电力系统中直流接地检测的设计问题

摘要：本文主要介绍在电力系统中如何使用直流接地检测的方法去检测母线和支路是否有接地故障，并且准确计算出接地电阻大小。该方法是将直流母线的正、负两极通过平衡电桥和非平衡电桥的两个电阻接地，从而将直流系统的总电压分别完全施加于这两对（或一对）电桥上，根据欧姆定律，利用采集到的正、负母线电压和电桥的两个电阻值建立一个二元一次方程组，从而得到母线接地电阻；同时，在每一个供电支路上都装置一个霍尔电流传感器，让所有支路的正负电缆分别穿过霍尔传感器，根据传感器对漏电流的检测，来判断支路接地故障点，并根据传感器检测到的漏电流值和采集到的母线电压值，便可以计算出供电支路的接地电阻值。与传统的交流检测法相比，该方法对直流系统无任何不良影响；不受分布电容的影响，检测的精度和灵敏度较高；不需要交流信号发生装置，降低了产品成本，同时也降低了设计的难度，大大缩短了开发的周期。

关键字：电力系统；直流接地检测；电桥

引言

发电厂中的继电保护、自动装置、信号装置、事故照明和电气设备的远距离操作，和电力、电信、冶金、石化、化工等领域补给电源一般采用直流电源，而直流电源部分由蓄电池组、充电设备、直流屏等设备组成，所以直流电源的输出质量及可靠性直接关系到各个企业的安全和可靠的生产。因此，发电厂的直流系统被人们称为企业的“心脏”。当直流系统发生一点接地故障时，一般情况下是不会立即产生危害性后果，但是，若发生两点或多点同时接地， 则可能造成信号装置、控制回路和继电保护装置的误动作，致使断路器跳闸，或直接造成直流操作电源短路，从而引发严重的电力系统事故。因此，在直流系统中，绝对不允许在一点或多点长时间接地的情况下使用设备。必须对直流系统进行连续的在线监视，一旦发现有接地故障，监控系统应立即发出报警，提示现场工作人员检查并排除接地故障，以避免发生严重的电力系统故障。

监控系统主要完成直流系统对地电阻的检测。检测内容包括：1、正负母线对地电阻；2、支路对地电阻；3、判断哪条母线接地。本文主要讨论两种接地检测及接地电阻计算的方法，希望读者可以根据自己的应用背景去选择适合自己的方案。

方案论证

测量接地电阻大致可以分为两种方法：交流法测电阻和直流法测电阻。使用交流法测