火力发电厂电力系统接地故障的判断与措施分析

王静

【摘要】本文首先对火力发电厂电力系统接地的种类和主要作用进行分析，并对火力发电厂电力系统接地故障的常见问题进行了总结，对接地故障的检测方法以及相应的注意事项进行了概括和阐述，对各类故障应采取的相应措施和处理方式进行了归纳，最后对火力发电厂的安全管理措施提出了意见和建议，希望为今后火力发电厂电力系统的正常运行以及维护提供一定的帮助和借鉴。

【关键词】火力发电厂；电力系统；接地故障；管理措施

1、火力发电厂电力系统接地的种类和主要作用

1.1 工作接地

主要指的是将供电设备的某一个点与大地做一定的金属连接，主要作用为可以降低工作人员的人体直接接触电压，在电力系统的机械设备遇到一定故障发生漏电的情况下，能迅速切断电压和电流，并且

保护设备不被损害。

1.2 保护接地

通常情况下，电力设备的外壳不带电，但是经过一段时间的损耗和折旧磨损，机械外壳难免会出现漏电或者导电的情况，保护接地的目的就在于将工作的机械设备外壳与大地之间进行连接，如果发生设备漏电情况，因为保护接地的处理可以有效保护工作者的人身安全。

1.3 保护接零

电力设备的外壳和零线连接的方式称为保护接零。主要的作用是防止电力设备的外壳在带电的情况下，因为自身的电阻值比较大，原有的保护系统不能及时有效的切断电源，从而造成人员伤亡。有了保

护接零的设置，可以快速切断电力设备的电源，保护工作者人身安全和设备的安全。

1.4 防雷接地

防雷接地一般主要采取单独项的设置，每一个装置和设备都单独进行系数配置和用料安排，主要接地极使用钢为原材料。

1.5 自然接地

如果电阻值小于4Ω 的情况下，为了节约资源，减少成本，一般采取工厂现有的供水、不可燃的管道等物体作为自然接地的导体。

1.6 人工接地

主要采用钢作为人工接地的接地极，直接打入地下的接地方式，主要适用于一些建筑物的使用。

2、火力发电厂电力系统接地故障

火力发电厂属于电力建设的一部分，因为直流电源的运行和维

护既方便又安全可靠。因此，火力发电厂都是选择直流电源作为控制电源，为电气、热工系统、电磁操作机构、照明装置等提供源源不断的电源，具有很高的稳定性。然而，由于直流电源应用范围广、设备多等因素的影响，有时发生电力系统接地故障也是不可避免的。因此，我们从电力系统接地故障的常见问题、相应的检测方法以及

检测的注意事项作了如下的归纳和总结：

2.1 常见问题

首先，电阻性单点接地引起的接地电阻值降低，当低于直流系统的预定值，电力绝缘检测装置就会立即发出接地告警。可以通过绝缘检测仪检测出是哪一个支路上有接地，技术人员可以根据所给出故障范围进行查找并排除。通常情况下，电阻性单点接地是不会对设备正常运行立即产生影响的，但必须马上处理，否则容易引起两点接地事故的发生。

其次，多点经高阻接地，致使总接地电阻慢慢下降，当电阻值低于电力系统设定值时，电力绝缘检测装置发出接地警报，即表示出现了多点接地。对每一条支路的接地电阻都要进行检测，通过比较电阻值来排查和明确出现故障的接地支路，再进行处理。

再次，就是多分支接地的问题，正、负电源接地是由多個电源点造成的，利用拉路法进行排查时，只断开一条支路的情况下，其他支路上仍然存在接地点，对地的电压没有变化，这种情况需要从整个系统中将直流系统解列出来，然后再排查故障点。

最后，就是非线性电阻接地，在二次回路中，半导体材料引起的接地故障，电阻随电压的方向和大小发生改变，并不表现为线性的特征，这种情况下若发生了接地警报，通常就是金属性单点接地了。

2.2 检测方法

火力发电厂电力系统接地故障的检测方法有拉路法、直流接地故障查找仪、直流母线电桥法和信号注入法等。

（1）拉路法要求直流接地回路瞬间要将电源断开，来确定接地点所发生的回路，但由于直流系统不可随意停电，所以现在一般不建议使用拉路法排查接地故障。（2）直流接地故障查找仪，它是在接地母线与大地间加入一个超低频信号，电流方向是沿着接地点方向流动，所以当发现电流消失或者是电阻土壤加大的地方，就可以判断此处即为接地点。此仪器不受电容的干扰，不需要断电，因此应用逐渐广泛，替代了拉路法。但它要求有电流方向，所以不能够检测多点接地和正、负极等电阻接地。（3）直流母线电桥法是应用较多的方法，即在母线中加入电阻来建立平衡的电桥，在正常情况下，电桥保持平衡；当有接地故障发生时，电桥就不再平衡，就会有电流通过继电器，由此可以判断接地故障电极的方向。此方法所用的检测装置既简单又经济，但需要注意以下两点：一是在检测装置运行中，桥臂电阻一般很难达到一致，所以所测得的值难免会存在一定的误差；二是继电器要有足够大的电阻值，以便降低电流，进而避免其他继电器的误动。（4）信号注入法，即向故障母线与地直接注入低频信号，利用钳形电流检测仪检测低频信号，来排查接地点。此种方法的优点是不需要停电即可对接地故障进行检测，缺点是其灵敏性极易受分布电容的影响。

2.3 注意事项

在检查了线路和设备不是因为进水、受潮或是金属生锈等环境因素而发生接地故障后，还需要注意在利用拉路法时，在瞬断直流电源前，需要征得相关部门的同意，而且动作要快，时间最好不超3s，在观察接地现象时，还要根据综合信号、光字牌以及监察表等的情况做出判断。还要注意不要在负荷高峰时排查接地故障，避免因人为因素引起短路或是多点接地的现象。要根据电路图纸进行拆线、接线，并注意做好相应的标记，防止出现差错。若是利用仪器进行检查，需要2人以上才可进行，且都必须穿戴绝缘靴和绝缘手套，以防止发生触电等意外情况，做好安全监护。查找故障时还应按照先观察信号和照明再进行操作处理、先排查室外后排查室内的原则。而且，还要关注设备的运行情况，防止和杜绝出现设备发热烧坏、保险熔断等现象。

2.3.1 电力系统接地故障的处理

对于雨水受潮而引起的瞬间接地故障，可以直接复归位信号；若检查结果是电压互感器发生接地情况，只需要切断连接，通常将PT 小车拉出柜外，就切断了电压互感器；若是由于直供用户产生的接地故障，在排查到故障点后，就要与直供用户及时地进行联系，并要求切断故障点；在通过各种方法检测后，发现是支路产生的接地故障，一般情况下，只要对发生故障的支路系统进行停电处理即可。然而如果是多点发生接地故障，就要综合多方面因素，考虑并研究出处理办法，不可盲目地进行处理。在接地故障发生后，要及时地进行排查、汇报调度，相关部门要及时拿出解决方案和应急预案，还应总结经验教训，防止类似事件再次发生。

2.3.2 建立安全管理措施

为了维护火力发电厂的安全生产，需要建立一套安全管理措施。首先是人的管理。对于维护电力系统设备运行的人员要进行岗前培训，加强他们的安全管理意识，提高他们的业务水平，规范工作人员的职责，要求他们做到爱岗敬业，严格执行操作规范。同时，对于电力系统设备要进行定期的检测与维护，对于有问题的设备要及时地进行维修，对于可能存在隐患的设备要及时上报登记，制定应急预案并及时排除。当电力系统中存在有两组及以上的蓄电池组时，通常要采取分段母线的运行方式，这样可以提高电力系统的可靠性和安全性，有效地保证系统的正常运行。

3、结语

随着国际化电力系统的改革和创新，各种高压电力设备不断出现在电力系统中，因此对于火力发电厂电力系统接地故障的维护措施也需要不断改进，只有这样才能提高企业自身的竞争实力，保证电力企业设备和员工的安全。通过以上分析，希望可以给火力发电厂的电力系统故障改革带全面的帮助。