直流系统接地故障定位仪的研制

直流电源系统是发电厂、变电站的一个重要组成部分， 是断路器控

制回路、信号回路、继电保护和自动装置等二次回路所需的操作电源。

直流回路的好坏，直接影响发电厂、变电站的正常运行。而接地也是

直流部分的最常见故障，危害较大，应引起足够重视。

1 接地故障的危害

发电厂、变电站直流系统接地是一种常见且对电力系统危害较大的

故障。直流系统接地，可能造成继电保护误动，因为跳闸线圈接直流

电源，系统绝缘不良或再有一点接地，也可能引起保护误动；保护的

误动必然导致系统事故扩大， 同时还可能烧坏继电器的触点或烧熔断

器。

直流接地故障绝大部分是间接接地和非金属性接地， 接地故障随气

候和环境变化而变化， 动态型故障难以查找。直流电源接入的控制回

路、保护回路、信号回路以及其它回路纵横交错，十分复杂，所以查

找直流系统接地一直是困扰运行人员及检修人员的一大难题。近几年

由于微机保护的应用和综合自动化的发展， 过去那种拉回路、断保险

查找直流接地的方法， 已经不能适应电力系统一、二次回路在安全性

方面的要求。

2 定位检测原理

直流系统接地故障定位是变电系统急需解决的问题， 现该定位由信

号发生器、故障检测器和信号采集器（可用钳形表）三部分组成，安

装位置见图1。信号发生器的信号连线接入系统时， 褐色线接正母线，

蓝色线接负母线， 黄绿色线接地线。当直流系统发生接地故障或绝缘

降低（整个直流系统绝缘电阻小于报警整定值），直流系统电压监测

装置发出警报时， 将信号发生器接入直流系统的正、负母线和地之间。

信号发生器自动判断直流系统电压等级， 接地故障的极性、接地程度，

绝缘监测平衡电桥回路接线方式和平衡电桥的电阻取值， 形成信号输

出的智能反馈，向直流正负母线和地间，发射适宜系统检测对系统无

影响的低频信号，并实时显示系统电压、正对地电压、负对地电压和

系统对地绝缘总阻抗。信号发生器原理框见图2。