發電廠直流系統接地的危害與處理

吳新峰，李宏濱

（1.山東沾化發電廠，山東 沾化 256800；2.山東省工程咨詢院，山東 濟南 250013）

0 引言

直流系統是一個獨立的電源，它不受發電機、廠用電及系統運行方式影響，運行穩定，供電可靠性高。在發電廠中為控制、信號、繼電保護、自動裝置及事故照明等提供可靠的直流電源，還為操作提供可靠的操作電源。直流系統的可靠與否，對發電廠的安全運行起著至關重要的作用，是發電廠安全運行的保證。

1 直流接地故障原因分析

直流系統分布范圍廣、外露部分多、電纜多，很容易受塵土、潮氣的影響，使某些絕緣薄弱元件絕緣降低，甚至絕緣破壞造成直流接地。直流接地原因有以下方面：

直流回路在運行中常常受到多種不利因素的影響而造成接地。如設備傳動過程中的機械振動、擠壓,設備質量不良，絕緣材料不合格，絕緣性能低，直流系統絕緣老化，或存在某些損傷缺陷（如磨傷、砸傷、壓傷、扭傷或過流引起的燒傷等），均可引起接地或成為一種接地隱患。

由于氣候因素造成接地是一種最常見的情況。如雨天或霧天，二次回路及設備嚴重污穢和受潮、端子箱進水，可能導致室外的直流系統絕緣降低，造成直流接地或引發直流接地。

小動物爬入或小金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障。如老鼠、蜈蚣等小動物爬入帶電回路造成接地；某些元件有線頭、未使用的螺絲、墊圈等零件掉落在帶電回路上造成接地。

因工作人員疏忽造成的接地。在帶電二次回路上工作，將直流電源誤碰設備外殼，此情況多為瞬間接地；在電纜溝施工將帶電的控制電纜損傷,造成接地；檢修人員清掃設備時，不慎將直流回路噴上水造成接地等。另外，檢修人員檢修質量差也會留下接地隱患，如室外設備未加防雨罩、二次回路漏接線頭、誤將控制電纜外皮絕緣損傷等。此時接地信號不一定立即發出，但具備一定外部條件（如潮濕或操作設備）時，可能引起直流接地。

2 直流接地故障的危害

直流接地故障中，危害較大的是兩點接地，可能造成嚴重后果。一點接地可能造成保護及自動裝置誤動或者拒動；而兩點接地，除可能造成繼電保護、信號、自動裝置誤動或拒動外，還可能造成直流保險熔斷，使保護及自動裝置、控制回路失去電源，在復雜保護回路中同極兩點接地，還可能將某些繼電器短接，不能動作跳閘，致使越級跳閘,造成事故擴大。

當發生直流正極接地時,可能會引起保護及自動裝置誤動。因為一般斷路器的跳合閘線圈以及繼電器線圈是與負極電源接通的,如果在這些回路上再發生另一點直流接地,就可能引起誤動作。如圖1所示,A、B兩點發生直流接地時,相當于將KA1、KA2接點短接,從而使KM誤動作跳閘。A、C兩點接地時,則KM接點被短接而誤動作跳閘。A、D兩點及F、D兩點接地，同樣都能造成開關誤跳閘。同理 ,兩點接地還可能造成誤合閘 ,誤報信號。

直流負極接地 ,也可能造成保護及自動裝置拒絕動作。因為斷路器的跳、合閘線圈以及保護繼電器會在這些回路再有一點接地時 線圈被接地點短接而不能動作。同時,直流回路短路電流會使電源保險熔斷 ，并且可能燒壞繼電器接點,保險熔斷會失去保護及操作電源。如圖1所示,直流接地故障發生在B、E兩點，KM線圈被短接，保護動作時KM不能動作,開關將不能跳閘且保險將會燒壞。D、E兩點接地時 ,LT線圈被短接 ,保護動作及操作時開關拒跳。同理 ,兩點接地開關也可能合不上。直流系統接地故障 ,不僅對設備不利 ,而且對整個電力系統的安全構成威脅。

圖1 直流系統接地狀況

3 直流接地故障處理

1）分清接地故障的極性，分析故障發生的原因。

2）若廠內二次回路有工作，或有設備檢修試驗，應立即停止，拉開其工作電源，看信號是否消除。

3）用分網法縮小查找范圍，將直流系統分成幾個不相聯系的部分。注意不能使保護失去電源，操作電源盡量用蓄電池帶。

4）對于不太重要的直流負荷及不能轉移的分路，利用“瞬時停電”的方法，查該分路中所帶回路有無接地故障。

5）對于重要的直流負荷，用轉移負荷法，查該分路所帶回路有無接地故障。查找直流系統接地故障時，隨時與值長聯系，并由二人及以上配合進行，一人操作，一人監護并監視表計指示及信號的變化。利用瞬時停電的方法選擇直流接地時，應按照下列順序進行：

①斷開現場臨時工作電源；②斷合事故照明回路；③ 斷合同信電源；④ 斷合附屬設備；⑤ 斷合充電回路；⑥ 斷合合閘回路；⑦ 斷合信號回路；⑧斷合操作回路；⑨斷合蓄電池回路。

在進行上述各項檢查選擇后仍未查出故障點，則應考慮同極性兩點接地。當發現接地在某一回路后，有環路的應先解環，再進一步采用取保險及拆端子的辦法，直至找到故障點并消除。

4 查找接地故障時注意事項

1）在試拉線路保護直流電源時，應根據《繼電保護規程》先停用有關保護，然后試拉。

2）拉聯絡刀閘時應保證I、II母線均有電壓。

3）試拉電源（蓄電池或硅整流）時，應保證不使母線失壓。

4）試拉直流負荷時，應預先和有關專業聯系。

5）查找接地過程中，如發現燈暗、表計波動或大量排汽，可能是交流系統發生故障，此時應立即將試拉負荷送電，回主控參加事故處理。

6）試拉過程中，如發現接地極性變反時，說明接地點與兩個以上回路有聯系，則根據已拉回路接線，判明與哪些回路有聯系，同時試拉以判明接地點。

7）直流系統發生接地，應立即查明接地點，并迅速排除和隔離，無力排除時通知有關班組協助處理。

5 結語

現場實踐表明，檢修人員嚴格二次設備施工工藝，發揮主觀能動性，減少接地故障的發生概率，運行人員加強設備的巡回檢查力度，及時發現薄弱點，將接地故障消除在萌芽狀態，檢修和運行共同努力，將提高發電廠電氣設備的運行水平。

［1］張信．直流接地的危害［J］．中州煤炭，2007（1）．

［2］華東電業管理局．電氣運行技術問答［M］．北京：中國電力出版社，2000．