電力系統(tǒng)中直流接地檢測的設(shè)計
為解決方案1存在的弊端,即當(dāng)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(xiàn)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(xiàn)分析如下:
如圖2框圖所示,電阻R1、R2和R3、R4分別構(gòu)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(fù)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(yīng)關(guān)系)。當(dāng)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(fù)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(tǒng)框圖
如圖3所示,該設(shè)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(tǒng)一管理。首先,CPU根據(jù)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(nèi)進(jìn)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(jù)上傳數(shù)據(jù)進(jìn)行實時報警。
結(jié)語
本文主要介紹了在電力系統(tǒng)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(yōu)點,所以目前大多數(shù)直流系統(tǒng)都采用直流檢測法去監(jiān)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(xiàn)簡單,軟件結(jié)構(gòu)也并不復(fù)雜,所以其具有很好的應(yīng)用價值。本文所介紹的方案,已成功的應(yīng)用在哈爾濱九洲電氣股份有限公司的多功能監(jiān)控裝置上,其檢測結(jié)果理想,最小可檢測27K歐姆的接地電阻故障,精度可達(dá)到±5%,若精選器件,可達(dá)到更高的精度。
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