直流系統接地故障查找儀校準方法的探討

呂東瑞 張輝

摘 要：本文從直流系統接地故障查找儀的工作原理出發，設計了直流系統接地故障查找儀的直流電壓、絕緣電阻、接地電阻等參數的校準方法，并列舉了所需要的標準儀器。

關鍵詞：校準項目；校準方法；標準儀器

中圖分類號：TM711 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）08-0057-02

Abstract：Starting from the working principle of the DC system grounding fault detector，this paper designs the calibration methods of DC voltage，insulation resistance，grounding resistance and other parameters of the DC system grounding fault finder，and lists the required standard instruments.

Keywords：calibration project；calibration methods；standard instruments

0 引 言

電力系統中的直流系統接地故障是一種易發生且對電力系統危害性較大的故障，無論是正極接地或者負極接地，都能造成保護誤動或者保護拒動，危害電力系統正常運行。直流系統接地故障查找儀（以下簡稱查找儀）可以在保證系統安全運行的情況下，判斷查找出直流系統接地故障點。查找儀一般由信號發生器、信號接收器和卡鉗探頭三部分組成。其工作原理分為絕緣測試和接地查找，絕緣測試是先將信號發生器接入直流系統，檢測系統正、負極對地絕緣情況，同時測量直流系統的電壓。根據測得的絕緣電阻值判斷直流支路絕緣狀況（電力行業標準DL/T856-2004在附錄A中規定了不同直流系統絕緣電阻整定值，當測出的絕緣電阻低于整定值時，表示系統絕緣下降可能已經處于故障運行狀態）。接地查找是直流系統有接地故障時，接地支路與地之間形成了一個回路，在該回路加入一個信號（由信號發生器輸出），則該回路即會產生與接地阻抗大小相關的漏電流，如圖1所示，使用卡鉗探頭檢測漏電流，則在信號接收器上顯示該支路的接地狀況（如波形或/和阻值等）。

目前國內外均尚無直流系統接地故障查找儀的檢定規程、校準規范及相關建議，而實際使用中其測量結果的準確性對維護電力系統的正常運行有著非常重要的作用。為此，本文根據實際使用需求，主要針對直流電壓、絕緣電阻、接地電阻等參數，提出了一種簡單實用的校準方法。

1 計量標準

校準所需的標準儀器及配套設備如表1所示。選用的原則為校準時有標準儀器及配套設備引入的擴展不確定度U（k=2）應小于被校儀器最大允許誤差絕對值的1/3。本文采用的標準儀器是高阻箱、直流標準電壓源，標準器及配套設備的計量性能如表1所示。

2 校準方法

2.1 校準項目

直流系統接地故障測試儀的校準項目有：直流電壓、絕緣電阻、接地電阻。

2.2 校準方法

2.2.1 直流電壓

采用標準電壓源法，接線連接如圖2所示。測試儀（信號發生器）的電壓采樣端和直流標準電壓源輸出端連接，直流標準電壓源輸出校準點電壓，被校測試儀（信號發生器）讀取直流電壓示值，按公式（1）計算直流電壓示值誤差。

2.2.2 絕緣電阻

按圖3連接測試儀（信號發送器采樣端）、直流標準電壓源和高阻箱。調節標準電壓源輸出直流電壓至測試儀啟動為止，在被校測試儀的絕緣電阻測量范圍內均勻選取至少5個校準點，按選取校準點調節高阻箱至Rn，記下被校測試儀的絕緣電阻示值Rx，則被校測試儀的絕緣電阻示值誤差按式（2）計算。

2.2.3 支路接地電阻

按圖4連接測試儀、直流標準電壓源和高阻箱。調節標準電壓源輸出直流電壓至測試儀啟動為止，在被校測試儀的接地電阻測量范圍內均勻選取至少5個校準點，按選取校準點調節高阻箱至Rn，記下被校測試儀的絕緣電阻示值Rx，則被校測試儀的絕緣電阻示值誤差按式（3）計算。

2.3 校準時注意事項

校準時的環境溫度在（20±5）℃，相對濕度不大于85%；測試環境區域無影響儀器正常工作的振動和電磁干擾。

3 結 論

本文給出了直流系統接地故障查找儀的直流電壓、絕緣電阻、接地電阻等參數的校準方法，按照此方法校準，一定程度上可以確保儀器測量的準確性。但目前由于國內沒有直流系統接地故障查找儀的統一技術要求，不同生產廠家生產的直流系統接地故障查找儀測量參數也不盡相同，在上述測量參數外還有一些其他的參數，所以本文的方法還存在一定的局限性。

參考文獻：

[1] DL/T 856-2004 電力用直流電源監控裝置 [S].北京：國家發展和改革委員會，2004.

[2] 國防科工委科技與質量司.電磁學計量 [M].北京：原子能出版社，2002.

作者簡介：呂東瑞（1973-），女，漢族，甘肅會寧人，計量工程師，學士。研究方向：電磁、電力儀器設備計量校準、檢測。