直流系统接地故障处理

直流系统接地故障处理

秦俊虎

国网内蒙古超特高压公司 ±800千伏扎鲁特换流站 内蒙古通辽 028000

摘要：在查找接地故障的过程中，电力维护人员应遵循先易后难的原则。首先要明确故障的大致位置，然后解决接地故障。工作人员可以根据直流系统的运行特点、运行行为和外界因素来预测故障点，然后按照先发信号、后照明、再运行的顺序进行检查。当电路被切断时。工人应严格遵守3s原则，截止时间应小于3S。无论测试结果是否明确，都应停止测试，防止因长时间停电造成设备的其他故障。

关键词:发电厂；直流系统；接地故障

引言

直流系统运行状态的稳定与否将直接影响电厂的生产。一旦直流系统发生接地故障，故障维护人员应在第一时间使用检测设备，选择合适的维护方法，在遵循检测原理和顺序的基础上查找故障位置，并采取控制措施予以解决。维护人员需要对直流系统的整体情况有一个大致的了解，掌握相关的检测技能，总结检测经验，以便更高效地排除接地故障，保证电厂的安全生产。

1直流系统接地故障的危害

如果DC正极接地，保护和自动装置很容易失灵。因为负极连接在大多数断路器的分合闸线圈和继电器线圈上，如果电路中另一点接地，很容易误触保护装置。如果直流负极接地，保护和自动装置将拒绝动作。因为负极接地后，如果回路中的另一点接地，这两个接地点等于直接短路了断路器的分合闸线圈和保护继电器的线圈，从而使保护装置无法动作。更有甚者，巨大的短路电流会烧断DC供电的保险丝，甚至直接烧坏各种设备的接头，使整个直流系统瘫痪。

2变电站直流系统接地故障的查找方法

2.1用“拉力法”查找故障点

所谓“拉出法”，是指当变电站直流系统发生接地故障时，依次断开直流馈线，观察接地现象是否消失，从而确定接地故障所在的馈线。用“拉出法”查找变电站直流系统接地故障点时，一般先从照明回路和信号回路入手，确认无故障后再查找保护回路和操作回路。由于“拉路法”容易受到现场工作环境的影响，大大增加了查找故障点的难度。同时要结合运维人员的经验和现场运行时对现场环境的熟悉程度，争取在尽量少拉路的前提下，快速确定故障点并进行处理。

2.2使用“在线检测法”查找故障点

利用微机直流电力检测装置，不仅可以监测整个直流系统对地绝缘情况，还可以判断接地极性，从而确定接地故障所在的直流馈线。微机直流供电检测装置中有一个低频电压信号发生器，该发生器产生的低频电压施加在直流母线与地之间。变电站直流系统发生接地故障时，会有低频电流信号流经直流馈线，通过电流互感器传输到检测装置，通过计算可以确定接地故障所在的直流馈线。

3变电站直流系统接地故障案例

3.1接线错误

某变电站220kV线路保护完成后，该线路投入运行。在一个雨天，它的DC探测装置发出警报，线路接地。但是，该设备未能检测到接地线的具体情况。工作人员打开检测装置，发现只有装置上的220千伏线路出现接地故障。当负责维护的专业人员到达现场后，首先测量直流、母线的正母线电压和负母线电压，数值分别为+57V和-57V。此时工作人员可以判断报警有错误，但设备显示线路接地电阻只有9 k。在负责维修工作的专业人员通过将线路拉在一起进行检查后，发现总线差动板中存在短接线。

3.2寄生电路有问题

某变电站220kV线路运行后处于冷备用状态，CK26信号继电器屏上突然出现48V信号电源直流系统接地信号。专业维修人员到达现场后，对CK26信号继电器中的正母线电压和负母线电压进行了测试，发现前者为+24V，后者为-57V。负责维修的专业人员认为问题是由于屏内逆变电源故障，导致负母线电压迅速上升至-57V。当检修人员更换完逆变电源后，正母线电压和负母线电压值保持不变，直流系统接地故障信号没有消失。因此，专业人员逐一检查所有涉及的信号电路。当线路内TV断线信号断开时，DC系统接地故障信号消失，正母线电压和负母线电压恢复正常。专业人员检查现场接线后，发现其保护屏的操作回路中存在寄生电路，导致操作电源的57V通过操作箱内部后直接接入信号回路，导致接地故障。

4故障处理

为了根除问题，决定必须拆除发电机的导靴、油底壳、受油器和其他相关部件，拔出所有嵌入轴环的导线，并重新采取绝缘保护措施。采用三相交流大电流发生器和12块加热板对整个轴环进行连续加热。导线上端通过2T卷扬机用卸扣悬挂在行车吊钩上。基于金属热胀冷缩的原理，重要官领整体温度上升后，行车吊起，磁极引线拔出。一层一层的把前面安装的绝缘层去掉，用专用工具把轴环上引线槽的残留绝缘材料清理干净，用汽油清洗干净。用砂纸将导线两端打磨20厘米以内，以去除铁锈和残留物。将绝缘纱带重新一层一层缠紧，周围涂绝缘漆，让绝缘漆尽量浸透白纱带，正面上下两层用绝缘胶木覆盖，轴面先涂一层绝缘漆。经500V摇表测量，重绕引线绝缘为10G，符合要求。然后将导线和绝缘垫硬嵌入轴环原有的导线槽内，两侧分别嵌入绝缘板并紧固导线的上下两端。引线两端用自攻螺钉紧固，然后整体绝缘测试符合要求。用环氧树脂加固轴环外的两段导线，避免机组运行时导线与大轴摩擦，损坏导线绝缘。

5机组回装

故障处理后，安装导靴和油管，转动盘车装置操作油管，对准轴环。通过连续转动机组一周甚至几周，在轴环上下和水导的+x和+y方向设置合格的百分表，均匀测试8个点，记录并分析相关摆动数据。使用相同的方法对准上部操作油管转向。是折返调试的重要一环。摆动度必须调整到最小范围，双向摆动度一般不大于0.2mm，对比上次机组大修的大修盘车记录，机组状态综合分析符合要求后，方可重新安装油盖、端盖、受油器、叶片传感器和指针等相关附属设施。在重新组装过程中，要特别注意用白布将工作油管的管口填满，以防杂物进入。

结束语

目前，我国许多电厂在生产过程中采用DC系统作为主要供电系统，许多电厂设备依靠DC系统提供电源。例如信号灯、继电保护和自动化装置等。而且，DC系统的供电相对稳定，但DC系统一旦出现问题，就会对电厂的运行状态产生严重的不利影响。因此，电气维护人员应积极检修直流系统，确保其稳定运行，从而促进电厂的可持续发展。直流系统作为整个电力系统的一部分，对电力系统的稳定起着保驾护航的作用。介绍了几种常见的查找DC接地故障的方法。面对直流系统各种复杂的接地故障，每种方法都有各自的优缺点。在实际应用中，要学会根据具体情况随机应变，采用最合适的方法去寻找故障。随着科学技术的进步，接地故障查找方法将会逐步完善。

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