浅析变电站直流系统接地的故障以及处理方法

冀东油田公司供电公司 毛学刚 梁 蕾 刘汉武 段三旗 张 斌

浅析变电站直流系统接地的故障以及处理方法

冀东油田公司供电公司 毛学刚 梁 蕾 刘汉武 段三旗 张 斌

变电站内的直流系统是相对独立的,同时也是一个非常重要的电力系统,主要用于变电站控制信号,综保,自动装置,并提供可靠的直流电源应急照明等等,以及为变电站开关分合闸操作提供电源。直流系统的可靠性还会直接影响变电站的安全稳定。通过对接地故障发生的原因及造成的影响进行分析,总结了接地故障的搜索原则和注意事项,对变电站直流系统接地故障的查找和处理进行了分析讨论。

变电站；直流系统接地故障；发现和处理

电池和硅整流充电器是构成变电站直流系统的两个部分，直流系统在变电站操作时主要是用于变电站直流系统控制、信号、综保、自动装置和为变电站在发生事故时提供稳定的直流电源进行照明，而且变电站内的开关分合闸的电源也是由它提供的。变电站运行的稳定与可靠直接受到直流系统可靠性的影响，在平时的操作中，直流系统故障也是非常重要不可忽视的。其中接地故障在直流系统发生故障中占的比例最多，这篇文章对平时直流系统在运行中出现接地故障进行了分析，并讨论了其原因和后果造成的影响，其中主要是探讨查找和处理的方法以及在这个过程中需要的注意事项。

1.关于直流系统接地

变电站直流系统的设备、电路更加复杂，如果长时间的运行不进行检查，会由于环境或者气候的改变造成电缆和连接器的老化，以及设备本身也会出现问题等等，从而直流接地情况就会发生。特别是在变电站新建或扩建的过程中，由于施工和安装上存在问题，不可避免的就会给电力系统留下隐患，况且直流系统还是一个薄弱环节。对于投运时间很长的系统来说发生接地故障的概率也要大一些。

(1)接地分类：直流系统的网络连接更为麻烦，具体概括为以下几种：根据接地的情况可分为一个点接地、多个点接地、环路接地和绝缘程度下降或说片接地；根据接地的正负极性分为正接地和负接地；根据接地的类型可以分为金属接地也就是直接接地和非金属接地也就是简介接地两种。

(2)接地的危害：正、负接地可能会造成断路器的误跳或者是拒跳闸。

如果只是单一的一点接地的直流系统，就不会对损害二次回路，如果有两个点接地，断路器就可能会发生误动或者拒绝动。从动作的实际情况来看，当直流线路报警监测系统发出报警信号时，就表明此系统已经接地了，从而可以确定直流系统接地已经使断路器发生误跳或者是拒跳了，这时应立刻消除故障。

2.直流系统接地故障发现、排除

消除直流接地故障。开始要做的是找到产生故障的线路，这便是平常我们所说的接地故障定位。直流接地故障有时是有多个点或者是一整个部分造成的，多数下都不适一个点造成的在，而且通过一个金属点接地的情况也很少能够见得到。更多的是由于空气湿度，灰尘粘贴、电缆损坏，或者设备的绝缘能力降低，或其他未知外部世界因素引起的。接地故障还具有不稳定性，它会随着外界环境的变化发生改变。所以现场查找直流接地其实不像我们想象的那样简单。

(1)拉回路方法。这是一个检查直流电源系统接地事故一直在利用的方式。“拉回路”法，即中断电源电路、停电时间应小于3秒。一般先从信号电路、照明电入手，然后再到操作电路、维护电路等。这种方法，由于辅助系统越来越复杂，大部分的厂站由于新建或扩建遗留的各种各样的问题，使信号电路和控制电路和保护电路并没有严格的区别，而且很多的形成了一些异常的闭环回路，种种问题将会给拉回路查找接地故障增大难度。由于电路布线的不确定性，所以在拉回路的过程中，往往是人为事故，再加上微机保护应用程序的应用,因为计算机微机继电保护的运行特点是不允许随意停电，所以该方法已基不用。

(2)直流接地选线装置监测方法。为了能快速找到故障位置，这种方法采取对地绝缘情况进行在线监测。这种装配的优点是进经由在线监测，能及时的发现故障并且确定其位置。缺点是该设备只可以监视直流回路接地回路或其分支，但无法定位到特定的位置。在技术方面，它的监测点装配数目是有限定的，因此要将故障缩小到一个特别小的范围其实不是能轻易做到的。何况该设备必须施工安装，对原有的体系改造是非常不方便的。同时这样的设备也大多数存在着检测精度不高，分布电容干扰阻力差，和会产生误报等许多问题。如果我们可以有一个没有限制、检测精度高，准确的对直流接地选线装置作出选择，应该是更好的选择。

(3)便携式直流接地故障定位设备故障定位方法。近年来，此种装置在电力系统上运用良多。该设备最大的一个有电就是可以在电源开放时进行查找故障作业。无须利用“拉回路”的方法，在查找直流接地安全的这一块有了很大的进步。而且该设备可以把接地故障定位到一个特定的点，操作轻易简单。现在生产该产品的制造商有很多，但真正有用的产品很少，大多数这些产品的精度不高，分布电容干扰阻力差和误报的问题。

3.查找故障的注意事项

故障诊断的过程中，为了确保设备安全设备和员工的安全，要注意在探寻的过程当中的事项：

(1)直流系统中发生一个点接地故障时，不允许在第二回路上进行作业。

(2)如果您需要使用“拉回路”的方法，停止直流电源时，必须先征得调度同意，时间应该在3s, 操作需要快速和可靠，以避免损失的电源和电源保护重合闸时间太长。

(3)为了避免错误判断，对接地故障是否消失进行观察的值班人员应通过信号和绝缘监测仪表指示，灯板，综合判断来保证所做出的判断的可靠程度。

(4)应尽可能防止在用电高峰期进行故障诊断。

(5)员工寻找的过程中注意避免短路或另一个点接地,致其跳闸。

(6)在发现时，根据准确的设备连接图，避免终端拆错和恢复连接出现遗留的错误，而且要对拆的接线标好号。

(7)发现故障使用的仪器内部电阻应该不少于2000Ω/V。

(8)查找故障时，保证必须至少有两人才可以，完成安全监督，避免个人电击，确保人身安全。

(9)为了防止保护误动作的发生，必要时解除可能发生的误操作保护，然后才能进行操作，要保证操作电源正常运行后才能将保护投入。

(10)主流系统接地故障在发生时，不允许使用灯泡查找接地方法，防止直流回路短路事故的发生。

简而言之，在变电站运行的过程中，要完全避免直流系统接地故障的发生是不可能的，只能尽力减少它的发生，发生故障时，使用最新的技术和设备尽快找到消除故障对变电站的影响，确保变电站直流系统的正常运行。在日常操作过程当中，值班人员操作时应加强直流系统的检查和保护，定时检测直流系统绝缘能力，避免隐患发生。

[1]崔红梅.浅析直流系统接地故障的查找方法[J].中国科技博览,2011(19).

[2]余华魏.直流电源供电系统的接地的危害和处理方法[J].生命科学与技术学报,2012(14).

[3]姜春莹.关于变电站直流系统接地故障及诊断处理方法的探讨[J].科技创新导报,2011(35).