發電廠直流系統接地故障分析及應對措施研究

李桂香

摘要：直流系統是發電廠電氣系統的一個重要組成部分，它對保障整個發電廠的安全穩定運行起著特殊的作用。為了使直流系統能夠更好的為發電廠服務，本文首先對發電廠的直流系統進行了簡單的概述，其次分析了發電廠中常見的兩種直流系統接地故障：一點接地和兩點同時接地故障機理，最后結合本人多年的實際工作經驗重點對直流系統接地的原因以及相應的應對策略進行了研究，以期對發電廠直流系統的安全穩定運行能有所助益。

關鍵詞：發電廠；直流系統；接地故障；應對措施；分析；研究

0引言

由于在發電廠中繼電保護回路、對各種信號進行傳遞的信號回路、自動化運行的自動裝置、發生故障時用到的照明系統以及電廠內外進行通信的通信回路等二次設備都需要直流系統進行供電，因此直流系統能否安全穩定運行會直接影響到整個發電廠的正常運行。一旦發電廠的直流系統出現故障，不但會影響到本發電廠的正常穩定運行，甚至還會影響到與該電廠相連的其它電廠甚至整個區域電網的安全穩定運行，因此我們必須對發電廠直流系統常見的故障及應對措施進行重點的分析和研究，以保證發電廠直流系統的安全穩定運行。

1對發電廠直流系統的概述

220v或士110v直流供電系統是我國當前發電廠中二次系統部分主要采用的運行方式，在把直流設備連接到主控室直流配電屏的直流母線上，再把短路保護電源、合閘電源、照明電源等從直流母線上引出，電力電子整流器和蓄電池并聯共同工作的浮充供電方式是目前我國各發電廠主要所用的直流系統，在系統正常工作時蓄電池是一直保持充電狀態的它只是作為電力系統的一個備用電源，以防在電力系統交流出現故障時還可以有持續不間斷的電流供應給整個系統，電廠中的220v交流電可以通過整流器轉換為直流電，用這些直流電可以給直流用電設備供電。

2 發電廠直流系統接地故障分析

在發電廠中，我們最常見的兩種直流系統接地故障便是一點接地或兩點接地故障。由于發電廠存在著特殊的直流系統的連接結構，因此直流系統的接地故障經常會發生，在發生一點接地后除了一些特殊的情況不會引起系統故障，其余情況都會引起系統故障，比如說：繼電器誤發信號不會引起系統故障，這主要是由于短路電流沒有產生，其余情況都會引起系統故障，但這種一點接地不引起系統故障的概率很小。若發生兩點同時接地，就會嚴重危害到系統設備。而直流系統兩點接地通常是由于繼電器誤動作、繼電器拒絕動作、熔斷器熔斷等情況引起的。所以在發生一點接地后必須在第一時間把這種故障消除，給電力系統造成巨大的危害。由于概率大隨機性強是一點接地的主要特點，因此其預防難度會更大，運行人員更應該重視。

3直流系統接地的原因及應對策略

3.1直流系統接地的原因分析

3.1.1規劃設計因素

有的地方在設計城市線路時，經常把電纜隧道和蒸汽管道、水管道在一起修建，并且對它們沒有進行很好的隔離，一旦蒸汽管道或水管道出現泄露現象，將直接威脅到電氣設備的安全。另外有些地方還存在著交直流信號混用一根電纜的現象等這些都是由于規劃設計不當給電力系統埋下的接地故障。

3.1.2設備內部因素

自身因素是造成直流接地故障的一個很重要的方面，如開關柜小母線上有過多的灰塵沉積、繼電器機械部分出現不靈活現象、線圈老化、損壞絕緣、電纜溝內嚴重積水等等這些現象都可能引起接地故障。

3.1.3外部環境因素

外部環境因素也很容易造成直流系統接地故障的發生。比說在長時間的分吹日曬和外部環境溫度的劇烈變化下，在戶外的二次回路控制箱、開關箱、監測儀表以及密封圈很容易發生老化現象，以至于橡膠的絕緣特性在回路導線中減弱，降低設備的使用壽命。當遇到雨雪和霧霾天氣時，會使箱內的濕度增大，如果無法及時有效的把這些濕氣排除，那么凝露現象會很容易發生，致使發生直流接地現象。

3.1.4人為因素

由于燃料系統產生的灰塵比較多，需用水經常沖洗。如果運行人員在對設備清掃的過程中不慎使水噴灑到直流回路上，這樣就很容易引起直流系統的損壞，再者工作人員在接線路接頭時認真度不夠，把線路的絕緣層損壞等等都容易導致線路直流系統的損壞。

3.2應對策略

3.2.1接地點的查找

要想把線路的故障快速的排除，我們必須要掌握一些線路故障點常用的查找方法：

（1）拉回路法。拉回路法主要采用的是對故障回路進行斷電處理的方式，此方法適合查找所有的接地故障點。在對故障回路進行斷電處理時，一般按事故照明回路；信號回路；操作回路；保護回路的順序進行斷電處理，逐步縮小故障點范圍，然后再逐一排查故障點所在范圍內的分支網絡，直到把接地點找到為止。

（2）實時監測法。此方法主要是通過采用在線監測裝置實時跟蹤監測直流系統的對地絕緣狀況，進而來判斷故障點所在的具體位置。此方面最大的優點就是可以實現實時監控并能報告顯示故障點的接地回路，但該方法準確定位接地點具體的所在位置。

（3）電壓測量法。利用萬用表測量正負母線電壓，若切除某部分負載后，在萬用表上顯示的數字發生了變化，則說明切除的部分就是接地部分。

（4）移動定位裝置查找法。該方法主要用于測量一些不能斷電的自動化設備，可以帶電檢測查找接地點是移動定位裝置查找法的最大優勢。

（5）應用新型絕緣監測設備查找法。該裝置主要通過應用無接觸激磁調制直流微電流智能傳感器，利用正、負母線對地的接地電阻，母線產生的漏電流的大小測量出來，進而判斷出接地電阻的大小，然后再判斷非接觸式磁性調制母線接地故障方式。

3.2.2預防控制措施

要嚴格控制直流直接接地連線形成的二次設備的絕緣水平，要把控制用的直流和其它直流線路分開，對于操作機構、戶外端子箱、直流屏柜等設備要定期的清掃，以防由于浮塵的大量聚集導致直流系統的對地絕緣性能降低。為了做到對易發生接地短路點的全面了解和掌握，最好安排運行人員對直流系統的絕緣情況定時定點的檢查。同時要密封處理好暴露在室外的直流裝置，保證其免受雨雪大風等自然天氣的影響，對廠用的照明設備也要及時的維護，在修建電纜隧道和戶外的電纜溝時，為了使設備免受水害的影響，一定要把排水系統設置好，以確保有效保護電氣設備。要經常派專人監視和檢查直流系統的絕緣水平。在制作中央控制室的控制保護屏時，最好制作成前后帶門的封閉式結構，對有缺陷的直流支路和設備一定要及時的處理和維修，爭取把電氣設備發生故障的幾率降到最低。

4結語

發電廠直流系統部分對整個電廠的安全穩定運行具有十分重要的意義，它是供給繼電保護、控制回路、信號回路、計算機監控、通信、事故照明、交流不間斷電源等二次設備的重要電源，對供電的可靠性要求極高，一旦發生直流接地故障我們必須及時處理，否則將會嚴重影響到發電廠的安全穩定運行，甚至會影響到整個電網，所以我們必須加強對發電廠直流系統運維和保護工作，使其能夠更好的為電廠的安全穩定運行服務。

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