学习情境3.2 交、直流绝缘监察装置的使用与维护

变电站运行与维护训练
学习情境3.2 学习情境3.2 交、直流绝缘监察装置 的使用与维护 一、基本要求
1.监察回路的种类。 1.监察回路的种类。 监察回路的种类 2.学习交流绝缘监察装置原理及接线图。 2.学习交流绝缘监察装置原理及接线图。 学习交流绝缘监察装置原理及接线图 3.学习直流绝缘监察装置原理及接线图。 3.学习直流绝缘监察装置原理及接线图。 学习直流绝缘监察装置原理及接线图 4.学习直流电压监察装置原理及接线图。 4.学习直流电压监察装置原理及接线图。 学习直流电压监察装置原理及接线图 5.结合图纸，学习本变电所的监察装置，查找实物， 5.结合图纸，学习本变电所的监察装置，查找实物， 结合图纸 初步掌握事故处理的方法。 初步掌握事故处理的方法。
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1）小电流接地电网中单相接地时电压和电流的变化
A B C C C C
. U . U . I
C, A
A
. I
C, B
. I
C, A
. I
C, B
. I
C, C
C
. . I U
C, C
B
(a) (b) 图2-1-1 中性点不接地系统的正常运行状态 (a)电路图； (b)向量图
图6
小电流接地电网的正常运行状态
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图中的电压表V：监视母线电压，当电网发生接地故障时，开口 图中的电压表V 监视母线电压，当电网发生接地故障时， 三角形侧出现零序电压，使电压继电器J动作，其常开触点闭合。 三角形侧出现零序电压，使电压继电器J动作，其常开触点闭合。 使光字牌显示出： 35KV KV第 段母线接地” 字样， 使光字牌显示出 ： “ 35KV 第 I 段母线接地 ” 字样 ， 并发出预告 音响信号， 同时起动信号继电器XJ XJ动作后掉牌落下 XJ， 动作后掉牌落下， 音响信号 ， 同时起动信号继电器 XJ ， XJ 动作后掉牌落下 ， 将 XJJ的动作记录下来 并由其触点发出“掉牌未复归”信号。 的动作记录下来， XJJ的动作记录下来，并由其触点发出“掉牌未复归”信号。 为了判断是哪一相接地，一般利用接于相电压的三只绝缘监察 为了判断是哪一相接地， 电压表，在图中分别由1YMa YMb、1YMc和1YMN等小母线引出 1YMa、 电压表，在图中分别由1YMa、YMb、1YMc和1YMN等小母线引出 导线去绝缘监察电压表。这三只电压表是全厂（ 导线去绝缘监察电压表。这三只电压表是全厂（所）各段母线 公用，通过切换开关进行选测，具体接线如下图所示， 公用，通过切换开关进行选测，具体接线如下图所示，图中表 示四段母线公用一组表计的情况。1CK、2CK为切换开关 为切换开关， 示四段母线公用一组表计的情况。1CK、2CK为切换开关，其触 点接通情况参见触点表。 点接通情况参见触点表。
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2.直流电压监察装置 2.直流电压监察装置
电压监察装置是由一只过电压继电器和一只低电压 继电器所组成， 继电器所组成，当直流母线上电压高于或低于规定 值时，电压继电器动作，通过光字排发出预告信号。 值时，电压继电器动作，通过光字排发出预告信号。 通常过电压继电器的动作电压整定为1.25U 通常过电压继电器的动作电压整定为1.25UN，低电 压继电器的返回电压整定为0.75U 其中UN UN为直流 压继电器的返回电压整定为0.75UN，其中UN为直流 母线的额定电压。 母线的额定电压。 其典型接线图如图所示
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A
C C C C
•
.' I
图7CLeabharlann A.' I. I
U
' C
I C, A '
. . U. -I U .' . I
A C
.' U
A
AB
.' U . -U
C
AB
C, B
C
C, B
=0
. U
.' U
B
C
. I
. U
B
C
中性点不接地系统单相(C相 接地 中性点不接地系统单相 相)接地
单相接地的电容电流为正常运行时每相对地电容电流的三 倍。
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3) b相接地的电压互感器回路接线图
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二次侧采用b相接地方式， 二次侧采用b相接地方式，是为了简化同期系统 的接线，是发电厂内较普遍应用的一种方式。JB为击 的接线，是发电厂内较普遍应用的一种方式。JB为击 穿保险器，是一个放电间隙，正常不放电， 穿保险器，是一个放电间隙，正常不放电，当加在其 上的电压超过一定数值后，间隙被击穿而导通， 上的电压超过一定数值后，间隙被击穿而导通，起保 护接地的作用。 护接地的作用。 TV是接在同一母线上的所有元件 发电机、变压器、 是接在同一母线上的所有元件（ 因TV是接在同一母线上的所有元件（发电机、变压器、 线路等）公用的，为了减少电缆联系， 线路等）公用的，为了减少电缆联系，采用了电压小 母线1YMa、 YMb、 YMc和 TV二次侧引出后直接 母线 1YMa 、 YMb 、 1YMc 和 1YMN 。 TV 二次侧引出后直接 连接在电压小母线上。 连接在电压小母线上。电压小母线可以布置在配电装 置内（当为屋内配电装置时）或保护屏的顶部（ 置内（当为屋内配电装置时）或保护屏的顶部（当为 屋外配电装置时） 各电气设备的测量表计、 屋外配电装置时）。各电气设备的测量表计、继电保 护和自动装置所需要的二次电压均可由小母线上取得。 护和自动装置所需要的二次电压均可由小母线上取得。
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2）绝缘监察装置的原理及接线图
原理：在小接地电流电网中发生一点接地时， 原理：在小接地电流电网中发生一点接地时，接地相的相电压 降低，其它两相电压升高，系统中出现零序电压和零序电流， 降低，其它两相电压升高，系统中出现零序电压和零序电流， 电网的绝缘监察装置就是基于上述原理实现的。 电网的绝缘监察装置就是基于上述原理实现的。 绝缘监察装置，只能发出接地故障的音响和灯光信号， 绝缘监察装置，只能发出接地故障的音响和灯光信号， 但不能指出是哪一相发生了接地。 但不能指出是哪一相发生了接地。 如何判别故障相，寻找故障点？ 如何判别故障相，寻找故障点？在中央信号控制屏上还装有三 个接于相电压上的绝缘监察电压表。正常三个电压表读数相同， 个接于相电压上的绝缘监察电压表。正常三个电压表读数相同， 当电网中出现接地时，故障相的电压表读数降低， 当电网中出现接地时，故障相的电压表读数降低，其它两相读 数升高。 数升高。值班人员听到警铃响并根据屏上的光字牌知道哪一级 电网发生了接地故障后， 电网发生了接地故障后，可由电压表的指针判断故障相及故障 程度，然后通过顺序拉闸的办法寻找故障线路。 顺序拉闸的办法寻找故障线路 程度，然后通过顺序拉闸的办法寻找故障线路。如拉开某条线 路时，绝缘监察继电器返回（ 路时，绝缘监察继电器返回（在屋内配电装置有灯光和音响信 ），绝缘监察电压表指示恢复正常 绝缘监察电压表指示恢复正常， 号），绝缘监察电压表指示恢复正常，则所断开的线路就是故 障线路。接地点找到后，可以在规定时间内将负荷转移， 障线路。接地点找到后，可以在规定时间内将负荷转移，以便 对故障线路进行检修。 对故障线路进行检修。
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二、主要教学内容 1.直流绝缘监察装置 1.直流绝缘监察装置
发电厂和变电所的直流系统比较复杂， 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、操动机构等相连接， 线路与屋外配电装置的端子箱、操动机构等相连接，发生 接地机会较多。直流系统发生一点接地时， 接地机会较多。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， 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， 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、 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。因此， 路的不正确动作。因此，需要装设经常性的直流系统绝缘 监察装置 。
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图（a）：电阻R1与R2数值相等（通常选用R1= R2＝1000欧）， 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。 信号继电器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。 正常时R+=R—，继电器XJJ不动作。 当某一极的绝缘电阻下降时，电桥失去平衡，通过XJJ线 圈中的电流足够大时，XJJ 动作，发出预告信号。 图（b）：有三个阻值相等的电阻（中间为电位计）。 正常时ZK断开，电位计滑动触头在中间， R+=R—，V=0。 当某一极的绝缘破坏时（设R— 降低），值班人员将ZK 放2位置，使最右侧的R被短接，调节电位计使V=0，即可以求 出R+和R— 。
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图3 工程中实际应用的绝缘监察装置接线图
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图中信号部分是两组母线分别使用各自一套，而测量部分是合 用一套。 第一组：只有信号部分，工作原理与上述相同。 XJJ通过两组蓄电池出口回路刀闸开关的常闭辅助触点1G和2G 相并联后接地。即当两组母线并列运行，刀闸开关1G和2G全部 投入时，使第一组绝缘监察装置退出工作。因为，此时只需有 一套绝缘监察装置即可满足要求，如在同一母线上有两套装置 同时投入，则将影响监察装置的灵敏度，同时也将降低直流网 络的工作可靠性。
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第二组：信号部分、测量部分。 切换开关1XK有三个位置：即“信号”、“测量I”和“测量II”。 1.平时置于‘信号”位置，其5—7和9—11接通。此时切换开关 CK的触点9—11也是接通的。信号继电器1XJJ投入工作，当R+或 R—降低时发出信号。 电压表1V：测量绝缘电阻R∑的，表盘上有欧姆刻度。 2.当R+降低时，将1XK置于 “测量I”位置。此时l一3、13—14 当R 降低时，将 置于 “测量 ”位置。此时 一 、 — 通。 1V测量正对地电压。 当R- 降低时，将1XK置于“测量II”位置。此时2—4、15—14通。 1V测量负对地电压。 然后调节电位计3R ，使1V指示为零。再将1XK投到与前次操作 相反的测量位置II或I上，从1V的指针位置即可读出直流系统总 的对地电阻R∑的数值。