有关．比如当前发电厂和变电站中最灵敏的中间继电器的内阻，对于220V为200K，对110V为6K，对48V为1.5K。
绝缘降低
绝缘降低是指直流系统所采用的电缆、设备的绝缘电阻由于某种原因低于出厂数值。这些电缆，设备构成的直流系统的直流电源的正，负极对地绝缘电阻总体上低于充许值。
四、直流绝缘异常常见情况
1. 电缆引起
故障主要是由于电缆绝缘层的老化或电缆加工、敷设过程中的工作不慎损伤电缆绝缘层造成。
2. 设备引起
设备在制造过程中绝缘部分受损或者绝缘材料质量低，经过一段时间之后，薄弱部位就会裸露出来，如果空气潮湿就可能产生直流接地故障。
3. 其他外来物引起
外来物包括外来金属碎片、设备的紧固件及小动物躯体等。
五、直流接地故障的危害
当直流系统正极接地时，将会有造成保护误动的可能；
当直流系统负极接地时，将会有造成保护拒动的可能。
直流系统中有一点接地是不会对直流系统造成直接危害的，但是必须及时消除故障，否则在直流系统中再有一点接地就可能造成对整个电力系统的严重危害。
◆两点接地可能造成断路器误跳
A、B两点，A、C两点，A、D两点，D、F两点接地都可能造成断路器误跳。
◆两点接地可能造成断路器拒动
B、E两点，D、E两点或
C、E两点接地都可能造成断路器拒动。
◆两点接地可能引起熔断器熔断
A、E两点接地可能引起熔断器熔断。
当接地点发生在B、E和C、E两点，保护动作时，不但断路器拒动，熔断器熔断，而且还有烧坏断电器触点的可能。
六、直流系统接地故障分析
直流系统无论是采用旧式还是新式的绝缘监测装置，都是根据电桥原理，即绝缘监测装置中的Ｔ型网络和直流系统正、负极绝缘电阻构成电桥。
◆E为直流系统正负极之间电压，R1，R2是桥臂外接电阻，R1=R2有1K，也有
6.8K,R3是电流继电器的线包直流电阻，有30K，13.2K。
◆将R1、R2、R3、R4、R5采用星形与三角形等效变换后进行接地电阻与正负电
压之间的关系分析。
1. 接地阻值与电压偏差关系分析
电压偏差越大，接地越严重？它们之间有何种关系？
图3 电桥等效原理图图4 正接地等效原理图
R正与R负为R1—R5的等效电阻，系统正常时，R正=R负，V+=V-=110V，当系统正级或负级发生接地或绝缘异常时，其正对地与负对地电压即会发生变化。
如果正极接地电阻为RX，如图4,得：
分别以R正=R负=1MΩ，以及R正=R负=50KΩ时正接地电阻为50K时考察电压的变化情况。
平衡电阻为1MΩ时，V+=10.5V,V-=209.5V
平衡电阻为50K Ω时，V+=73V, V-=147V
由此可见系统正负极电压偏差程度与接地程度的直接联系是建立在平衡桥处于正常范围之内.
当我们分析不同的系统时，不能简单的以电压偏差程度来判断绝缘异常严重程度，在没有确定平衡电阻大小时，它们之间无法一一对应．但对于同一系统，由于其平衡电阻大小是固定的，我们可以定性得出，电压偏差越大，绝缘相对会差．
2. 平衡桥的概念
正常情况下，直流系统中正负对地是绝缘的，平衡桥即是为了查找直流系统中存在的绝缘降低或接地故障而人为在系统的正对地与负对地加入的两个大小相等的平衡电阻．
3. 平衡桥的意义
从前面分析可知，对于一个没有平衡电桥，或平衡电桥取值不当的系统，系统电压是无法准确反应出系统对地绝缘状态的，因此，平衡桥在直流系统中将系统对地绝缘阻抗与正负对地电压进行了对应．
4. 平衡桥的选取
２２０Ｖ：３０Ｋ－６０Ｋ １１０Ｖ：１０Ｋ－１５Ｋ ４８Ｖ：５Ｋ－１０Ｋ
5. 系统平衡桥的推导
对于一个绝缘正常的系统，往直流屏厂家并没给出确定的平衡桥电阻大小，因此我们并不知道其平衡桥电阻是否处于一个合理范围之内，通常我们可以用如下方法来对平衡电桥进行计算：
（1）测量该系统电压为： （2）在该系统正极接入１００Ｋ电阻，测量其正极对地电压为 （3）在该系统负极接入１００Ｋ电阻，测量其负极对地电压为 则该系统正极对地绝缘阻值与负极对地绝缘阻值分别为：
如果该系统没有绝缘异常或接地故障，那么： ＝ 即为该系统的平衡桥电阻。
6. 系统接地阻抗的推导
如果我们已经知道该系统平衡桥的大小，当该系统出现绝缘异常之后，我们可以通过正负极对地电压来计算该系统的对地绝缘阻值，以图４为例进行计算：
图4 正接地等效原理图
总
V +V -
V ））总总1(
1001(
100--?=+--?=-
+
+-
-V V V k R V V V k R +R -R
解得：
例如：平衡电阻为５０Ｋ时，正极对是电压为８０Ｖ，负极对地电压为１４０Ｖ时，正极接地电阻为：６６Ｋ
七、绝缘异常人工故障排除方法
变电站的直流接地虽然是复杂的，无论是常规保护还是微机保护，其故障的排除法是一致的。方法如下:
1. 首先确定是正极接地还是负极接地，测量正负极对地电压，有效区分是
正极接地还是负极接地。
2. 两段母线之间的区分，使查找的接地不会大范围扩大，确定发生直流接
地在哪一段。
3. 如果有直流接地选线的装置，不能准确确定，有误报的现象，请退出运
行中的直流接地检测仪。
4. 如果站内二次回路有在施工的或有检修试验的应立即停止，拉开其工作
电源，看信号是否消除。
5. 采用分段分部位拉路法，操作电源一定要由蓄电池供电，先停不重要的
回路，如信号回路和照明回路等。
拉路法的概念
直流接地回路一旦从直流系统中脱离运行，直流母线的正负极对地电压就会出现平衡。所以人们通常从直流接地回路瞬间停电，确定直流接地点是否发生在该回 路，这就是所谓的“拉路法”。
-
+
=V V R R R X 负正//平
R R R ==-++
-+-?=
V V R V R X 平
直流系统是个不间断电源，基于它的特殊性，人们不能随意停电。近年来随计算机的大量使用，微机保护同样也不允许人们随意断开直流电源。
现场排除故障中，经常发生非正常的闭环回路，采用双电源供电回路，以及变电站在现场施工、扩建、修试过程中遗留了直流负载的信号回路、控制回路和保护回路之间没有区分等等，使直流接地故障查找难度更加困难。
“拉路法”往往造成了控制回路或保护回路跳闸等事故。
拉路法的正确顺序
采用拉路寻找分段处理的方法，以先信号和照明部分，后操作部分；先室外部分后室内的原则，应按照下列顺序进行：
①断合现场临时工作电源
②断合故障照明回路
③断合信号回路
④断合合闸回路
⑤断合附助设备
⑥断合蓄电池回路
八、电力用直流电源监控装置
1. 电力行业标准电力用直流电源监控装置技术要求
电力行业标准DL/T856-2004”<<电力用直流电源监控装置>>对直流绝缘检测装置技术要求如下:
（1）直流系统发生接地故障或绝缘电阻低于整定值时,直流绝缘检测装置应可靠动作;
（2）装置应能测量出直流系统一极或二极绝缘下降和绝缘电阻数值,当低于整定值时应能发出报警信号;
（3）检测直流系统支路绝缘的绝缘监测装置应具有以下功能:
a) 在线巡检直流支路绝缘状况;
b) 显示并记录接地支路编号,极性,绝缘电阻值(测量误差不大于整定值的10%)及发生时间;
c) 分别或同时检测直流母线正极,负极绝缘状况,显示并记录接地母线的极性,电阻值及发生时间;
d) 具备直流母线的电压监察功能,显示并记录母线电压数值(测量误差不大于整定值的0.5%),具有母线电压越限报警功能;
e) 具有直流系统绝缘电阻,母线电压越限定值的设定功能;
f) 具有报警延时,信号解除功能和延时断开支路功能(选择项);
g) 检测馈线支路数应大于32路,采用传感器,应减少支路电容影响,安装方便;
h) 满足与电源监控装置或上位机的通信要求,具有标准的通信接口和通信规约,具有无源输出触点.
检测范围
a) 绝缘电阻:0-999K;
c) 电压: DC 0V-400V.
监测精度
a) 绝缘电阻:母线测量充许偏差为绝缘报警整定值的+-5%,支路为+-10%;
c) 直流电压:在额定电压的90%-130%范围内,测量误差为+-0.5%.
报警精度:为整定值的+-2%.
A/D转换误差:不大于0.5%.遥信正确率:不小于99%。
平均无故障时间(MTBF):正常运行环境下,不小于50000h。
显示功能
监控装置应显示下列信息:
a) 直流系统母线电压；
d) 直流母线电压过高,过低；
e) 直流系统接地及位置；
数据显示应实时,准确,可靠,清晰,并具备各种信息传输手段,提供打印接口。
2. 直流电源监控装置监测原理及方框图
监测原理
根据监测原理的不同，直流系统接地监测装置可分为主动式和被动式两种。
主动式需要向系统注入特定的信号，然后通过传感器探测该信号来判统注断接地回路。
被动式不向系入任何信号，直接检测各回路的漏电流来判断接地与否。
被动式监测不发送任何特定信号作为判断基准，而直流系统中又含有各种干扰信号，因此监测难度远大于主动式。然而被动式监测以其安全性，代表了直流系统监测装置的发展方向，随着现代微电子技术的不断进步，将成为市场的主流。
监测原理框图
3. 便携式仪器查找定位方法
使用便携式的直流接地故障查找仪，查找直流接地不失为一种好方法，对
接地故障的排除在时间上和安全上都是好帮手。不需断开直流回路电源，移动式的采集互感器在各分布回路上测量。如果出现接地回路就报警。 4. 便携式仪器查找原理
本装置由信号发生器、故障检测器和信号采集器（钳表）三部分组成。
信号发生器原理图
信号分析
液晶显示
控制系统
直
流 正 负 地
信 号 采 集
模 数 转 换
信号发生
信号输出
信号整形
故障检测器原理图
5. 普通支路接地检测方法与原理
信号采集 信号放大 滤 波 模数转换
信 号 处 理
故障分析 波形显示 阻抗显示 方向显示
声光驱动
液晶显示
如果直流系统中某一支路有接地点，接地示意图如图7，
对于接地支路各路径电流流向与大小分别用I1，I2，I3，I4表示，则有下列关系式：
I1=I2=I3+I4
两式相减得I3=I1-I4对于A点，钳表检测到的漏电流为I3=V-/Rx如果接地电阻越小，则越大，接地越明显；反之亦然。
对于B点，钳表检测到的电流为I1-I2=0（没漏电流）
所以钳表显示没接地。
因此，通过A，B两点的检测可以定位出接地点的具体位置。
6. 环路支路接地检测方法与原理
支路1和支路2形成一条环路，而支路3是环路上的一条分支并有接地故障。用故障检测器分别在A ，B ，C ，D ，E 五个点检测，其箭头指的方向是故障检测器所检测的接地点方向，根据A ，B ，C ，D ，E 点所检测接地点的箭头方向可知E 点所在的支路是环路的分支，有接地故障并能故障定位
意义：⑴ 在系统走线比较复杂时，有利判断系统有接地支路的走线方向，使操
作人员更快、更有效的查找出接地点。
⑵ 在环路有接地时，不需要退环的情况下，根据检测所显方向，能够更好
的判断出接地点。
判断：接地点方向判定由卡线时钳表箭头指向与检测器上箭头显示方向共同决
定。开启信号发生器，待信号发器稳定后(信号指示灯闪烁)，在信号发生器附近（2m 内）开启检测器，使其同步，将钳表卡入待检测支路开始检测，如果该检测支路上有接地，检测器上会显示一个向上或向下的箭头
九、绝缘降低预警方案
针对不同的直流系统或者同一直流系统在不同的时期可能对绝缘等级有着
信号发
支路1 支路2 支路3
C
B D
故障检 测器
E
A
不同的要求, 可以使用直流系统对地绝缘分级管理概念。基于极高的接地阻抗检测精度（大于500K）（国家标准接地告警阻抗值25K），建议使用分级管理。
接地故障设置建议 0-50K
一级绝缘设置建议 51-100K
二级绝缘设置建议 101-200K
三级绝缘设置建议 201-500K
绝缘分级管理为绝缘降低预警方案提供了解决方法,从而将绝缘异常给直流系统带来的安全隐患降到最低.
十、直流系统的诊断与评估
由于直流系统绝缘告警，按电力行业标准“标准编号”，当系统告警时，系统已经可能处于一种危险故障状态，解决不及时可能引发更大的整个电力系统的事故。从系统分析角度，我们知道，直流系统的绝缘发展为严重的接地故障，更多情况是一个渐变的动态过程，所以要更好的解决直流系统的绝缘问题，必然引出直流系统的诊断与评估的概念。
当然,直流系统的诊断与评估是需要有高精度的检测结果与大量数据的存储做为分析基础的,因此,也对直流系统在线监测设备提出了新的要求。
直流系统绝缘降低的危害及解决的方法
一、直流系统构成 发电厂和变电所中，为控制、信号、保护、自动装置以及某些执行机构供电的电源系统，通常称为控制电源，如系统直流电源，则称为直流控制电源。 根据构成方式的不同，在发电厂和变电所中应用的有以下几种直流控制电源。 1. 蓄电池组构成的直流控制电源 由蓄电池组、充电装置及直流屏等设备构成，应用于各种类型的发电厂和变电所中，是一种在各种正常和事故情况下都能保持可靠供电的电源系统或者说是一种直流不停电电源系统。通常简称为直流控制电源系统或直流系统。 2. 电容储能式直流控制电源 这是直流控制电源的一种。正常运行时，它给电容量足够大的电容器组充电；当发生事故时，电容器组向继电保护装置和断路器跳闸回路供电，保证继电保护装置可靠动作，断路器可靠跳闸。这是一种简易的直流控制电源。 在我国110KV、35KV、10KV终端变电站，以及厂用6KV配电系统在有些采用了蓄电池直流屏和硅整流电容储能直流屏作为操作、控制以及保护的电源。 二、直流系统的额定电压 电力工程中,直流系统电压等级分为: 220V 110V 48V 24V 常用的电压等级为220V和110V。 三、直流系统接地
1. 直流系统接地的定义：当直流系统的正极或负极与大地之间的绝缘水平降到 某一整定值或低于某一规定值时，统称为直流系统接地； 正接地：当正极绝缘水平低于某一规定值时称为正接地； 负接地：当负极绝缘水平低于某一规定值时称为负接地。 2. 接地告警门限值标准设定值 根据《中华人民共和国电力行业标准DL /T856－2004》设定了本设备接地告警门限值： 系统电压为220V时，告警门限：50KΩ 系统电压为110V时，告警门限：15KΩ 系统电压为48V时，告警门限：5KΩ 系统电压为24V时，告警门限：3KΩ 3. 直流系统接地故障分类 直接接地（金属接地） 直接接地是指直流系统电源正极或负极对地的电阻等于或接近于零的情况。这种接地情况在直流系统中如果同时出现两点时，就很可能造成断路器误动或拒动，或熔断丝烧断等现象。 间接接地（非金属接地） 间接接地是指直流系统电源正极或负极对地绝缘电阻低至某一允许值之下。这时的接地电阻是否会对系统造成危害，就要看各个单位的具体情况，它与系统接地的位置和继电器的灵敏度有关．比如当前发电厂和变电站中最灵敏的中间继电器的内阻，对于220V为200K，对110V为6K，对48V为1.5K。 绝缘降低 绝缘降低是指直流系统所采用的电缆、设备的绝缘电阻由于某种原因低于出厂数值。这些电缆，设备构成的直流系统的直流电源的正，负极对地绝缘电阻总体上低于充许值。 四、直流绝缘异常常见情况 1. 电缆引起
直流系统在线绝缘监测装置
直流系统在线绝缘监测装置设备采购技术条件书 广东电网有限公司茂名供电局
目录 1总则 (3) 2工作范围 (3) 2.1 供货清单 (3) 2.2服务界限 (3) 2.3技术文件 (4) 3技术要求 (4) 3.1应遵循的主要现行标准 (4) 3.2使用条件要求 (5) 3.3基本设计要求 (5) 3.4 技术参数 (7) 4质量保证 (8) 5试验 (9) 5.1型式试验 (9) 5.2出厂检验 (9) 5.3第三方检测报告 (10) 6包装、运输和储存 (10) 7备品备件及专用工具 (11) 7.1备品备件 (11) 7.2专用工具 (11) 8 投标方应填写主要部件来源、规范一览表 (12)
1总则 1.1.本技术条件书适用于直流在线绝缘监测装置的功能设计、结构、性能、安装和试验等 方面的技术要求，以及技术服务等有关内容。 1.2.本技术条件书提出的是最低限度的技术要求, 并未对一切技术细节作出规定, 也未 充分引述有关标准和规范的条文, 投标方应提供符合本技术条件书和工业标准的优质产品。 1.3.如果投标方没有以书面形式对本技术条件书的条文提出异议, 则意味着投标方提供 的设备(或系统)完全符合本技术条件书的要求。如有异议, 不管是多么微小, 都应在报价书中以“对技术条件书的意见和同技术条件书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 1.4.本技术条件书所使用的标准如遇与投标方所执行的标准不一致时, 按较高标准执行。 1.5.本技术条件书经招、投标双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等 法律效力。 1.6.本技术条件书未尽事宜, 由招、投标双方协商确定。 2工作范围 2.1 供货清单 本技术条件书要求采购的直流在线绝缘监测装置范围包括： 1)装置主机； 2) 装置辅机； 3）选线模块； 4)超低频微电流开口CT； 5）网络线缆等辅助材料； 6）备品备件及专用工器具等。 2.2服务界限 2.2.1 从生产厂家至招标方指定交货点的运输和装卸全部由投标方完成。
直流无刷电机反电动势过零检测方法汇总
直流无刷电机反电动势过零检测方法 一般的永磁无刷直流电机是由三相逆变桥来驱动的，根据转子位置的不同，为了产生最大的平均转矩，在一个电角度周期中，具有6个换相状态。在任意一个时间段中，电机三相中都只有两相导通，每相的导通时间间隔为120°电角度。例如，当A相和B相已经持续60°电角度时，C相不导通。这个换相状态将持续60°电角度，而从B相不导通，到C相开始导通的过程，称为换相。换相的时刻取决于转子的位置，也可以通过判断不导通相过零点的时刻来决定。通过判断不导通相反电动势过零点，是最为常用也最为适合的无位置传感器控制方法。 反电动势过零点的检测方法是，通过测量不导通相的端电压，与电机的绕组中点电压进行比较，以得到反电动势的过零点。但对于小电枢电感的永磁无刷直流电机，在许多情况下，绕组中点电压难以获取，并且需要使用电阻分压和进行低通滤波，这样会导致反电动势信号大幅地衰减，与电机的速度不成比例，信噪比太低，另外也会给过零点带来更大的相移。 与上面的方法相比，更为常用的是虚拟中点电压法。假设A相和B相导通，则A和B两相电流大小相等，方向相反，C相电流为零，则根据永磁无刷直流电机数学模型有
根据上述方程，将不导通相的端电压与所计算的虚拟中点电压进行比较，也可以获得反电动势的过零点。这种方法十分简单，实现也比较方便。但是，由于无刷直流电机按一定频率进行PWM斩波控制，其计算出的虚拟中点电压也会随着PWM的高低电平而发生相同频率的在电源和地电平之间的变化。这样，就会带来极大的共模电平和高频噪声，会影响反电动势过零点检测的精确性。同样，和中点比较法一样，这种方法也必须要对绕组端电压进行分压和低通滤波。 这样，在一个PWM周期中，电枢绕组相电流就必然存在断续状态。速度提高时，电枢绕组中会产生峰峰值极大、频率很高的反电动势。由于以上特点，一些普遍采用的BLDC无位置传感器的控制方法均不适合。现有的无位置传感器的控制方法，如端电压检测法和转子位置估计法等，将很难得到良好的控制效果，其理由如下所述： 首先，无刷直流电机要求在电机转速提高的过程中，采用现有的端电压与中点电压比较的方法，要对三相绕组进行分压阻容滤波，计算出不导通相反电动势的过零点，再延后一定时间进行换相。但是，这样得到的反电动势过零点会因为无刷直流电机转速提高而产生过大的相移，导致当检测到反电动势过零点后，真正的换相点已经过去，从而造成换相失误。另外，现有的转子位置估计法，在高速时必须以极高的采样频率对永磁无刷直流电机中多个物理量进行测量，然后运行复杂的算法估计出转子位置，这样即使采用主频较高的控制器，也很难实时得到精确的位置信号。并且，随着电机转速的提高，位置估计算法难以及时地计算出当前电机转子的位置情况，对于转速范围较大的情况，无位置传感器的检测难以实现。 其次，现有的无刷直流电机无位置传感器的控制方法一般只适用于绕组相电流不存在断续状态的情况。而当永磁无刷直流电机电枢电感较小时，在一个PWM 周期中，则可能出现绕组相电流断续状态。当相电流从续流状态向断流状态突变时，由于三相逆变桥中功率管的寄生电容和电枢绕组中的电感和电阻相互作用，端电压会存在二阶阻尼振荡过程。在振荡过程中，将检测到的电枢绕组端电压应用于无位置传感器的换相中，会得到不正确的结果。 因此，使用现有的无位置传感器的控制方法，应用于小电枢电感的磁悬浮飞轮用无刷直流电机上，都无法得到良好的控制效果。
直流电机测试方法和常见不良问题的分析
测试方法和常见不良问题的分析 一、测试方法 1.电机空载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），无负载时的电机每分钟转动的圈 数 （空载转速）及此时流过端子的电流 2）测试方法：使用测速计、胶轮、直流电源，如下连接, 直流电源 电机测速计 参考测试 方法：使 用电机综 合测试仪测试（但誨定范围及电机的冲片槽数，测试 数据不准） 2.负载转速及电流的测试 1）定义：在额定电压下（指要求的加到电机端子上的电 压, 并不是指电源电压），额定负载时的电机每分钟转动的 圈数（负载转速）及此时流过端子的电流（负载电 流） 2）测试方法：见上图，一般选择胶轮的直径为20mm,如 果负载为M gem,则所挂舷码的重量则为M g,同时胶 轮上的圈数取决于绳子A处必须松动才行（即祛码的重 量必须全部加到轮子上才行） 3.堵转力矩和堵转电流的测试
1）； “ 定义：使电机正好停止转动时的负载力矩Ts即为堵转力
矩，此时的电流即为堵转电流Is 3)一般采用两点法进行测试，选择两个负载T1及T2,测 试此负载下的nl> n2及II、12,使用下而的公式计算堵 转力矩和堵转电流： Ts=(n2Tl-nlT2)/(n2-nl) I S=(I2T1-I2T2)/(T1-T2)+(I1-I2)/(T1-T2)*T S 注意点：T1最好在最大效率点附近，而T2最好在最大 功率点附近 参考测试方法：可以采用测功计测试(不精确)或者使 用扭力计测试(较准) 4.窜动量的测试 1)定义：转子在电机中沿轴向可以松动的最大的间隙量 2)测试方法：使用百分表，电机轴前后最大窜动的位置在 百分表上显示的位置分别是A和B，则电机窜动量为B-A 电机 5.电流波形 1)定义：电机在额定电压下旋转时，流过电机两端子间的电 流的变化的波形，可以用示波器进行显示 2)测试方法：如图连接，示波器上显示的波形即为电机的电 流波形，电容一般为qf的电解电容，如果槽数为n 个，则 电机转动一周的完整的波形数为2n个
直流系统绝缘监测技术研究与应用
直流系统绝缘监测技术研究与应用 摘要：针对目前常用绝缘检测装置采用的检测原理存在的不足，提出一种改进的绝缘检测方法。检测电路由主回路和支路2个部分组成。利用MSP430 单片机采集、处理霍尔电流传感器信号，判断电路的绝缘情况并计算绝缘电阻大小。检测结果表明该方法有效、实用。关键词：绝缘监测；接地故障；故障定位；单片机应用电力系统中，直流电源系统是为变电站中的保护、监控、监视、记录等自动化装置提供电源的多分支网络。它的安全运行，对整个电力系统的安全运行起着至关重要的作用。直流接地是直流操作系统常见故障之一，一般情况下，单点接地并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到故障点并修复而发生另一点接地故障时，就可能引起重大故障。目前，绝缘检测装置采用的检测原理主要有电桥平衡原理和变频探测原理，两种检测原理的装置都能在一定程度上解决直流接地问题，但也存在着不足，基于电桥平衡原理的绝缘检测装置无法检测正、负母线绝缘同等下降的情况，也不能区分多支路故障。而后者则易受直流系统对地分布电容的影响，并且注入的低频交流信号增大了直流系统的电压纹波系数，影响电源的质量。文中旨在介绍一种在线绝缘检测方法，并基于msp430单片机予以实现。1 原理介绍原理图如图1所示。图中CM+、CM-为正负母线。U+、U-为正、负母线电压。Jk1、Jk2为继电开关，R为精密电阻。R+、R-为正、负母线发生绝缘故障时的对地电阻。 Dt1、Dt2为高精度霍尔电流传感器，其输出电压与通过环孔的电流差成正比，并且成线性关系。所以，利用采样电流传感器输出的电压，经过换算成电流，再利用欧姆定律获得正、负母线电压U+、U-，则电源电压U=U+ - U-。 ? ?在直流系统正常工作情况下，电子继电开关Jk1、Jk2保持闭合。R+、R-
直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障检测
GDF-3000A直流接地故障查找仪 一、概述 直流系统绝缘故障、直流互窜故障及交流窜电故障是一种易发生且对电力系统危害性较大的故障，危害电力系统正常运行。 为了能够更好的帮助现场维护人员快速准确地找出直流故障，我公司通过多年努力，总结大量现场经验，开发出了直流故障查找仪。 直流接地查找仪采用高精度电流钳表，利用故障回路中的直流电流差值进行故障查找与定位，将快速FFT变换技术引入到直流故障查找设备中，可以检测出各电压等级（24V，48V，110V，220V）直流系统中的各类绝缘故障、直流互窜故障、交流窜电故障。 随着电力系统对安全运行的要求越来越高，电力系统中对各类直流故障查找的要求也将越来越高，因此，高精度、绝缘趋势分析将成为电力系统对新一代直流接地查找仪的基本要求。 基于直流电流差值检测原理的新型直流接地查找仪引入快速FFT变换技术，通过对检测量幅频特性的详细分析平衡了直流接地故障查找安全性与灵敏度方面的矛盾，将直流接地故障技术推向了一个新的高度，具有广泛的应用前景。 二、装置结构及原理：
2.1装置组成 直流接地查找仪由系统分析仪、支路探测仪、采集器三部分组成，如下图示： 2．2 装置原理 2.2.1 绝缘故障查找原理
系统分析仪与被测直流母线相连，采用乒乓原理计算被测直流系统的平衡桥电阻及对地绝缘电阻，如果被测直流系统存在绝缘故障，系统分析仪则向直流系统投入设定好频率和幅值的检测桥，探测仪通过对各支路中电流信号的检测来实现接地故障点的定位，检测原理如下图示： 图中馈线1为正常馈线，馈线n 为存在负对地绝缘故障的馈线，x R 为绝缘故障阻值，R 为系统平衡电桥。 分析仪检测到绝缘故障后向直流系统投入检测桥，该检测桥以图示中的E 、F 表示，该检测桥的投入使直流系统对地电压产生一个已知频率的周期性变化量，设该变化量的频率为f 、使直流系统产生的对地电压变化幅值为V ?，则流过x R 上的电流变化幅值为 x R V I ?=?5，变化频率与检测桥投 入频率f 相同。 探测仪分别在A ，B ，C 处进行检测。在A 处检测不到该变化电流信号，说明馈线1没有绝缘故障，在B 处可以检测到该变化电流信号，说明馈线n 存在绝缘故障，而在C 处检测不到该变化电流信号，从而可以
直流电机效率测试和计算技巧
直流电机效率测试和计算方法 效率测试是所有电传动部件及系统重要检验项目，GB 755 旋转电机定额及性能标准中对各类电机设备效率检测方法进行了详细的介绍。旋转电机效率测试主要有直接测试法及损耗分析法，效率的直接测试方法是通过对直流电机输入输出功率的直接测试而求得效率的方式，下面本文对直流电机效率的直接测试相关试验方法及计算进行详细介绍。 一、直流电机输入功率和输出功率的测量 直接测定效率时，电动机的输入功率用电工仪表测量，输出功率的机械功率用测功机、转矩测量仪测量；发电机的输出功率用电工仪表测量，输入功率用测功机、转矩测量仪测量。 输入功率用电压乘电流来计算，试验电源为整流电源时要求采用真实读书瓦特表或指示电压、电流瞬时值乘积平均值的其他测量装置直接测取电枢回路输入功率，也可分别测量直流功率分量和交流功率分量然后求和。 测功机的功率，在与被试电机同样的转速下应不超过被试电机额定功率的三倍；转矩测量仪的标称转矩，应不超过被试电机额定转矩的三倍。测功机与被试电机之间应用弹性联轴器连接，连接应保证良好、同心。
二、直流电机效率直接测试方法 直流电机效率直接测试试验时，被试电机应在额定功率或额定转矩、额定电压及额定转速下运行至热稳定，读取输入或输出的电压、电流、功率、转速及转矩，并保存周围冷却空气温度，然后立即测定串励、并(他)励及电枢绕组的电阻，并将冷却空气温度换算至25℃。 三、直流电机效率直接测试相关计算 被试电动机的输出机械功率P2按照下式1计算： (1) 式中： TM——被试电动机输出转矩，N.m； nM——被试电动机转速，r/min。 被试电动机的效率ηM按照下式2计算： (2) 式中： P1——被试电动机输入功率，W。 被试发电机的输入机械功率P1(W)按下式3计算： (3) 式中： TG——被试发电机输入转矩，N.m；
直流系统绝缘检测原理介绍
直流系统绝缘检测原理介绍 时间：2013-2-25 11:56:56来源：深圳市信瑞达电力设备有限公司https://www.360docs.net/doc/7710228403.html,打印本文直流系统绝缘检测原理介绍 直肯定会有很多人想知道直流系统绝缘检测原理介绍的一些内容？ 下面小编就满足下大家的好奇心： 发电厂和变电站的直流电源作为主要电气设备的保安电源及控制信号电源，是一个十分庞大的多分支供电网络。在一般情况下，一点接地并不影响直流系统的运行，但如果不能迅速找到接地故障点并予以修复，又发生另一点接地故障，就可能引起重大故障的发生。 现有检测直流系统绝缘的方法主要有电桥平衡原理和低频探测原理。根据电桥平衡原理实现的绝缘监测装置被广泛使用，但它不能检测直流系统正、负极绝缘同等下降时的情况；绝缘监测装置即使报警，也不能直接得到系统对地的绝缘电阻大小。用低频探测原理检测接地故障是近几年采用的一种新方法，但它所能检测的接地电阻受直流系统对地分布电容的制约，而且低频交流信号容易受外界的干扰，另外注入的低频交流信号增大直流系统的电压纹波系数。可见，电桥平衡原理和低频探测原理均存在若干难以克服的缺陷。本文提出一种新的检测方法，即主回路用不平衡电桥检测总的绝缘电阻，而支路用直流互感器来检测到底是哪一路出现了绝缘降低。同时用单片机来实现这种检测方法。 主回路的绝缘电阻的测量 传统的平衡电桥检测原理如下图-1，通过检测电压Uj和Um，再加上给定的电阻R来算出R+、R-，但当正负绝缘都出现降低的情况下，检测的结果将与实际情况不符合。 图-1 为了能检测正负都绝缘降低的情况，下文设计一种不平衡电桥测量法。并用MCS 80C196KC单片机来实现，如图-2所示。首先我们先说明一下电子继电器AQW214的用法,当AQW214的1、2脚导通时，7、8脚也导通；而且导通的内阻很小。同理，3，4脚导通时，5、6脚也导通。而且，AQW214的耐压值可以达到400V，即当7、8，或5、6不导通时，它们两端可以承受400V的电压。所以我们可以通过控制P10的电平，来控制1、2脚的导通而达到控制JK1的导通与关断。同理，通过控制P11的电平来控制JK2的导通与关断。第一步，JK1、JK2都断开，我们通过80C196单片机的A/D口的AC4通道采集C4两端的电压，从而测得Um。第二步，JK1断开、JK2闭合，通过A/D口的AC5通道采集C2两端的电压，从而测算得Uj，记此时测得的电压Uj为Uj1。第三步，JK1闭合、JK2断开，记此时测得的电压Uj为Uj2。很明显的Uj1与R+，R-有关系，Uj2也与
直流绝缘检测原理
1、不平衡桥检测母线接地电阻原理 如图，令桥臂切换到A桥时BUS+对地电压为Vap，BUS-对地电压为Van,桥臂对地电压为Vas；桥臂切换到B桥时BUS+对地电压为Vbp，BUS-对地电压为Vbn,桥臂对地电压为Vbs；桥臂悬空时BUS+对地电压为Vp，BUS-对地电压为Vn，BUS+对BUS-电压为Vpn；BUS-的接地电阻为Rxn，BUS+的接地电阻为Rxp 由基尔霍夫电流定律，不论桥臂切换到A桥还是B桥，都有I1+I2+I3=0 则切换到A桥时有 Vap/(R2//Rxp)+Van/(R1//Rxn)+Vas/Rs = 0 ① 切换到B桥时有 Vbp/(R2//Rxp)+Vbn/(R1//Rxn)+Vbs/Rs = 0 ② ①、②两式中Rxp，Rxn为未知量，其余皆为已知量或测量量。通过①、②两式的方程组求解，即可计算出Rxp，Rxn的值。 Vpn在桥臂出于任何状态时都可以通过1，2两点电压采样通过减法电路计算得出。 Vp，Vn可以在桥臂悬空时通过1、2两点直接测量计算获得。如果桥臂没有悬空位置，则可以通过Vpn，Rxp，Rxn，R1，R2计算得出。
具体计算公式如下 Vp = (Rxp//R2)/(( Rxp//R2)+( Rxn//R1))*Vpn Vn = -(Rxn//R1)/(( Rxp//R2)+( Rxn//R1))*Vpn 2、支路接地电阻检测原理 如图所示，由于对交流信号来说，电池组的阻抗非常小，可以认为短路。无接地电容时，当支路无接地时注入信号电流I1和I2通过装置内部的不平衡桥电路形成回路，对外部电路基本没有影响，测量CT无信号输出；当支路有接地电阻时（由于对交流信号来说，电池相当于短路，支路正负接地效果相当），由于漏电流I3的存在，测量CT有感应信号输出，信号幅度正比于I3。
QZJ-7AZ直流系统绝缘监测装置使用说明
一、产品说明： QZJ-7AZ型直流系统绝缘监测装置适用于各发电厂、变电站的直流操作电源和其它具有直流操作电源的系统，用来监测直流系统电压、母线和各支路的绝缘状况。一般可安装在电力系统用直流屏（柜）上，具有如下功能及特点： 1.1采用液晶汉显，操作简单； 1.2数字显示母线电压值，并监察母线过压、欠压； 1.3数字显示正、负母线对地绝缘电阻值，低于设定的门限值时，输出报警信号，既可自动又可人工巡查各支路绝缘情况，用户能很方便地得到故障支路号和对应的正、负极绝缘电阻值，各支路绝缘电阻的检测精度不受分布电容的影响； 1.4QZJ-7AZ单段母线型适用于单段母线的电力直流操作系统； 1.5本装置无需向直流系统中注入任何信号，因此对直流系统无影响； 1.6直流系统发生交流电源窜电故障时，可以定位交流窜入的支路。 1.7装置自动对各支路传感器软件校零； 1.8本装置具有RS485串行通信接口，能与上位机实现数据通信。 二、技术参数： 2.1环境温度：－10℃～45℃ 2.2相对湿度：＜85％ 2.3工作电压：直流母线额定电压Ue±20％
2.4母线直流电压测量范围：DC70%～130%Ue误差:＜±1％ 2.5母线对地交流电压测量：AC0～265V误差:＜±2％ 2.6母线电阻测量误差：＜±10％ 支路电阻测量误差：＜±15％ 测量范围：0～99.9KΩ（大于99.9KΩ时显示99.9KΩ） 2.7输出触点容量：DC200V／0.3A 2.8主机外形尺寸（mm）：宽398×高165×深152 用户开孔尺寸(mm)：361×154(已含正偏差). 2.9主机检测支路数：48路 配置从机可再扩展支路数：48路（从机需另外配置） 三、工作原理 3.1母线监测 在正常运行中，装置对母线电压进行监测，且不断采样其正、负极对地电压，送A／D转换器，经微机处理和数字计算后，直接显示母线电压值和正、负母线分别对地的绝缘电阻值。当母线对地绝缘电阻低于设定的告警坎值时，装置进入支路检测状态，测量出绝缘下降的支路及相应的绝缘电阻。报警门坎值可由用户整定。 3.2支路巡查 将专用的直流电流传感器同时穿套在各支路的正、负馈出线上，当支路未接地时，流经传感器的直流负载的电流大小相等，方向相反，产生的磁场相互抵消，传感器二次侧无信号输出，当某支路的正极或负极接地时，则其正、负极对地的直流漏电流的矢量和不为零，漏
直流电机温度测量方法
正常运行时会发热，使直流电动机温度升高，但不应超出允许的限度。如果直流电动机负载过大，使用环境温度过高， 通风不畅或运行中发生故障，就会使其温度超出允许限度，导致绕组过热烧毁，因此直流电动机温度的高低是反映直流电动机运行的主要标志，在运行中经常检查。判断直流电动机是否过热，可以用以下方法： （1）凭手的感觉：如果以手接触外壳，没有烫手的感觉，说明直流电动机温度正常；如果手放上去烫得马上缩回来，说明直流电动机已经过热。 （2）在直流电动机外壳上滴2-3滴水，如果只冒热气没有声音，则说明直流电动机没有过热，如果水滴急剧汽化同时伴有"咝咝"声，说明直流电动机已经过热。 （3）判别直流电动机是否过热的准确方法还是用温度计测量。 发现直流电动机过热应该立即停车检查，等查明原因，排除故障后再行使用。 3.3.2 监视直流电动机的电流 一般容量较大的直流电动机应装设电流表，随时对其电流进行监视。若电流大小或三相电流不平衡超过了允许值。应立即停车检查。容量较小的直流电动机一般不装电流表，但也经常用钳形表测量。 3.3.3 监视直流电动机的电压 直流电动机的电源上最好装设一只电压表和转换开关，以便对其三相电源、压进行监视。直流电动机的电源电压过高、过低或三相电压不平衡，特别是三相电源缺相，都会带来不良后果。如发现这种情况应立即停车，待查明原因，排除故障后再使用。 3.3.4 注意直流电动机的振动、响声和气味 直流电动机正常运行时，应平稳、轻快、无异常气味和响声。若发生剧烈振动，噪音和焦臭气味，应停车进行检查修理。 3.3.5 注意传动装置的检查 直流电动机运行时要随时注意查看皮带轮或联轴器有无松动，传动皮带是否有过紧、过松的现象等，如果有，应停车上紧或进行调整。 3.3.6 注意轴承的工作情况 直流电动机运行中应注意轴承声响和发热情况。若轴承声音不正常或过热，应检查润滑情况是否良好和有无磨损。 3.3.7 注意交流直流电动机的滑环或直流直流电动机的换向器火花 直流电动机运行中，电刷与换向器或滑环之间难免出现火花。如果所发生的火花大于某一规定限度，尤其是出现放电性的红色电弧火花时，将产生破坏作用，必须及时加以纠正
直流电机试验方法
直流电机试验方法 GB1311-77 一、适用范围 1.本标准适用于一般用途的直流电机。对有特殊要求的直流电机,凡有本标准未规定的试验方法,应在该类型电机技术条件中作补充规定。 2.形式试验或检查试验应当进行的基础上按GB 755-65《电机基本技术要求》及该类型电机技术条件的规定。 二、试验前的准备 3.测量仪器的选择 (1)试验时应当采用不低于0.5级精度的电气测量仪器(兆欧表除外),其他测量仪器应相当于1级精度。 (2)仪器的选择尽可能使所测数值在20～95%仪器测量范围以内。 4.测量电枢回路电压时,电压表应直接接在绕组出线端上。 5.一般检查 试验前应检查电机的装配质量和轴承运行情况。在不影响电气性能试验质量后,方可进行本标准中的各项试验。 6.中性线的测定 中性线可按下列方法之一测定: (1)感应法 a.电枢静止,励磁他激,将毫伏表接在相邻的两组电刷上,并交替地接通和断开电机的励磁电流(图1)。逐步移动电刷架的位置,在每一个不同位置上测量电枢绕组的感应电势。当感应电势最接近零时,电刷所在的位置即可认为是中性线。
毫伏表的计数建议以厉磁电流断开时的读数为准。 图1 国家标准计量局发布 1977年12月1日实施 中华人民共和国第一机械工业部提出上海电器科学家研究所等起草 b.电枢静止,励磁他激,将毫伏表引线沿换向器圆周移动,交替地接通和断开电机的励磁电流。当每极换向片数是整数或不是整数时,均应在相互间距离等于或最接近于一极距的两片换向片上测量感应电势。 正负感应电势各量取几点读数,然后如图2所示的作图法求出中性线。 换向片数 图2 (2)正反转发电机法
直流绝缘系统原理
直流绝缘监察装置原理分析及直流系统接地异常处理的技术工作报告 撰稿人：蓉 盐都供电公司
直流绝缘监察装置原理分析及直流系统接地异常处理的技术工作报告盐都供电公司蓉 发电厂和变电所的直流系统比较复杂，而且通过电缆线路与屋外配电装置的端子箱、操作机构等相连接，发生接地的机会较多。直流系统发生一点接地时，由于没有短路电流流过，熔断器不会熔断，仍能继续运行。但是这种接地故障必须及早发现，否则当发生另一点接地时，有可能引起信号回路、控制回路、继电保护回路和自动装置回路的不正确动作。例如在图1所示的控制回路图中，当A点存在一点接地故障，而后又在B点发生一点接地时，断路器的跳闸线圈中就会有电流流过，而引起误跳闸。可见装设经常性的直流系统绝缘监察装置是十分必要的。 + -
图1 两点接地所引起的误跳闸情况 目前在发电厂和变电所中广泛采用的直流系统绝缘监察装置的原理图如2(C)所示，这种装置能在绝缘电阻低于规定值时，自动的发出灯光和音响信号，并且可以利用它分辨出哪一极的绝缘电阻降低，还可以测出对地的总的绝缘电阻值，然后通过换算可以确定出正负极的绝缘电阻值。 + XJJ 发信号 图2（a）信号部分
图2（b）测量部分 + 图2（c）整组原理接线图 图2 绝缘监察装置原理图 整个装置可分为信号和测量两部分，都是根据直流电桥的工作原理构成的。图2（a）为信号部分的原理图，其主要组成元件为电阻R1、R2和信号继电器XJJ。电阻R1与R2数值相等，并与直流系统正、负极对地绝缘电阻R+和R-组成电桥的四个臂，继电器XJJ则接于电桥的对角线上，相当于直流电桥中检流计的位置。正常状态下直流母线正、负极的对地绝缘电阻R+与R-相等，继电器XJJ线圈中只有微小
耐压测试仪绝缘电阻测试仪基本原理与选用
耐压测试仪绝缘电阻测试仪基本原理与选用 作者：北京中仪来源：https://www.360docs.net/doc/7710228403.html, 耐压测试仪绝缘电阻测试仪基本原理与选用 一、耐电压测试仪 耐电压测试仪又叫电气绝缘强度试验仪或叫介质强度测试仪。将一规定交流或直流高压施加在电器带电部分和非带电部分(一般为外壳)之间以检查电器的 绝缘材料所能承受耐压能力的试验。电器在长期工作中，不仅要承受额定工作电 压的作用，还要承受操作过程中引起短时间的高于额定工作电压的过电压作用 (过电压值可能会高于额定工作电压值的好几倍)。在这些电压的作用下，电气 绝缘材料的内部结构将发生变化。当过电压强度达到某一定值时，就会使材料的 绝缘击穿，电器将不能正常运行，操作者就可能触电，危及人身安全。 1 、耐电压测试仪结构及组成 (1 )升压部分
调压变压器、升压变压器及升压部分电源接通及切断开关组成。 220V电压通过接通，切断开关加到调压变压器上调压变压器输出连接升压变 压器。用户只需调节调压器就可以控制升压变压器的输出电压。 (2 )控制部分 电流取样，时间电路、报警电路组成。控制部分当收到启动信号，仪器立即在接通升压部分电源。当收到被测回路电流超过设定值及发出声光报警立即切断 升压回路电源。当收到复位或者时间到信号后切断升压回路电源。 (3 )显示电路 显示器显示升压变压器输出电压值。显示由电流取样部分的电流值，及时间电路的时间值一般为倒计时。 (4 )以上是传统的耐电压试验仪的结构组成。随着电子技术及单片，计算 机技术飞速发展;程控耐电压测试仪这几年也发展很快，程控耐压仪与传统的耐 压仪不同之处主要是升压部分。程控耐压仪高压升压不是通过市电由调压器来调