变电站直流系统接地故障查找分析与处理

变电站直流系统接地故障查找分析与处理

周良栋

（湖南省电力公司凤滩水力发电厂419621）

摘要：在电力系统，直流电源系统在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源。直流电源系统其能否正常工作将直接影响到电力系统和通信系统的安全、可靠运行。本文在电站直流系统中故障进行有效分析和处理，列举出一些处理方式进行探讨。

关键词：变电站；直流系统；接地故障；查找方式；防范措施

0引言

直流电源系统在变电站、发电厂中起着极其重要的作用，它就好像人体的心脏一样。在电力系统，直流电源系统在正常情况下为控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供可靠的直流电源。当发生站用交流电源失电事故的情况下，直流电源系统为事故照明、交流不停电电源和事故润滑油泵以及控制信号、继电保护、自动装置、断路器跳合闸操作回路等提供直流电源。直流系统可靠与否对发电厂和变电所的安全运行起着至关重要的作用，是安全运行的保证。

1变电站直流接地原因

目前故障的几种原因如下。

（1）二次设备、线路不合格，由于使用的一些绝缘材料、导致设备、线路严重损害、设备年久失修，还有一些轻微擦伤、划伤、碰撞、烧伤都会产生严重损害。

（2）直流系统常年处在阴暗潮湿环境中，这种恶劣环境使得电气设备功能性大大降低，直接导致直流接地，还有一些雨水、暴雨侵入设备，使得线路与设备接地。

（3）在一些电气设备中，常常会有一些小动物、金属元器件掉落到设备上，直接造成直流接地，例如一些小动物：鸟、昆虫、老鼠等都会将电路破坏。还有一些金属元器件带有电荷直接造成直流电路，很多设备绝缘片常年受损，导致触碰就会瞬间故障。

（4）有一些电气设备和二次回路在设计、安装、调试、运行等过程中存在很大漏洞，可以直接造成直流系统接地故障，目前较为常见的几种情况如下：很多线路接线端常常没有固定好，导致线路振动、触碰发生直流接地故障；常常因为一些接线过程中，线路一头接电，另一头误以为没有带电，让其裸露在设备上，直接引起接地故障；很多情况下由于当初设计不合理导致带电设备与接地设备安装较近，中间没有足够的预留间隙，导致间隙瞬间击穿，引发直流接地故障。

（5）蓄电池漏液、受污引发短路或接地。

2直流系统接地故障的危害

很多情况下直流接地故障后果非常严重，将直流接地故障可以归纳为以下几种。

（1）直流正极、负极接地如图1。在直流正极接地时，一旦直流接地常常发生在A、B上，当1LJ与2LJ短接时，并启动开误动作跳闸，同理A、C、F、D也会出现此状况，直接导致误跳闸和误报信号。

图1直流正极、负极接地

在直流负极接地时，会导致保护装置拒绝动作，一旦某一点接地时直接导致线路短接而不能动作，有可能烧坏其继电器接点。如图1，当B、E两端接地时，导致线路被短接，出口继电器CKJ不能动作。

（2）直流系统正负同时接地，直接影响到电源保险熔断，导致整个线路出现控制回路失去电源，同时也可能烧毁所用的电器。通过上述几个方面得知其直流系统接地的危害性，这些危害直接影响设备、线路的运行，也会导致整个设备安全出现严重威胁，所以要加快排除故障，防止直流系统接地。

3直流系统接地故障的查找方法及处理

在进行直流系统接地故障查找及处理时，要尽快将直流系统接地故障消除。

1）在对直流系统接地故障处理时，首先要分析此故障出现的极性，是否是天气原因、人为原因造成，在进行处理之前，尽可能将影响到的电路、设备停止工作，观察其接地信号是否消失。

2）通过一些高科技手段进行检测，如：微机多路绝缘检测仪，可通过该仪器反馈出的馈线路数进行判断。

3）也可通过其它方式进行检测：通常用拉路法。拉路法是指：通过依次、分别、短时拉开各支路馈线断路器来确定接地点所在馈线回路地方法。例如，发现直流接地后，先断开某一直流馈线，观察接地现象是否消失，若接地消失说明接地在这一支路上，如果现象没有消失，立即恢复供电，再断开另一支路，重复上述过程，直到找到接地支路。

使用拉路法应注意以下几点：

a.拉路顺序原则是先拉信号及照明回路、最后拉操作回路、保护装置电源；先室外后室内的原则。

b.应根据运行方式、天气状况及操作情况，判断接地点可能所在范围，以尽量少拉回路。

c.断开每一馈线的时间不应超过3S，不论接地点是否在该支路，都应尽快回复供电。

4）对于一些金属导致的故障，在线路上增加外能表进行检测，找出具体发生故障线路并进行修复。

5）对于目前非持续性接地和非金属接地是一项困难工作，需要长期监视该状况的发生，一旦出现问题时，立即分析该线路的状况，因为出现这些状况都是时间较短，所以处理故障人员也会增大难度。这个时候就需要有经验人员进行查找。

3、多点非金属性接地、同级多点金属性接地等，接地点一时很难找到，这个时候可以采取分网法进行范围缩小。快速对直流系统接地故障进行处理。几种常见处理方法：

①金属性接地与一般接地同时存在的处理方法：金属性接地掩盖了其它接地，先处理金属性接地，可能需要多次重复拉路。

②蓄电池出口熔断器双极断开后，当判断为蓄电池接地时，先目测蓄电池组是否存在明显故障点后，可通过测量蓄电池对地零电位进行查找。

③若多点接地需逐一处理直到对地电位均正常。

④注意：中间蓄电池接地故障一般报不出来。

4检查中需要注意的一些事项

在进行直流系统接地故障处理过程中，要保证至少两个人同时进行，做好安全防护措施，工作中防止再引起直流接地故障。线路检查过程中，拉路检查需要经过上级部门同意后方可执行，时间不宜过长。在设计、安装、调试过程中一定要按照图纸进行实施，防止出现接线错误、安装出现混乱情况，在使用一些仪器过程中，需要注意这些仪器使用范围，避免出现仪器损坏。在已有一点接地的情况下，不得使用万用表的通断档位进行测量；禁止使用灯泡查找直流接地故障；使用仪表检查时，表计内阻应不低于2200Ω/V；直流系统发生接地故障时，禁止在二次回路上工作；尽量避免在高峰负荷时进行。

5防范直流系统接地的措施

根据现场状况进行判定故障类型，分析此次故障的主要原因，室内外温度也会影响到整体直流系统故障，采取一些措施进行保护。

（1）变电站直流系统定期维护、防潮、防雨，对于一些异常点需立即处理，对重点部位进行检查。

（2）施工单位严格按照图纸及施工质量进行施工，对绝缘性测试需要多次严正。

（3）招标采购过程中要按照质量标准进行把关，将质量不合格产品立即批退处理，不可用在现场中，对于一些较长、较老部件进行设备更换。

6结束语

随着我国经济的快速发展，电站直流系统中故障进行有效分析和处理趋势也愈加显著，变电站直流系统中故障进行有效分析和处理技术在电力公司中应用越来越广泛，虽然变电站直流系统中故障进行有效分析和处理技术在建筑中的应用在我国目前仍是一个较新的技术领域，但随着我国更多变电站建筑的涌现，将使得更多更加先进的自动化技术流入这一领域当中，从而可以使这项技术更加成熟和完善。很多情况下电站直流系统接地故障直接影响到整个系统正常运行，所以要有效掌握故障排除方法及解决措施，才能使变电站正常工作，从而促进电网的正常运行。

参考文献：

[1]刘振亚．变电站直流接地原因及预防措施［J］．北京：中国电力出版社，2010．

[2]黄少雄，曹素红，陈炎明．变电站直流接地故障查找的方法和步骤［M］．东北电力技术，2014，08：231.

[3]胡海琴．变电站直流接地故障分析与防范［M］．电力安全技术，2010，11（9）：46－56．