變電站直流系統(tǒng)接地故障的分析

唐建輪

摘 要：確保變電站安全運(yùn)行的決定性條件之一是直流系統(tǒng)的可靠性。作為電力體系中的關(guān)鍵組成部分，直流電源為關(guān)鍵的常規(guī)負(fù)荷、繼電保護(hù)和遠(yuǎn)動(dòng)通訊裝置等供應(yīng)不間斷的供電電源，一旦出現(xiàn)直流體系接地問題，就可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的損失。在這種狀況下一定要及時(shí)對(duì)接地點(diǎn)實(shí)施及時(shí)的查找，并盡快把故障消除。

關(guān)鍵詞：變電站；直流系統(tǒng)；接地故障

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.15.154

1 直流接地故障發(fā)生的因素分析

1.1 檢修因素

在二次設(shè)備檢修項(xiàng)目中，常常會(huì)發(fā)生因?yàn)槎卧O(shè)備檢修人員的人為原因?qū)е轮绷黧w系接地或短路故障的情況，如沒有應(yīng)用合格的工器具、二次回路漏接線頭、誤把控制電纜外皮絕緣損傷等。只要作業(yè)人員可以改正違章行為，嚴(yán)格依照規(guī)章制度作業(yè)，就能把故障隱患消除。

1.2 設(shè)計(jì)與基建因素

因?yàn)樵O(shè)計(jì)錯(cuò)誤而造成存在寄生回路、交直流系統(tǒng)串接，設(shè)備廠家或施工單位工作忽視導(dǎo)致接線錯(cuò)誤等。這種問題的存在相對(duì)隱蔽，通常不能發(fā)現(xiàn)，但相對(duì)大危害性，要認(rèn)真對(duì)待。

1.3 設(shè)備原因

因?yàn)檫\(yùn)行設(shè)備本身的問題，例如直流絕緣監(jiān)測裝置的接地電阻值配置太低造成的接地；或者當(dāng)并列運(yùn)行兩套電源時(shí)，因?yàn)楹鲆曈袝r(shí)沒有退出其中一套裝置的接地報(bào)警裝置，造成兩點(diǎn)接地；還有設(shè)備傳動(dòng)經(jīng)過中的機(jī)械振動(dòng)，擠壓、設(shè)備質(zhì)量差等造成降低絕緣都也許會(huì)引發(fā)接地故障。這種故障，在改變設(shè)備運(yùn)行條件后、設(shè)備投運(yùn)時(shí)與運(yùn)行形式改變時(shí)會(huì)突然發(fā)生。這種缺陷發(fā)生概率相對(duì)低，而且容易被發(fā)現(xiàn)、排除。

1.4 自然原因

在運(yùn)行中直流回路經(jīng)常受到幾種自然原因的影響，如變電站運(yùn)行相對(duì)長時(shí)間后，電纜絕緣廣泛降低，各類端子箱、機(jī)構(gòu)箱等密封性降低，內(nèi)部接點(diǎn)生銹損壞，這些都也許會(huì)造成直流接地；還有如雨天或霧天等潮濕天氣常常會(huì)造成室外的直流體系絕緣降低引起直流接地；小動(dòng)物爬入帶電回路也可能導(dǎo)致直流接地故障。這種故障通常在設(shè)備運(yùn)行中突然程序，具有隨機(jī)性。

2 直流接地查找

2.1 接地查找的原則方法

出現(xiàn)接地后，微機(jī)直流體系絕緣監(jiān)測體系會(huì)發(fā)出“直流接地”信號(hào)，當(dāng)看到“直流接地”信號(hào)時(shí)，首先要知道現(xiàn)場有沒有導(dǎo)致接地的工作，之后檢驗(yàn)微機(jī)直流系統(tǒng)絕緣監(jiān)測儀的指示狀況，接地極與接地支路依據(jù)系統(tǒng)供應(yīng)的數(shù)據(jù)判斷，之后分段查找。對(duì)于不可以由微機(jī)絕緣監(jiān)測裝置的監(jiān)測接在直流母線上次要支路，像事故照明、試驗(yàn)電源能用拉路法實(shí)施查找。查找接地時(shí)要依據(jù)當(dāng)時(shí)的體系運(yùn)行形式、倒閘操作狀況、氣候影響判斷接地點(diǎn)的部位，要盡量一步到位，把查找時(shí)間縮短。當(dāng)接地點(diǎn)判斷不出時(shí)要實(shí)施拉路。在直流接地的查找經(jīng)過中，萬用表是不可或缺的關(guān)鍵工具，用萬用表測直流回流對(duì)地電壓時(shí)要選好檔位與量程，并確保接地點(diǎn)接地優(yōu)良。對(duì)于220伏直流體系，正常時(shí)為110 V左右的正、負(fù)極地電壓，如果某一極100%接地時(shí)對(duì)地電壓降為零，而另一極對(duì)地則變?yōu)?20 V的電壓。某一極沒有完全接地時(shí)則這極對(duì)地在0-110V之間的電壓。非完全接地的狀況，直流保險(xiǎn)在可靠斷開后能用搖表實(shí)施搖測。

2.2 直流系統(tǒng)接地故障查找與處理

在查找以前要分清接地故障的極性，并對(duì)故障出現(xiàn)的因素實(shí)施分析，判斷是不是和天氣有關(guān)，站內(nèi)是不是有人操作等。假如站內(nèi)存在正在工作的二次回路，要馬上將其終止，拉開工作電源，并查看接地信號(hào)是不是消失。

在直流接地故障查找的經(jīng)過中，假如有微機(jī)多路絕緣檢驗(yàn)儀時(shí)，能夠直接對(duì)詳細(xì)的饋線數(shù)實(shí)施判斷，假如沒有多絕緣監(jiān)測裝置，也能夠經(jīng)過“瞬停法”對(duì)其實(shí)施查找，假如條件允許，還能夠使用瞬間斷開一回路的形式，實(shí)施觀察絕緣監(jiān)察裝置的信號(hào)，假如發(fā)現(xiàn)信號(hào)消失，就證明故障點(diǎn)要在這條回路上，假如信號(hào)沒有消失，就說明這條回路也許是正常的。只后再依照相同的方式斷開別的回路實(shí)施查找。

在金屬性接地故障檢驗(yàn)經(jīng)過中，能夠運(yùn)用絕緣監(jiān)測裝置或者使用拉回路法找出故障點(diǎn)。接地點(diǎn)非持續(xù)性或者金屬性接地檢驗(yàn)的形式是目前直流接地故障部位排查工作中最難的一種形式，最適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ沁\(yùn)用監(jiān)視體系，對(duì)發(fā)出接地報(bào)警信號(hào)時(shí)存在的異常狀況實(shí)施分析，最后查找出故障。部分直流體系接地故障的出現(xiàn)不容易查找出來，面對(duì)這些故障能夠經(jīng)過倒閘、拉開關(guān)聯(lián)刀閘等辦法實(shí)施排除，使故障發(fā)生位置的查找區(qū)域能夠從極大程度上縮小。值得關(guān)注的是，通常從現(xiàn)場維護(hù)的狀況來看，應(yīng)用6年以上的蓄電池會(huì)在運(yùn)行經(jīng)過中發(fā)生故障。

3 直流接地故障的防范措施

（1）增強(qiáng)監(jiān)督現(xiàn)場施工，冬季施工的周期要盡量減少。就讓冬季施工時(shí)間太長，因?yàn)椴荒苓_(dá)到工藝要求，設(shè)備投運(yùn)后就會(huì)加多遺留下的問題。項(xiàng)目竣工后，驗(yàn)收小組要仔細(xì)負(fù)責(zé)，每一個(gè)程序都要把好關(guān)，對(duì)設(shè)備運(yùn)行后也許會(huì)導(dǎo)致故障的問題部分要及時(shí)實(shí)施整改。

（2）日常工作中對(duì)設(shè)備的清理工作要增強(qiáng)。增強(qiáng)對(duì)室外端子箱、機(jī)構(gòu)箱的密封，把塵土、積雪及時(shí)清理干凈，可以使直流系統(tǒng)接地的產(chǎn)生有效的減少。因?yàn)槭彝怆娎|大多數(shù)都在電纜溝內(nèi)，積雪融化后會(huì)流入其中，運(yùn)行人員要及時(shí)實(shí)施清理電纜溝積水，避免電纜溝受潮導(dǎo)致的電纜絕緣能力的降低。

（3）電纜溝內(nèi)和直埋式直流電纜要定期檢驗(yàn)，避免電纜溝內(nèi)升高水位淹沒電纜或直埋式電纜其保護(hù)鐵管中積水導(dǎo)致接地。

（4）增強(qiáng)對(duì)電纜施工作業(yè)時(shí)的安全監(jiān)護(hù)，嚴(yán)格實(shí)施工作監(jiān)護(hù)制度，完成工作后對(duì)現(xiàn)場雜物進(jìn)行及時(shí)清理。

（5）把防范小動(dòng)物的密封工作做好，直流電纜孔洞要封堵，避免小動(dòng)物爬入直流帶電回路導(dǎo)致接地。

（6）增強(qiáng)對(duì)斷路器的操作線圈等設(shè)備的維護(hù)，讓其一直保持優(yōu)良可用狀態(tài)，避免其引線不良或線圈燒毀后絕緣破壞出現(xiàn)接地。

（7）變電站運(yùn)行維護(hù)單位要定期對(duì)蓄電池室通風(fēng)，并在蓄電池室使用有效的防潮方法。

4 總結(jié)

一種變電站內(nèi)相對(duì)常見的故障是直流接地，直流系統(tǒng)接地會(huì)對(duì)體系導(dǎo)致特別嚴(yán)重的影響。直流系統(tǒng)可不可以靠運(yùn)行對(duì)變電站的安全運(yùn)行非常重要。常常衡量變電站專業(yè)人員業(yè)務(wù)能力的標(biāo)志是查找直流接地的水平怎樣。直流系統(tǒng)接地情況相對(duì)繁雜，只有在持續(xù)實(shí)踐中努力探索才可以進(jìn)一步提升掌握查直流接地這門技術(shù)的能力。

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