[发明专利]一种计及泄露电阻的核反应堆系统绝缘状态在线监测方法

说明书

本发明公开了一种计及泄露电阻的核反应堆系统绝缘状态在线监测方法，包括以下步骤：A、工频等效网络分析；B、等值电路求解接地电阻；C、零序电流比值结果分析；D、仿真验证与分析，本发明在IT系统已有的研究基础上提出改进型双频法与工频零序网络分析相结合的在线监测方法。对于计及泄露电阻的IT系统，该方法在系统正常运行时从中性点注入双信号对系统泄露电阻以及分布电容进行监测，中性点出现零序电压后进行故障选相并投切至故障相，后通过工频零序网络以及戴维南等值电路图相结合分析求解接地故障电阻数值，能有效避免泄露电阻干扰，实现对接地故障电阻进行在线监测的目的。

技术领域

本发明涉及核反应堆系统绝缘状态监测技术领域，具体为一种计及泄露电阻的核反应堆系统绝缘状态在线监测方法。

背景技术

恶劣工况环境可能导致核反应堆系统供电电缆发生绝缘降低，从而使得正常支路出现泄露电阻的情况。传统绝缘监测原理以系统整体绝缘电阻替代故障支路接地电阻，在泄露电阻干扰下监测结果出现误差较大，无法满足核反应堆系统高精度在线监测的需求。为解决此问题，本文设计一种可在中性点与某相出线上切换的注入源电路，通过测量正常运行时系统泄露电阻以及分布电容，当中性点出现零序电压变化后将装置投切至电网故障相，根据故障后系统零序网络制定戴维南等值电路图，最后求解出接地电阻以实现绝缘状态在线监测。在MATLAB/simulink仿真分析表明：相较于传统绝缘监测原理，该方法可在泄露电阻干扰下实现100kΩ以内接地故障电阻的高精度在线监测。

发明内容

本发明的目的在于提供一种计及泄露电阻的核反应堆系统绝缘状态在线监测方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种计及泄露电阻的核反应堆系统绝缘状态在线监测方法，包括以下步骤：

A、工频等效网络分析；

B、等值电路求解接地电阻；

C、零序电流比值结果分析；

D、仿真验证与分析。

优选的，所述步骤A具体为：分别为两个接地点的虚拟零序电源电压；和分别为经过装置和接地电阻零序电流，系统零序泄露电阻可表示为R_O-Z＝R_O-1+R_O-2+R_O-3、零序分布电容表示为C_O-Z＝C_O-1+C_O-2+C_O-3，为母线零序电压；通过装置内电气量求解母线零序电压为：

优选的，所述步骤B中系统总对地零序电流

由装置与故障点两并联支路等效计算出接地电阻为R_f：

优选的，所述步骤C中应用叠加定理对零序电流比值结果分析：虚拟电源作用时系统零序阻抗Z_0-1：

虚拟电源作用时母线零序电压

虚拟电源作用时装置内电流

虚拟电源作用时装置内电流

装置内零序电流与故障点零序电流之比：

由零序电流比值结果可知本算法监测效果不受相电压偏差的影响，在系统相电压发生偏差的情况下仍然可以做到精确监测。

优选的，所述步骤D中在Matlab/Simulink中建立搭建三条电缆出线的不接地系统仿真模型，支路泄露电阻以及分布电容用“Three-Phase Parallel RLC Load”模块替代。