变电站直流系统接地的原因与处理措施

林志艺

摘 要：电力行业的飞速发展使得变电站得到了普及，遍布于电力网络之中，对电力进行相应的转换和调度。变电站的直流系统可以为电力系统的保护装置、控制装置以及应急装置等提供运行所必须的直流电源，通常情况下是不会接地的，而一旦出现接地，就很可能造成短路、继电保护误动等故障，影响电力系统的运行的稳定性和可靠性。本文结合变电站直流系统接地的原因，对相应的处理措施进行了分析和探讨。

关键词：变电站；直流系统；接地原因；处理

中图分类号：TM732 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2013）20-0105-01

前言：变电站通常都有直流和交流两套电源系统，交流电源维持电力系统的正常运行，而直流系统则为监控、通讯、事故照明等装置提供应急电源，可以说直流系统的稳定性和可靠性直接影响着设备运行的安全。通常情况下，直流系统是绝缘系统，并不会接地。但是由于各种原因，其在运行过程中可能出现接地现象，影响电力系统的整体安全，因此，需要电力工作人员的重视。

1 变电站直流系统接地的危害

由于各种因素的影响，要想完全避免直流系统的接地是不可能的，因此接地现象在变电站的直流系统中时有发生。一般来说，直流系统的接地分为正极接地和负极接地两种情况，而如果出现接地现象且为一点接地时，其实并不会对系统造成影响，系统可以正常运行。但是需要注意的是，如果不能及时对接地点进行查找和处理，在一点接地的基础上再次发生接地现象，就很可能导致信号装置、继电保护装置、监控装置等的误动或拒动，造成直流电源短路，导致熔断器熔断，使得设备失去操作电源，进而引发严重的电力系统故障。因此，需要对直流系统加强在线实时监测，一旦发现接地现象必须及时进行处理，避免引发相应的事故，造成损失。

2 变电站直流系统接地的原因

①天气原因。在雨季，长时间的下雨会导致直流系统的户外设备密封性下降，雨水沿缝隙进入设备中，会使得设备的外壳与接线桩头相互连接，引发接地现象。例如，一般情况下，如果户外电力线出现破损，但是较为轻微，会使用绝缘胶带将破损处缠绕以避免漏电，在梅雨季节，这样的部位十分容易受到影响，从而引发直流接地。

②生物破坏。指由于动物或植物原因造成设备损坏，从而使得绝缘性能下降，引发直流接地。例如，部分系统户外设备位于山林地区，容易受到藤蔓类植物的依附，很可能造成设备的损坏；又或者由于密封性问题，导致昆虫进入设备内部，使得设备的接线端子与外壳相连，引发接地；也可能是老鼠等动物将电线的绝缘外皮咬破，从而引发接地。

③设备故障。这里所说的设备故障，是指由于长时间的使用或者磨损导致的设备绝缘老化、破损等，如果没有及时进行处理，就很容易引发直流接地现象。

④操作故障。在对设备进行安装和维护的过程中，如果工作人员不够认真细心，可能导致相应的操作故障，进而引发接地。例如，在对断路器进行安装时，如果固定螺丝没有拧紧，在使用过程中，接线头容易在断路器的开合过程中从接线端子中滑出，搭在导电元件上，就容易出现接地。还有，在进行接线时，如果没有充分了解接线位置，将线路接错或者搭接在铁件上，都可能引起接地。

⑤技术因素。部分电力施工人员受自身专业技能的限制，在施工中不能完全按照相应的标准和规范进行，使得施工的质量难以保证，进而在使用过程中出现接地现象。

3 变电站直流系统接地的处理措施

变电站直流系统一旦发生接地现象，会到系统的稳定和安全造成巨大的威胁，影响整个电力系统的正常运行，因此，必须引起电力工作人员的重视。为了可以及时发现接地点，保证处理的及时性和准确性，需要在直流系统中设置相应的绝缘监测装置，对系统进行实时监测，一旦发现接地现象可以立即向工作人员发出警报。工作人员在对其进行处理时，需要结合实际情况，选择恰当的处理方式，例如，分析接地的种类、程度可能存在的位置等，从而保证处理的有序进行。

3.1 对接地点的寻找

①分网法。主要是针对直流系统中两段或更多的母线并列运行的情况，采用分网法，断开并列母线的分段闸刀，从而对接地故障的位置进行逐一分析，不断缩小查找范围，最终确定接地位置。

②断电法。在运用断电法对接地位置进行查找时，其基本前提在于直流母线可以允许短暂停停电，不会对系统的运行造成影响。基本操作方法是针对某个回路，将闸刀拉开，如果检测到的接地信号消失，且各极的对地电压恢复正常，则说明接地位置处于该回路上。之后，针对该回路按照先次后主的顺序，逐一断开分支回路的开关或者熔断器，从而对接地位置进行精确定位。

③负荷转移法。负荷转移法是指针对不允许短暂断电的重要直流符合，可以采取适当的方法，对其负荷进行转移，从而查找接地点。

④系统分析法。如果需要在电容补偿装置运行的状态下，对直流系统的接地现象进行查找，可以针对整个直流系统进行全面分析，逐步排查。例如，假设需要对带有补偿电容的控制回路进行接地判断，必须将存在公共负极的补偿控制回路全部断开，避免由于电容器上的残余电压而导致的无判断。这种方法虽然可以对接地位置进行较为精准的定位，但是工作量较大，流程繁琐，通常只应用于较为复杂和特殊的情况。

同时，需要注意的是，虽然可以使用切断电源的方法对接地位置进行查找，但是一般情况下，直流回路电源断开的时间不能超过3 s，避免影响系统的正常运行。但是，如果是集成电路和微机保护的直流电源，一旦断电，必须等待10 s后才能送电。即使线路中存在接地现象，也必须先将闸刀合上之后，才能思考处理措施。

3.2 相关仪器的应用

由于科学技术的发展和进步，新的设备不断涌现，传统对于直流系统接地的查找方法已经逐渐无法适应电力运行安全性和稳定性的要求。同时，随着变电站规模的不断增大，系统的二次回路不断增加，本身就存在大量的安全隐患，如果采用断电查找的方法，也许会引发更加严重的事故。因此，可以利用先进的仪器设备，对直流系统的接地位置进行确定。例如，ZJDT—TOP5Q便携式直流系统接地故障定位装置是较为常用的接地检测装置，其基本工作流程如下：

首先，在蓄电池的输出端的正负极位置，连接定位装置的信号发生器，同时确保发生器与地线相连。之后，将钳表钳在直流系统的空气开关出口线上，对接地情况进行检测。如果显示接地，则可以分别对不同的回路进行检测，直到最终确定接地位置。其次，可以在直流系统的电缆出口处，对每条电缆进行分别检测，进而对接地位置进行定位，及时发现接地点并进行处理。

4 结 语

综上所述，变电站直流系统对于整个电力系统的作用是十分巨大的，而如果出现接地现象，会严重影响直流系统的运行，对电力系统的安全和稳定造成危害。因此，工作人员必须对接地的位置进行快速寻找，并及时进行处理。

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