绝缘电阻及泄漏电流的在线监测方法

一、绝缘电阻的在线监测

绝缘电阻是反映绝缘性能的最基本的指标之一，通常都用绝缘电阻测试仪来测量绝缘电阻。对绝缘电阻进行在线监测时，一般是先检测出电气设备的泄漏电流，再通过欧姆定理算出其绝缘电阻。

二、泄漏电流的在线监测

电气设备在运行电压下，总有一定的泄漏电流通过绝缘体到低电位处或流入大地。只要这种电流不超过一定的数值，电气设备的使用仍然是安全的。但是当电气设备中的绝缘材料老化、电气设备受潮或存在故障时，这种泄漏电流将会明显增大，绝缘体损耗增大，它可能造成火灾、触电或损坏设备等事故。电力设备绝缘系统老化、吸潮、过热等导致发生故障的因素，都会反映在绝缘体电容C_X和损耗因数tgδ的变化上，因此，在线监测泄漏电流，是诊断绝缘状态的有效手段之一。而且，高压电气设备绝缘在线监测是在电气设备处于运行状态中，利用其工作电压来监测绝缘的各种特征参数。因此，能真实的反映电气设备绝缘的运行工况，从而对绝缘状况作出比较准确的判断。

变电站的电力设备户外绝缘泄漏电流受电压、污秽、气候三要素综合影响，污秽严重时就可能发生污秽闪络。下面通过变电站电力设备户外绝缘泄漏电流在线监测系统的运行情况监测数据并分析泄漏电流的变化规律。

一般泄漏电流信号的采集可在设备的接地线中串入取样电阻或微安表，在接地线上加套电流传感器等。但通常设备接地线不易拆开，故图1－1中的系统利用泄漏电流沿面形成的原理，在绝缘子串铁塔侧的最后一片绝缘子上方安装一开口式的引流装置卡，将泄漏电流通过双层屏蔽线引入到数据采集单元中。采用该引流器，无需停电即可安装，不影响线路正常运行。

设计了适用于泄漏电流采集的传感器之后，采用一种基于高速数据采集卡的计算机数据采集系统，本系统的特点是采集和处理都由上位机完成。为了提高报警的可靠性，提出一种模糊报警模型。

图1－1 泄漏电流在线监测原理图

泄漏电流信号被送入信号变换单元，在信号转换单元中首先经过过压(雷击)保护电路，然后将电流信号转换成电压信号。这个电压信号被后面的信号处理电路差动放大，经过前级差动放大后，信号通过带阻滤波器，滤波后的信号经过非线性放大电路放大和隔离之后进入A/D转换器。非线性放大的目的是将信号压缩，充分利用数字系统的分辨率。由于A/D转换通道的增益是1～8倍可调的，从而使整个系统的泄漏电流分辨率可以达到微安级。