直流系统接地故障的分析与处理

王 揆

(四川省紫坪铺开发有限责任公司，四川成都 610091)

直流接地是发电厂直流系统最为常见的故障之一，危害很大。如何做到快速判断故障、处理故障是笔者在文中将要阐述的。

1 直流系统接地故障的分析

发电厂直流系统分布范围广、输送电缆多且距离较长，故其受环境等外部因素的影响较大。比如，大气中灰尘的沉积、潮气的腐蚀、机械损伤等都可能造成器件绝缘降低，出现直流系统接地。直流接地的原因主要有以下几个方面:

(1)直流回路中连接端头脱落，与设备外壳、屏柜构架接触造成接地。

(2)器件质量不合格，设备年久失修、日晒雨淋、环境潮湿造成绝缘层严重老化。

(3)电缆存在某些损伤缺陷，如磨伤、砸伤、压伤、扭伤或过流引起的烧伤等。

(4)二次回路维护不力，接线端子等连接部件脱落，造成直流对地绝缘严重下降。

(5)小动物爬入或小金属零件掉落在元件上造成直流接地故障。

(6)螺丝、垫圈等小零件掉落在带电回路上造成的质量接地。

2 直流系统接地故障的危害

直流系统接地故障中，危害较大的是两点接地，可能造成严重后果。直流系统发生两点接地故障可能构成接地短路，进而造成继电保护、信号、自动装置误动或拒动，或造成直流保险熔断，使保护及自动装置、控制回路失去电源。在复杂的保护回路中同极两点接地，还可能将某些继电器短接，不能动作于跳闸，致使越级跳闸。

(1)直流正极接地，有使保护及自动装置误动的可能。因为一般跳合闸线圈、继电器线圈正常与负极电源接通，若这些回路再发生接地，就有可能引起误动作。

(2)直流负极接地，有使保护自动装置拒绝动作的可能。因为跳、合闸线圈，保护继电器会在这些回路再有一点接地时，线圈被接地点短接而不能动作。同时，直流回路短路电流会使电源保险熔断，并且可能烧坏继电器接点，保险熔断会失去保护及操作电源。如图1所示:直流接地故障发生在 C、D两点时，1TXJaI线圈被短接，保护动作时1TXJaI不能动作，开关将不能跳闸。同理:两点接地开关也可能合不上。

直流系统接地故障不仅对设备不利，而且对整个电力系统的安全构成威胁。因此，规程上规定直流接地达到下述情况时，应停止直流网络上的一切工作并进行选择，查找接地点，防止造成两点接地。

(1)直流电源为220 V者，接地在50 V以上。

(2)直流电源为24 V者，接地在6 V以上。

3 直流系统接地故障的处理

查找直流系统接地故障的一般顺序和方法:

(1)分清接地故障的极性，分析故障发生的原因。

(2)如接地二次回路上有工作或有设备检修试验，应立即停止。拉开其工作电源，通过查看故障信号是否消除来判断故障点。

(3)用分网法缩小查找范围，将直流系统分成几个不相联系的部分。注意:不能使保护失去电源，操作电源尽量用蓄电池带。

图1 断路器保护原理图

(4)对于不太重要的直流负荷及不能转移的分路，利用“瞬时停电”的方法，查该分路中所带回路有无接地故障。

(5)对于重要的直流负荷，用转移负荷法查找该分路而带回路有无接地故障。查找直流系统接地故障时，应随时与操作人员保持联系，并由二人及以上配合进行，其中一人操作，一人监护并监视表计指示及信号的变化。利用瞬时停电的方法选择直流接地时，应按照下列顺序进行:

①断开现场临时工作电源;

②断合事故照明回路;

③断合同信电源;

④断合附属设备;

⑤断合充电回路;

⑥断合合闸回路;

⑦断合信号回路;

⑧断合操作回路;

⑨断合蓄电池回路。

若在进行上述各项检查选择后仍未查出故障点，则应考虑同极性两点接地。当发现接地在某一回路后，有环路的应先解环，再进一步采用取保险及拆端子的办法，直至找到故障点并消除。

4 查找接地故障时的注意事项

(1)瞬停直流电源时，应由操作人员进行，时间不应超过3 s，动作应迅速，防止失去保护电源及带有重合闸电源的时间过长。

(2)为防止误判断，观察接地现象是否消失时，应从信号、光字牌和绝缘监察表计指示情况综合判断。

(3)尽量避免在高峰负荷时进行。

(4)防止人为造成短路或另一点接地，导致误跳闸。

(5)应使用与现地相符的图纸查找，防止拆错端子线头，防止恢复接线时遗留或接错;所拆线头应做好记录和标记。

(6)使用仪表检查时，表计内阻应不低于2 000 Ω/V。

(7)查找故障时，必须二人及以上进行，防止人身触电，做好安全监护。

(8)防止保护误动作，必要时在切断操作电源前，解除可能误动的保护，操作电源正常后再投入保护。

5 结语

对接地支路的检测准确有利于现场值班员、检修人员快速准确地处理直流接地故障，可对确保电网运行安全起到重要的作用。

［1］ 刘 建.直流系统接地故障与诊断技术［M］.北京:机械工业出版社，2005.