淺析直流系統接地危害與檢測方法

馬云鋒華電云南發電有限公司綠水河發電廠

淺析直流系統接地危害與檢測方法

馬云鋒
華電云南發電有限公司綠水河發電廠

直流系統是發電廠十分重要的一個組成部分,承擔著為控制回路、信號回路、繼電保護、自動裝置及事故情況下的直流潤滑油泵、密封油泵、照明等設備供電的任務，對保證發供電設備的安全投運和可靠切除起著關鍵作用。而直流接地在直流系統中是最常見也最易發生的故障,本文根據自己在發電廠工作多年的工作經驗，從直流系統接地的危害說起，結合直流系統接地常見的原因，分析各種類型接地故障特點，闡述直流系統接地故障的檢測方法。

直流系統；接地故障；分析；檢測方法

1.前言

華電云南發電有限公司綠水河發電廠（以下簡稱綠水河電廠）地處云南省紅河岸邊的金平、屏邊、河口縣和蒙自、個舊市“三縣兩市”交界處，距個舊市蔓耗鎮約4公里。綠水河電廠1958年5月開工建設，分為二級開發，總裝機容量為6.975萬千瓦，為我國自行設計、制造、施工、安裝和運營管理的地下戰備水電站。1972年10月第一臺機組正式投產發電，1977年全部建成投產，大大小小共14臺機組，系統復雜，近區供電負荷多，因此綠水河電廠的直流系統也很復雜，且直流供電線路長。發生直流系統兩點或多點接地故障的頻率高，容易造成安全生產事故，值得我們警示。

2.直流系統接地的危害

直流接地故障中，分為一點接地和兩點接地兩種方式。一點接地是只有一點接地的形式，發生一點接地時一般不會對系統構成危害；因為在發生一點接地時由于沒有構成接地電流的通路而不引起任何危害，但一點接地長期工作是不允許的，因為在同一極的另一地點又發生接地時，就可能造成信號裝置、繼電保護和控制回路的不正常動作；發生一點接地后再發生另一極接地就將造成直流短路。兩點接地是在直流系統中發生兩點接地的方式，有可能造成直流保險熔斷，造成保護及自動裝置、控制回路失去電源。在復雜保護回路中出現同極兩點接地時可能造成繼電器短接，不能動作于跳閘，而且可能出現越級跳閘等，擴大事故范圍。所以發生直流系統接地故障，不僅威脅設備，而且對整個電力系統的安全構成威脅。當出現直流接地故障時，必須盡快排除故障，避免事故擴大及造成嚴重。

3.直流接地常見原因

直流接地常見的原因有以下幾種：第一，環境潮濕引起的接地。筆者所在綠水河電廠位于云南南部，屬于典型的高溫高熱熱帶雨林氣候，常年濕度在85%以上，全年最低氣溫不會低于15℃，空氣中含水量過高，雨水或者空氣中水汽形成水珠導致接線柱頭和外殼連接造成的接地，或是在含水量高的空氣中，電纜破損處或是包扎處，絕緣降低，引發直流接地；特別是夏季，這里每天都下雨，幾乎天天在找接地。第二，直流系統內出現蜘蛛結網、老鼠咬線、小動物筑巢、灰塵集結等現象時，造成線頭的裸露部分與金屬外殼相接就會出現直流接地現象，因此需要及時清理直流系統內的雜物灰塵等；第三，出現線纜老化或磨損引起的接地。綠水河電廠投產運行近50年，筆者在檢修部近些年來，就常常碰到線纜老化引起的接地。第四，錯誤接線或元件損壞引起接地。在做二次試驗時引出的短接線沒有用絕緣膠布包扎造成的直流接地。為抗干擾，插件電路設計中通常在正負極和地之間并聯抗干擾電容，該電容擊穿時也會引起直流接地。

4.直流系統接地故障檢測方法

4.1 老方法：拉路法。首先憑經驗對可能接地的直流回路的空氣開關拉閘停電，若出現停電后直流接地故障消失的情況，則說明故障點在本路空氣開關控制的下級回路中，則可以繼續逐一拉開下級空氣開關進行試探排除故障范圍；若出現停電后直流接地故障不消失的情況，則排除此路的空氣開關控制的下級回路中存在直流接地故障，通過這些具體的細致排查找出接地點。保護控制回路電源會直接影響到系統安全，一般拉路時間越短越好，拉路順序一般先拉負荷重要性較低和負荷輕的空開，再拉負荷重要為性高及負荷重的空開。如果拉開某路空氣開關后，接地極母線對地電壓立刻升高到110Ⅴ左右，則接地點就位于該空開控制的下級回路之中，之后又可以繼續用此方法排除下級控制回路的故障。

4.2 利用絕緣監測裝置查找接地回路。綠水河電廠現在的直流屏上都裝有微機直流絕緣檢測儀，發生直流接地時，絕緣檢測儀會報出是哪一極接地、接地電阻是多少，隨后會報出接地支路號，根據支路號就可將接地點定位到支路空氣開關。查找起來就方便很多。微機直流絕緣檢測儀也存在其不足，只能監測饋線支路的絕緣狀況，對單負荷支路比較有效，當該支路上存在多個負荷時，會出現誤報支路現象，仍需采用拉路法配合查找。

4.3 便攜式直流接地故障探測儀查找定位方法。從2013年5月份開始，綠水河電廠為維護部每一位二次從業人員都配備了便攜式的直流接地故障查找儀。使用便攜式的直流接地故障查找儀，查找直流接地不失為一種好方法，對接地故障的排除在時間上和安全上都是好幫手。這種方法與在線絕緣監測裝置配合使用最方便，當在線絕緣監測裝置發出接地信息和支路后，我們再通過便捷式的直流接地故障探測儀準確、快速地確定接地點，當確定具體的接地點后，就可以做好安全措施，將接地點隔離出來，從容地進行消除故障點的處理工作。

5.結論

作為保證發電廠安全穩定性運行的直流系統，保證其安全可靠的運行是非常重要的。作為發電廠員工中的一員，我們有必要認真了解直流系統的組成結構和可能出現的直流接地故障及故障排除方法，只有充分了解相關的知識，才能夠做到在工作中萬無一失，遇到問題能夠及時解決排除故障，本文針對直流系統接地故障因數作出了簡要的分析，并且對及時找出接地點的排除方法作了簡要的介紹，希望能夠對讀者有所幫助，發電廠的日常工作中，運維人員應當做好每日的巡視工作，及時地清除設備上的灰塵等，做到保持設備清潔干燥，避免因為這些問題導致的直流接地，另外要加強員工在日常檢查維護工作中的風險防范意識，一旦出現直流接地故障時，能夠及時發現并進行排除，保障供電系統安全穩定運行。

[1]王金鳳.直流系統接地故障檢測方法的研究[D].天津大學, 2005.

[2]季濤，孫同景，徐丙垠，孫波.直流系統接地故障綜合檢測方法[J].山東大學學報(工學版),2006,01:55-59.