Ⅰ 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。使用交流法测量电阻，就是在系统上，叠加一个交流信号，利用交流电流传感器去检测漏电流，从而计算出接地电阻。由于这种方法受到分布电容的影响，要想使测量的结果满足一定的要求，我们必须严格控制交流信号的幅值和频率，这就使得交流信号源电路变得较为复杂，也增加了交流信号源设计的难度，同时检测交流信号也相对复杂而且检测精度也不同程度的受到分布电容的影响。另一方面，在系统上叠加一个交流信号，也就相当于人为的向系统增加干扰源，影响了系统的稳定性，同时也在一定程度上制造了系统隐患。由于这些原因，人们又提出了直流法测电阻，但是现有的、使用直流法测电阻的系统，也只能在以下两种情况下测量出接地电阻，并发出报警信息：1、单根母线接地；2、所有接地支路都正接地或者负接地。在正负母线同时接地或支路既正接地同时也负接地的时候，系统一般很难准确的检测出接地情况，并准确计算出接地电阻值，在这种情况下，笔者提出两种解决方案，根据读者不同的应用背景，可以适当的选择不同的方案。
方案1：
说明：如图1框图所示，电阻R1和R2串联在正负母线间，并在两电阻间接地，使得系统在正常工作的情况下，能够保证正负母线有一个稳定的电压u+和u-；Rx+和Rx-为虚拟接地电阻；图右半部分为用户负载，M点为漏电流传感器输出点。
在系统中，我们实时监控正母线电压U+、负母线电压U-和漏电流传感器M点的电压值，根据这三个电压值和u+、u-，我们便可以得出母线和支路接地的极性，母线和支路接地电阻的大小。
分析：
1、 接地极性判断：|u+|+|u-|=a（a为常数，正负母线间电压），故当正母线接地或支路B、D点接地时，U+的绝对值会减小，U-的绝对值会增加；当负母线接地或支路A、C点接地时，U+的绝对值会增加，U-的绝对值会减小，从而我们可以得出母线接地情况；根据M点的电压值（当没有接地时，电压接近零伏；正接地时，输出正电压；负接地时，输出负电压。），我们便可获知是哪个支路接地和其接地极性，
2、 接地电阻值计算：由M点的电压Vm，我们可以计算出漏电流的大小Im（不同支路的霍尔漏电流传感器，M点的电压和支路电流有着不同的对应关系）。所以，支路电阻可由如下公式得出
图一 电桥法测接地电阻1
方案2：
为解决方案1存在的弊端，即当两母线同时接地且对地电阻同比例减小时，接地电阻不可求，笔者现在提出第二种方案，在这种方案中，所有情况的接地电阻都可以求得，现分析如下：
说明：如图2框图所示，电阻R1、R2和R3、R4分别构成两对电桥，并由光耦来选择哪对电桥接地；图右半部分为用户负载，M点为漏电流传感器输出点。
分析：
1、 接地极性判断：同方案1；
2、 接地电阻值计算：由M点的电压Vm，我们可以计算出漏电流的大小Im（不同的霍尔漏电流传感器，M点的电压和支路电流有不同的对应关系）。当计算支路电阻时，选择R1、R2电桥，断开R3、R4电桥，即可得出支路电阻为
根据欧姆定律，计算母线接地电阻值，假设正接地电阻为Rx+、负接地电阻为Rx-。
首先，选择R1、R2电桥，断开R3、R4电桥，检测正负母线电压U1+，U1-，即可得到
其次，选择R3、R4电桥，断开R1、R2电桥，检测正负母线电压U2+，U2-，即可得到
由方程1和方程2组成的方程组，即可求得母线接地电阻Rx-、Rx+。
图二 电桥法测接地电阻2
系统框图
图三
如图3所示，该设计大致可分为：采集部分、电桥选择部分、通讯部分、显示部分、报警部分，所有部分由CPU统一管理。首先，CPU根据不同方案选择不同的电桥，然后采集母线电压和霍尔电流传感器M点电压，将采集到的电压在CPU内进行处理，最终将处理后的信息通过通讯模块上传给主卡或上位机，且同时实时在显示模块上显示并根据上传数据进行实时报警。
软件实现
图四
结论
本文主要介绍了在电力系统中直流检测的两种方法，由于直流检测比之交流法检测有着很多优点，所以目前大多数直流系统都采用直流检测法去监控，但是目前的直流检测方法还存在着很多弊端，针对这种情况，笔者提出这两套方案。由于这两套方案的电路实现简单，软件结构也并不复杂，所以其具有很好的应用前景。
本文介绍的方案，已成功的应用在哈尔滨九洲电气股份有限公司的多功能监控装置上，其检测结果理想，最小可检测27K欧姆的接地电阻故障，精度可达到±5%，若精选器件，可达到更高的精度。
Ⅱ 直流系统接地故障测试仪的价格是多少
“直流系统接地故障测试仪”能够适用于任何电压等级的直流系统，配备了高精度的版检测钳表，对权于接地点位置的断定，它们更是拥有准确的判断力，每次检测都能够指出接地点位置及方向。由于直流系统为浮空制的不接地系统，如果发生两点接地，就可能引起上述装置误动、拒动，从而造成重大事故。因此当发生一点接地时，就应在保证直流系统正常供电的同时准确迅速地探测出接地点，排除接地故障，从而避免两点接地可能带来的危害。价格在一万元左右。我们以国仪科技“直流系统接地故障分析仪”为例，进行说明，购买时要注意几下几点：
1、使用必须简单，测试仪只需打开电源开关就可直接使用，无需别的按键操作。2、安全可靠，本仪器无需停浮充电机及其它一切电源，对直流系统没有任何影响。3、适用电压等级多，直流系统都可以使用。4、适用范围广，任何类型电厂、变电站、煤矿、化工厂等供电部门都可使用。5、携带方便，信号接收器自带电池，无需外接电源，可以随身携带到任何地方查找接地点。5、直流系统不断电查找接地点，不影响系统正常工作。
Ⅲ 三相交直流指示仪表检定装置哪家好
XL-824D三相交直流标准源是集检定交直流指示仪表、工频和数字仪表、电能表等多种功能于一体的多功能交直流源；
主要功能：
1)采用32位MCU+DSP处理器，功能强大灵活.
2)输出波形灵活多变，可任意叠加谐波，叠加次数高达100次（选配）。
3)可以输出高频信号。（低压小电流状态下）
4)信号输出由工频每周波高达50000点的波形捏合，内部信号输出无需滤波器进行平滑滤波，保证了波形的精确输出，使得系统可以输出精确的谐波，也使系统拥有极佳的谐波失真度指标。
5)能够检定电能表的基本误差。
6)能自适应有源、无源的电能脉冲输入，通过光电采集器可以接收光脉冲输入。
7)极佳的温度稳定性，核心器件为温度系数小至1PPM的军工级产品，可以在室外的温度环境下保证输出的精度。
8)开放通讯协议，方便二次开发。
9)便携式设计，方便现场检测工作，支持触摸屏和键盘输入。
10)产品适应性、扩展性强，满足未来技术升级的需要。
技术指标：
电压输出范围：AC 0～600V
DC 0～1000V
电流输出范围：AC 0～12（20）A
DC 0～25A
精准度：优于±0.05%RG
稳定度：优于±0.01%RG
输出谐波次数：0～50次
谐波精度：0.1%RG
温度漂移：±1PPM/℃
频率输出准确度：0.001Hz
有功电能测量准确度：0.05%RD PF=1
0.1%RD PF=0.5L，0.5C
无功功率测量准确度0.2%RD PF≥0.5
Ⅳ 交直流高压测量系统是什么性质的仪器，主要有哪些性能
主要特点
FRC系列交直流高压测量装置用于工频交流和直流高电压的测量，该装置采用阻容式分压原理，具有使用方便、显示直观、测量精度高等优点。可代替高压静电电压表。
FRC系列交直流高压测量装置是便携式结构，整机用铝合金包装箱作机壳，使用、携带十分方便。
技术指标1,分压比:1000:1
2.测量精度:≤2％
3.测量系数:0.01％/℃
4.电压系数:0.005％/KV
产品型号规格
型号 额定电压 电压种类 精度
FRC-50 50KV AC 1.5％
DC 1％
FRC-100 100KV AC 2％
DC 1.5％
FRC150 150KV AC 2％
DC 1.5％
FRC-200 200KV AC 2％
DC 1.5％
FRC-300 300KV AC 2％
DC 1.5％
FRC-400 400KV AC 2％
DC 1.5％
Ⅳ 变电站哪些设备用交流电哪些设备用直流电
变电站交流、直流供电主要有以下设备：
使用交流电源供电的设备：
变压器冷却系统、室内设备排风、照明系统、交流操作电源、变电站消防水泵、变压器消防泵、高压设备区照明系统、高压室、中控楼、生活区照明系统、变电站排水泵、GIS站起重装置（天车）。
使用直流电源供电的设备：
继电保护及自动装置、远方、监控系统、直流操作电源、安全防护报警装置、消防报警装置、事故照明。
附件：35～110kV变电站的站用电及保安电源配置.doc
Ⅵ 测控装置交流采样测试仪大概多少钱
概述
交流采样测试仪是基于1.2G
MAC的DSP、大规模的FPGA、高速高精度的DA以及高保真功率放大器构成的新一代高精度的交流采样测试设备，适用于电力系统的远动班、保护班等检测交流采样器、RTU、测控装置的误差。检验项目和检验方法符合国家电网公司交流采样测量装置校验规范、交流采样远动终端技术条件、JJG(电力)
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电测量变送器检定规程等标准的要求。提供与PC机的通讯接口，可通过PC机完成全部检定工作和数据管理；并且提供多种报表格式，用户可根据需求选择。数据可以导出到EXCEL、WORD进行编辑。通过计算机控制，既可全自动检验，又可手动检验。
该装置采用320×240液晶显示屏，全中文显示，界面清晰简捷、操作方便、视觉效果好。核心模块采用32位的高速DSP，功能强大、可靠性高、灵活性和适应性强、软件可升级，使产品性能大幅度提升。功率输出均有过流、过热保护，电流开路时候有限压功能，保证检测人员的安全，是标准仪器中具有较高实用价值的仪器之一。
主要功能特点
1、采用虚负荷校验交流采样的误差，可以全自动和手动校验；
2、采用高性能32位的MPU+DSP处理器，处理器频率达到1.2G；
3、硬件PID，标准源的输出几乎无延时，响应快；
4、标准源的工频每周波高达50000点的波形捏合，内部波形输出无需滤波器进行平滑滤波，保证了波形的准确输出，使得谐波可以输出2~512次的高次谐波，也使得系统拥有极佳的谐波失真度指标；
5、三相可以并联输出，增大输出容量；可带纯容性负载；
6、分相频率可变；并且幅值可以任意调节输出；
7、采用集成模块，体积国内最小；并且重量最轻，稳定性最好；
8、软件操作界面灵活、美观，使用方法简单、方便，并且清晰明了，提供国内最多的通讯规约和多种报表格式；
9、完善的电压短路电流开路自动保护；
10、对国家规程检定的84个点，只需3分钟就可以检完；