試論發電廠電力系統接地故障的判斷及解決措施

吳雙雙

摘要：發電廠在實際的運行過程中，其電力系統特別容易受到多個方面的影響，而電力系統的運行與當地經濟建設的穩定性與安全性有著直接的聯系。因此，發電廠電力系統的相關維護人員必須從影響深度以及范圍比較大的接地故障著手，通過加強發電廠電力系統接地故障的判斷方法以及解決措施，來有效地提高發電廠電力系統運行的穩定性以及高效性。

關鍵詞：發電廠電力系統;接地故障;解決措施;

在電力系統各類故障中，最常見和影響最大的是電力系統接地故障，一旦發生電力系統接地故障，將會導致保護裝置出現誤動或拒動，給發電廠設備的安全穩定運行帶來很大隱患。

一、接地故障的判斷方法

1.母線電橋法。作為比較常用的一種檢測方式，母線電橋法是在母線中加入一定的電阻以維持電橋良好的平衡狀態。一般情況下，電橋都會保持一種平衡的狀態，因此，如果發生接地故障，就會影響電橋的平衡狀態，而且繼電器中也會出現相應的電流值。因此，必須確定一個電極方向。這種檢測方式的優點就是使用比較方便，還能夠節省一定的資金，因此，母線電橋法成為通用的檢測方法。

2.拉路法。如果直流電在接地回路的狀況下，采取拉路法的話，只能用非常短的時間斷開這些電源，從而來應付對回路的檢查。然而，如果要整個電力系統中開展相關的工作，那么就非常容易導致出現停電的狀況。此時，就需要采用拉路法來排查接地故障。拉路法實際上是針對接地的母線與大地之間鋪設超低頻的信號，引導電流本身順著接地點電流的方向運動。在這種狀況下，一旦失去了電流，那么就容易導致大地的電阻增加，從而誘發事故。

3.信號注入法。只有使用鉗形電流設備才能對低頻信號進行更好的檢測，才能更好地排查接地點的故障。而在電力系統的運行過程中，發生停電的情況是比較困難的，因此，不提倡采取這種方式。但如果是直流接地，就可以避免出現這種狀況，也就是說，在接地的母線與大地之間設置一個超低頻的信號，而且要求電流的方向必須和接地點的電流方向保持一致。因此，一旦電流消失或者大地電阻變大，就必須明確電流運動的方向。

二、發電廠電力系統中常見的接地故障

1.兩點接地故障。根據有關的研究表明，由于電阻性的單點接地容易導致出現接地電阻的阻值不高的現象，而且當電阻的阻值比預定的直流系統的阻值還低時，就容易出現較為明顯的接地故障。這種類型的接地故障并不會對發電廠電力系統的正常運行造成影響，然而，如果這種接地故障長時間地沒有得到處理就特別容易引發兩點接地故障的問題。

2.多點接地故障。在發電廠電力系統中，多點經高阻接地會導致總接地電阻的降低。也就是說，一旦實際的電阻值低于電力系統預設的標準電阻值，就會出現多點接地故障的情況。而如果發電廠電力系統出現了這種類型的接地故障，就需要有關的檢修人員一個一個地檢查接地電阻，進行一個全面的檢修。如此，才能有效地控制發生接地故障的支路。

3.非線性電阻接地故障。如果在電力系統的二次回路的實際運行過程中，由于半導體材料導致出現了接地故障，那么，系統內部的電阻就會跟隨電壓的作用方向產生數值變化。同時，在這個過程中，問題運行的線性特征并不會明顯的表現出來，從而對接地故障的檢測結果產生了影響。

4.多分支接地故障。電力系統的運行電路的正負電源的接地故障大多是由多個電源點導致的。而有關的電路檢修維護人員可以采取拉路法來對其進行檢查，同時，其他的電路支線仍舊處于接地點上，這種方式不會對接地電壓造成較大的影響。因此，接地故障的相關處理人員就需要將原本的直流系統依照一定的規則排列出來，從而有效地提高故障點的排查準確率。

三、火力發電廠電力系統接地故障的解決對策

1.具體方法。（1）故障排查法。第一，對故障現場的概況進行分析。在正式排查之前，重點分析設備所處的運行環境，陰雨、霧霾等天氣狀況是需要重點考慮的環境因素，因為這些干擾也可能對設備及線路造成影響，導致其因為潮濕或腐蝕而出現故障。第二，對絕緣檢測設備的報警信號多加關注，結合監控裝置的報警信號對現場進行剖析，其中重點考慮設備的工作環境，如果確定故障是因為陰雨條件導致的，那么就需從絕緣角度來分析故障成因。第三，查找瞬間停電情況下的接地點。當上述兩個方法都不合適的時候，可以采用瞬間停電法來尋找故障，首先是將與電網沒有關系的設備停電，其次將繼電保護裝置退出，最后斷開所有的電源。（2）故障定位法。定位電力系統接地故障的位置可以借助定位儀或查找儀，例如便攜式查找儀等。這種設備可以和拉路法協同運用，根據目前的情況來看，便攜式直流接地查找儀使用比較方便，不需要切斷直流回路的電源就可以找到接地點位置，進而有效地處理接地故障。總的來說，采取故障定位法來查找電力系統接地故障點位置，能夠確保及時發現并定位故障，進而高效地處理故障，提高故障處理效率。（3）選線監測法。通過絕緣接地選線監測裝置來進行選線，具體來說，就是在直流回路中相關回路的合適位置配置電流互感器，這樣監測裝置不僅能接收信號，還能通過信號對直流回路進行分析，進而確定故障接地點，配置在相關回路的傳感器都是有雙重編號的，與接地監測裝置中的編號一致。其運行優勢是：可以進行在線監測，進而更加及時、高效地發現故障并且準確定位，方便查找故障點的位置。（4）拉路法。根據直流接地回路自動運行的模式，當它與電力系統之間脫離時，直流母線中的正、負極需要保持對地電壓的平衡，在查找直流接地系統的瞬間故障時拉路法比較適用，該方法的不足是無法準確定位到接地點，尤其是在相對復雜的電力系統當中，實際排查故障過程中有可能構成一個非常規的回路。（5）拆端子法。當電力系統出現接地故障且接地點位置相對明確時，帶電拆端子法是最常用的，簡單說就是將糾纏在一塊的帶電部分逐一分離，進而分析是否存在接地故障。準確定位故障點是最關鍵的環節，同時需要專業人員來進行操作和配合，拆端子前需要對設計圖進行分析，防止誤動誤碰導致其他故障的發生。找出某一范圍后，從主回路開始檢查，逐級做好排查。

2.預防發電廠電力系統接地故障的相關措施。要預防發電廠電力系統接地故障帶來的危害，首先應做好日常維護工作以及設備的防腐防潮工作，對電氣設備進行定期檢查，看其是否存在進水、污染的問題，一旦發現問題就需要及時采取措施，對受潮和污染的部分進行處理，解除隱患。尤其是在特殊天氣，例如大霧、陰雨連綿等，對于室外設備需要增加巡視的次數，必要時安排特巡，做好全面化、精細化的深入檢查，因為任何位置都有可能會出現雨水侵蝕導致絕緣度降低的情況，所以要及時找到故障危險點并做好防潮保護處理。在發電廠系統施工過程中，要提高對施工人員現場作業的管控要求，避免施工人員接觸與工作不相關的設備，重點防止因誤動誤碰導致的電力系統接地。此外，需要參照設備自身運行情況及運行時間等對相關設備的內部系統進行及時更新，例如元件、器件、饋線等，對設備和二次回路做好保護，保證其運行處于最佳狀態。對于蓄電池需要進行重點的安全保護，避免出現潮濕、腐蝕等問題，把握好初始時期最為關鍵，要加強設計控制，提高設計水平。

結束語：

總之，首先應該查明接地故障的主要類型以及發生原因，在采取有效的檢測方法來對故障進行維修。但是接地故障的處理方法必須在了解故障類型和原因的基礎上才能做出正確的處理，除此之外，還應該建立適當的電力安全運行制度。總之，必須采取正確有效的處理方法以及管理手段，才能有效地解決發電廠電力系統的接地故障。

參考文獻：

[1]王進.發電廠電力系統接地故障的判斷與措施分析.2017.

[2]文丹陽.淺談發電廠電力系統接地故障的判斷及解決措施.2017.