淺析變電站直流系統接地的故障以及處理方法

冀東油田公司供電公司 毛學剛 梁 蕾 劉漢武 段三旗 張 斌

淺析變電站直流系統接地的故障以及處理方法

冀東油田公司供電公司 毛學剛 梁 蕾 劉漢武 段三旗 張 斌

變電站內的直流系統是相對獨立的,同時也是一個非常重要的電力系統,主要用于變電站控制信號,綜保,自動裝置,并提供可靠的直流電源應急照明等等,以及為變電站開關分合閘操作提供電源。直流系統的可靠性還會直接影響變電站的安全穩定。通過對接地故障發生的原因及造成的影響進行分析,總結了接地故障的搜索原則和注意事項,對變電站直流系統接地故障的查找和處理進行了分析討論。

變電站；直流系統接地故障；發現和處理

電池和硅整流充電器是構成變電站直流系統的兩個部分，直流系統在變電站操作時主要是用于變電站直流系統控制、信號、綜保、自動裝置和為變電站在發生事故時提供穩定的直流電源進行照明，而且變電站內的開關分合閘的電源也是由它提供的。變電站運行的穩定與可靠直接受到直流系統可靠性的影響，在平時的操作中，直流系統故障也是非常重要不可忽視的。其中接地故障在直流系統發生故障中占的比例最多，這篇文章對平時直流系統在運行中出現接地故障進行了分析，并討論了其原因和后果造成的影響，其中主要是探討查找和處理的方法以及在這個過程中需要的注意事項。

1.關于直流系統接地

變電站直流系統的設備、電路更加復雜，如果長時間的運行不進行檢查，會由于環境或者氣候的改變造成電纜和連接器的老化，以及設備本身也會出現問題等等，從而直流接地情況就會發生。特別是在變電站新建或擴建的過程中，由于施工和安裝上存在問題，不可避免的就會給電力系統留下隱患，況且直流系統還是一個薄弱環節。對于投運時間很長的系統來說發生接地故障的概率也要大一些。

(1)接地分類：直流系統的網絡連接更為麻煩，具體概括為以下幾種：根據接地的情況可分為一個點接地、多個點接地、環路接地和絕緣程度下降或說片接地；根據接地的正負極性分為正接地和負接地；根據接地的類型可以分為金屬接地也就是直接接地和非金屬接地也就是簡介接地兩種。

(2)接地的危害：正、負接地可能會造成斷路器的誤跳或者是拒跳閘。

如果只是單一的一點接地的直流系統，就不會對損害二次回路，如果有兩個點接地，斷路器就可能會發生誤動或者拒絕動。從動作的實際情況來看，當直流線路報警監測系統發出報警信號時，就表明此系統已經接地了，從而可以確定直流系統接地已經使斷路器發生誤跳或者是拒跳了，這時應立刻消除故障。

2.直流系統接地故障發現、排除

消除直流接地故障。開始要做的是找到產生故障的線路，這便是平常我們所說的接地故障定位。直流接地故障有時是有多個點或者是一整個部分造成的，多數下都不適一個點造成的在，而且通過一個金屬點接地的情況也很少能夠見得到。更多的是由于空氣濕度，灰塵粘貼、電纜損壞，或者設備的絕緣能力降低，或其他未知外部世界因素引起的。接地故障還具有不穩定性，它會隨著外界環境的變化發生改變。所以現場查找直流接地其實不像我們想象的那樣簡單。

(1)拉回路方法。這是一個檢查直流電源系統接地事故一直在利用的方式。“拉回路”法，即中斷電源電路、停電時間應小于3秒。一般先從信號電路、照明電入手，然后再到操作電路、維護電路等。這種方法，由于輔助系統越來越復雜，大部分的廠站由于新建或擴建遺留的各種各樣的問題，使信號電路和控制電路和保護電路并沒有嚴格的區別，而且很多的形成了一些異常的閉環回路，種種問題將會給拉回路查找接地故障增大難度。由于電路布線的不確定性，所以在拉回路的過程中，往往是人為事故，再加上微機保護應用程序的應用,因為計算機微機繼電保護的運行特點是不允許隨意停電，所以該方法已基不用。

(2)直流接地選線裝置監測方法。為了能快速找到故障位置，這種方法采取對地絕緣情況進行在線監測。這種裝配的優點是進經由在線監測，能及時的發現故障并且確定其位置。缺點是該設備只可以監視直流回路接地回路或其分支，但無法定位到特定的位置。在技術方面，它的監測點裝配數目是有限定的，因此要將故障縮小到一個特別小的范圍其實不是能輕易做到的。何況該設備必須施工安裝，對原有的體系改造是非常不方便的。同時這樣的設備也大多數存在著檢測精度不高，分布電容干擾阻力差，和會產生誤報等許多問題。如果我們可以有一個沒有限制、檢測精度高，準確的對直流接地選線裝置作出選擇，應該是更好的選擇。

(3)便攜式直流接地故障定位設備故障定位方法。近年來，此種裝置在電力系統上運用良多。該設備最大的一個有電就是可以在電源開放時進行查找故障作業。無須利用“拉回路”的方法，在查找直流接地安全的這一塊有了很大的進步。而且該設備可以把接地故障定位到一個特定的點，操作輕易簡單。現在生產該產品的制造商有很多，但真正有用的產品很少，大多數這些產品的精度不高，分布電容干擾阻力差和誤報的問題。

3.查找故障的注意事項

故障診斷的過程中，為了確保設備安全設備和員工的安全，要注意在探尋的過程當中的事項：

(1)直流系統中發生一個點接地故障時，不允許在第二回路上進行作業。

(2)如果您需要使用“拉回路”的方法，停止直流電源時，必須先征得調度同意，時間應該在3s, 操作需要快速和可靠，以避免損失的電源和電源保護重合閘時間太長。

(3)為了避免錯誤判斷，對接地故障是否消失進行觀察的值班人員應通過信號和絕緣監測儀表指示，燈板，綜合判斷來保證所做出的判斷的可靠程度。

(4)應盡可能防止在用電高峰期進行故障診斷。

(5)員工尋找的過程中注意避免短路或另一個點接地,致其跳閘。

(6)在發現時，根據準確的設備連接圖，避免終端拆錯和恢復連接出現遺留的錯誤，而且要對拆的接線標好號。

(7)發現故障使用的儀器內部電阻應該不少于2000Ω/V。

(8)查找故障時，保證必須至少有兩人才可以，完成安全監督，避免個人電擊，確保人身安全。

(9)為了防止保護誤動作的發生，必要時解除可能發生的誤操作保護，然后才能進行操作，要保證操作電源正常運行后才能將保護投入。

(10)主流系統接地故障在發生時，不允許使用燈泡查找接地方法，防止直流回路短路事故的發生。

簡而言之，在變電站運行的過程中，要完全避免直流系統接地故障的發生是不可能的，只能盡力減少它的發生，發生故障時，使用最新的技術和設備盡快找到消除故障對變電站的影響，確保變電站直流系統的正常運行。在日常操作過程當中，值班人員操作時應加強直流系統的檢查和保護，定時檢測直流系統絕緣能力，避免隱患發生。

[1]崔紅梅.淺析直流系統接地故障的查找方法[J].中國科技博覽,2011(19).

[2]余華魏.直流電源供電系統的接地的危害和處理方法[J].生命科學與技術學報,2012(14).

[3]姜春瑩.關于變電站直流系統接地故障及診斷處理方法的探討[J].科技創新導報,2011(35).