關于直流接地故障消缺的危險點分析

楊忠亮　羅文杰　佘楚云　陳杰芬

摘要：直流系統在正常情況下為繼電保護、控制信號、自動裝置、事故照明、斷路器跳合閘操作回路等提供可靠的直流電源。直流系統的可靠運行對變電站的安全運行起著重要的作用，其常見故障就是直流接地故障。文章就直流接地故障消缺過程中的主要危險點做出了分析，并闡述了直流系統接地消缺的危險點預控

措施。

關鍵詞：直流系統；接地故障；故障消缺；危險點；預控措施；變電站 文獻標識碼：A

中圖分類號：TM862 文章編號：1009-2374（2015）01-0131-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.0066

1 概述

直流系統在正常情況下為繼電保護、控制信號、自動裝置、事故照明、斷路器跳合閘操作回路等提供可靠的直流電源。直流系統的可靠性是保障變電所安全運行的決定條件之一。變電站直流系統是一個十分龐大的多分支供電系統。直流系統接地是直流系統常見故障之一，嚴重威脅變電站的安全運行。因此，我們需要及時對直流接地故障進行處理。

2 直流接地的危害

直流系統接地包括直流系統一點接地和直流系統兩點接地。正常情況下，直流電源的正、負極母線對地是絕緣的。但由于直流供電網絡一般分布比較廣，系統復雜，外露部分多，容易發生絕緣損壞或接地。當回路發生一點接地時由于沒有構成接地電流的通路而不引起危害，但單極接地長期工作是不允許的，因為在單極接地時，如果再發生另一點接地，有可能造成保護誤動或拒動。

直流正極接地有造成繼電保護誤動作的可能，因為一般跳閘線圈（如出口中間繼電器線圈和跳、合閘線圈）均接負極電源，若這些回路再發生兩點接地或絕緣不良就會引起繼電保護誤動作。

直流負極接地有使保護及自動裝置拒絕動作的可能，因為跳、合閘線圈、保護繼電器在這些回路再有一點接地時，線圈被短接而不能動作，使事故越級擴大。同時，兩極兩點同時接地將跳閘回路或合閘回路短路，不僅可能使熔斷器熔斷，還可能燒壞繼電器的接點。

3 直流系統接地故障的處理

直流接地缺陷處理一般按以下順序開展：（1）分清接地故障的極性，分析故障發生的原因；（2）若站內二次回路有工作，應立即暫停現場二次回路上的工作。拉開其工作電源，看接地信號是否消失；（3）確認直流系統絕緣狀態。首先查看直流監測裝置是否有接地信號或絕緣降低信號。接著投入不平衡橋電阻檢測正、負極電源平衡接地。確定母線接地情況后，查看絕緣檢測裝置查找的接地支路。然后用萬用表測量正、負極母線對地電壓；（4）使用直流接地檢測儀查找接地支路，確定接地支路后，采用拉路法查找接地點。

4 直流接地故障消缺的危險點分析及預控措施

在對直流接地故障消缺過程中存在以下9個主要的危險點：

危險點1：二次回路上工作造成正、負極同時接地，保護誤動或拒動。

直流系統發生接地故障，此時二次回路上工作如再發生接地會形成兩點接地或多點接地。而直流系統兩點接地可能造成保護誤動或拒動，查找接地時二次回路上有工作也會影響接地支路的準確查找。所以當發生直流接地故障時，應暫停現場全部涉及二次回路上的工作，防止多點接地。

危險點2：投入不平衡橋電阻造成系統電壓偏移。

直流系統平衡接地時只能通過不平衡橋檢測方法才能檢測出正、負極對地絕緣電阻，投入不平衡橋檢測時，因其要通過接地橋切換來計算兩極接地電阻，直流系統正、負極對地電壓會發生跳變偏移。當直流系統正、負極對地電壓會發生跳變偏移時，會影響直流系統正常供電。

在投入不平衡橋電阻檢測正、負極電源平衡接地時，要手動投入不平衡橋法檢測絕緣電阻，檢測完后盡快切換回平稀衡橋檢測方式，防止系統電壓發生偏移。

危險點3：小于2000歐/伏的萬用表，使電源小電阻接地，造成保護誤動或拒動。

使用小于2000歐/伏的萬用表檢查測量直流對地電壓，如果系統中已存在一點接地，用萬用表測量對地電壓，因萬用表阻抗小，負極電源經小電源接通，可能造成直流系統兩點接地，保護誤動或拒動。所以我們使用的儀表內阻應該不低于2000歐/伏。

危險點4：測量直流電源電壓時直接切換檔位和測量類型，使直流電源接地，造成保護誤動或拒動。

測量直流電源對地電壓時，表筆連接被測導體，此時直接掃盤切換檔位可能使保護回路正、負極電源通過萬用表小電阻測量回路（如電阻檔）與地接通，造成直流系統兩點接地，保護誤動或拒動。

所以在選取測量檔位和類型時，表筆應先脫離被測導體再調整檔位和測量屬性，不能直接切換。

危險點5：絕緣監測裝置平衡橋未退出，直流系統存在兩套平衡橋電阻，無法準確查找接地支路。

在使用便攜式直流接地檢測儀時應先退出系統配置的絕緣監測裝置平衡橋。

危險點6：電流鉗鉗饋線時造成饋線松脫。

使用便攜式直流接地檢測儀查找接地支路時，需用電流鉗逐條饋線支路檢測，因端子排接的較緊密，電流鉗鉗饋線時容易造成饋線松脫，導致負荷失電。

所以在用電流鉗鉗饋線時，要尋找合適位置鉗饋線，盡量不拉扯饋線，如饋線間間隙不足以鉗線時，可以幾條支路饋線同時鉗。

危險點7：斷開饋線開關時未退出保護出口壓板使保護誤動。

分合保護電源開關時，某些保護，如整流型距離保護，晶體管保護在直流電源拉合時可能會誤出口。所以在分合保護電源開關前先向調度申請，斷開保護跳閘壓板，退出高頻保護等，防止保護誤出口。

危險點8：斷開饋線開關時間過長，一次設備故障時保護拒動。

采用瞬間斷電法查找故障支路時，如果斷開保護電源開關時間過長，此時如果一次設備發生故障，保護裝置退出，可能導致保護拒動。因此在采取瞬間斷電法時，饋線開關斷開時間不應超過3s，為保證在3s內快速檢測對地電阻變化情況，可用萬用表檢測對地電壓代替絕緣監測裝置。

危險點9：直流電源熔斷器投退順序不正確造成保護誤動。

如果直流系統存在寄生回路時，通過這些寄生回路，當投退直流熔斷器時，如果各元件參數分布滿足了保護的動作條件，就會發生誤動，造成誤跳閘事故。

直流電源熔斷器的正確投退順序為：退出直流電源熔斷器時應先取下正電源熔斷器，使出口繼電器失去誤動作的電源，然后再退出負極熔斷器；投入直流電源熔斷器時，首先應投入負極，鎖定出口繼電器兩端的電位，使之不能動作，然后再投入正極熔斷器。

5 結語

當前查找直流接地更多是依靠實踐和經驗，精通直流回路系統運行和維護方法，熟練掌握直流接地故障消缺作業現場工作危險點的分析方法及預控措施，有利于及時處理故障，提高運行維護水平，以保證設備的安全運行，確保變電站穩定運行。

參考文獻

[1] 安國軍，李靜.直流系統接地故障分析與處理[J].華章，2008，（9）.

[2] 許志華，李志興.變電站直流系統接地故障分析[J].電工技術，2010，（9）.

[3] 朱新菊，張亞峰.變電站直流系統接地故障分析和處理方法[J].電氣開關，2013，（1）.

[4] 姚海燕.變電站直流系統接地故障分析[J].機電信息，2013，（10）.

作者簡介：楊忠亮（1962—），男，上海人，深圳供電局有限公司變電管理一所三級技術專家，高級工程師，工程碩士，研究方向：變電站交直流電源和新能源；羅文杰，男，廣東梅州人，深圳供電局有限公司變電管理一所工程師，研究方向：變電站站用電源維護。

（責任編輯：蔣建華）endprint