电力系统二次交流回路绝缘监测装置

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1、电力系统交流二次回路绝缘监测装置（I）设计者情况比赛编号：____A11438_____日期：2002/10/07首名设计者为联络代表人。姓名:侯玉星（中文）HouYuXing（英文）职业：硬件工程师姓名:杨宇（中文）YangYu（英文）职业：硕士研究生姓名:郑擘（中文）ZhengBo（英文）职业：软件工程师姓名:牛志刚（中文）NiuZhiGang（英文）职业：硕士生导师通讯地址：山西太原营西街18号邮编：030009电子邮箱：hou_yx@sina.com电话：13835116882传真：0351-3380358-8017推派单位

2、名称：山西晋能集团、上海电力学院单位地址：山西太原营西街18号单位电话:0351-3380358-8008单位传真：0351-3380358-8017目录1引言42系统概述52.1交流二次回路绝缘监测装置的工作原理：52.2特点62.3装置外观简介63系统硬件结构103.1主控模块--MCU103.2电源与外部晶振103.3信号产生电路113.4电压，电流采集回路113.5时钟芯片123.6网络接口123.7打印接口123.8显示模块123.9键盘电路133.10液晶背光133.11看门狗电路133.12开入、开出电路133.13抗

3、干扰措施134系统软件结构154.1软件结构154.2软件模块功能184.3中断服务程序184.4人机界面模块184.5网络功能204.6软件优化205特殊算法说明225.1傅氏算法225.2求有功分量和电阻分量算法235.3快速开方算法26电力系统交流二次回路绝缘监测装置侯玉星杨宇郑擘牛志刚山西晋能集团、上海电力学院摘要：二次系统对保证电力生产安全及向用户提供高质量的电能起着极为重要的作用，但目前尚没有一种能在线监测交流二次回路是否存在多点接地的在线监测装置。本文研制的RSJ820交流二次回路绝缘监测装置能有效的防止交流二次回路发

4、生多点接地，提高了电网的安全与稳定，填补了电网二次回路缺乏绝缘监测的空白。经过现场试运行，表明了RSJ820达到了设计目的，能满足实际运行需要。关键词：电力系统；二次回路；绝缘监测1引言电力系统的二次回路对保障电力系统的安全运行起着非常重要的作用。系统正常运行情况下，为了保证人身和设备的安全，《电力作业现场安全规程》规定电流互感器、电压互感器二次回路的一个电气连接必须有一个可靠的接地点。同时为了保证继电保护和自动装置的正确工作，一个电气连接的二次回路又只能存在一个接地点。但是，大型电厂和变电站电流和电压二次回路连接设备繁多，延伸范围

5、广，常常由于人为的接线错误或一些不可避免的自然规律，如绝缘的老化等，出现在一个电气连接的二次回路中出现多点接地，而且系统的二次回路大部分在室外，绝缘损坏的几率大，多点接地导致保护的不正确动作，造成大面积停电事故的在系统屡屡发生。目前电力系统缺少一种能在线监测二次交流电压回路中性线发生两点接地或各种差动电流回路发生两点接地的在线监测装置，在这种情况下，二次回路一旦发生两点接地，由于不能被及时发现，当一次接地系统发生接地故障时，短路电流就可能流过变电所地网，在二次两接地点间形成电位差，造成了保护装置的不正确动作，如图1所示。这类事故在历

6、年来的电网安全事故通报上屡见不鲜，给系统造成严重的后果，导致电网出现大面积停电的恶性事故。该产品可解决电力系统中长期困扰人们的交流二次回路多点接地问题，能够及时发现交流二次回路的多点接地，避免了因交流二次多点接地造成的保护误动和拒动，提高了电网的安全运行，填补了交流二次回路缺乏绝缘监测装置的空白，有着广阔的市场前景。2系统概述2.1交流二次回路绝缘监测装置的工作原理：鉴于目前电网二次系统缺乏绝缘监测的现状，我们认为有必要在交流二次回路中安装绝缘监测装置。如图2所示，在原二次回路一点接地处使用互感器向回路中注入一个低压信号，定时巡检，

7、如回路发生多点接地，就可检测到回路中有电流流过。在实际装置中，我们可以通过定时向被检测回路注入低压信号，然后测量注入信号的电压和回路中的电流大小，从而获得被测回路的绝缘电阻值。为了保证装置的接入，对原回路的工作不造成任何影响，在装置的接口处用两对继电器的常闭接点与装置并接，相当于正常运行中，装置并未接入原回路，只有在装置巡检期间，继电器J的常闭接点才打开，将该装置短时接入原交流回路中。装置的工作方式可由用户根据实际运行情况通过人机界面软件设定，用户可选择连续两次自动巡检的间隔时间、每次巡检的持续时间、接地电阻报警值、是否记录手动检测

8、报告等工作方式。2.2特点l在国内首次将MOTOROLA公司16位MCUMC68HC912DG128A用于电力系统自动装置中，该芯片内配置有大容量的程序存储器、RAM和EEPROM，具有极强的数据处理、逻辑运算和信息存储能力。MCU工