電力系統中直流接地檢測的設計

　　為解決方案1存在的弊端，即當兩母線同時接地且對地電阻同比例減小時，接地電阻不可求，筆者現在提出第二種方案，在這種方案中，所有情況的接地電阻都可以求得，現分析如下：

　　如圖2框圖所示，電阻R1、R2和R3、R4分別構成兩對電橋，并由光耦來選擇哪對電橋接地;圖右半部分為用戶負載，M點為漏電流傳感器輸出點。

　　接地極性判斷：同方案1;

　　接地電阻值計算：由M點的電壓Vm，可以計算出漏電流的大小Im(不同的霍爾漏電流傳感器，M點的電壓和支路電流有不同的對應關系)。當計算支路電阻時，選擇R1、R2電橋，斷開R3、R4電橋，即可得出支路電阻為：

　　其次，選擇R3、R4電橋，斷開R1、R2電橋，檢測正負母線電壓U2+，U2-，即可得到：

　　由方程1和方程2組成的方程組，即可求得母線接地電阻Rx-、Rx+。

　　圖2 電橋法測接地電阻2

　　圖3 系統框圖

　　如圖3所示，該設計大致可分為：采集部分、電橋選擇部分、通訊部分、顯示部分、報警部分，所有部分由CPU統一管理。首先，CPU根據不同方案選擇不同的電橋，然后采集母線電壓和霍爾電流傳感器M點電壓，將采集到的電壓在CPU內進行處理，最終將處理后的信息通過通訊模塊上傳給主卡或上位機，且同時實時在顯示模塊上顯示并根據上傳數據進行實時報警。

　　結語

　　本文主要介紹了在電力系統中直流檢測的兩種方法，由于直流檢測比之交流法檢測有著很多優點，所以目前大多數直流系統都采用直流檢測法去監控，但是目前的直流檢測方法還存在著很多弊端，針對這種情況，筆者提出這兩套方案。由于這兩套方案的電路實現簡單，軟件結構也并不復雜，所以其具有很好的應用價值。本文所介紹的方案，已成功的應用在哈爾濱九洲電氣股份有限公司的多功能監控裝置上，其檢測結果理想，最小可檢測27K歐姆的接地電阻故障，精度可達到±5%，若精選器件，可達到更高的精度。