发电厂直流系统接地故障分析与处理策略解析

王泽伟

摘 要：随着我国社会电力技术的不断发展，城市的用电需求不断增大，电网覆盖面越来越广，发电厂的规模也在不断壮大，但发电厂的直流接地故障时常发生。结合多年的从业经验对直流接地故障进行了分析，并提出了预防对策和维护建议。

关键词：发电厂；直流系统；接地故障；绝缘体

中图分类号：TM862 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.157

目前，我国发电厂的直流系统一般都会配置2套直流电源，一般采用两线制、单母线和不接地的系统，运行比较可靠、稳定。但仍存在一定的弊端，比如系统结构过于复杂、操作易出现失误、检修难度较大、绝缘体易老化且易被发现、天气会对系统造成一定的影响等，进而导致接地故障时常发生。

1 直流系统接地概念及其危害

1.1 直流系统接地的概念

想要排除接地故障，首先要了解直流系统的概念和原理。直流电源与交流电源不同，其本身带有直接的正、负两极。当电源的正、负两极中有一极对地间的绝缘体或绝缘电阻降低到一定程度（规定值）时，就说明这个直流系统有可能存在接地故障。

1.2 直流系统接地的危害

中间继电器、二次控制回路中的跳闸装置都与直流电源的负极相接。如果负极接地，则会出现断路器故障，比如拒动或误动故障。如果正极接地，则会造成短路器跳闸。因此，单点接地不会影响整个系统的正常运行，但再出现另一个接地点时，就会导致断路器误动（跳闸）或拒动（不跳闸），因此，需要重视接地问题。当系统监测后台发出接地预警报警信号时，就需要立刻排查原因。

2 直流系统接地的原因

直流系统的范围广、结构复杂，系统中较长、裸露的导线较多，且负荷较大，这些因素都可能受到潮气、灰尘的影响。此外，上述部分的绝缘能力较差，而绝缘层的破坏会直接造成直流系统接地。具体而言，绝缘层破坏的原因主要有以下2点：①直流电流中可能有昆虫、老鼠等小动物爬入，或在工作人员进行二次回路检修时遗留了线头、螺丝、金属电圈等导电的小零件在回路中，进而导致直流接地故障。②二次回路或设备运行的工作环境比较恶劣，进而导致直流接地故障。比如，当二次回路受到潮污腐蚀、电缆被煤粉覆盖等。煤粉自燃会导致绝缘破损，而接地盒进水等现象都会导致绝缘体的绝缘能力下降或丧失，进而导致接地故障发生。水电厂常处于地平面以下的水轮机层和蜗壳层，湿度较大，极易出现凝露。如果为对电磁阀及控制端子部位进行很好的密封和防潮处理，则易引发直流接地故障。

3 直流系统接地的查找方法

直流系统接地的查找方法有以下6种：①直流系统一般都装有绝缘监测装置，以监测各支路的绝缘情况，便于报警和判断接地支路。一旦发现绝缘监测装置报警后，检修人员应重视接地问题，并立刻停止直流系统中的二次回路检修工作。②查找接地时，需要先询问是否有专业人员在使用辅机。如果有，则应先查找此回路中是否存在接地。③在检修人员在查找接地点的过程中，需要确定使用的工器具是否科学、合理。目前，常使用便携注入式的直流接地检测仪器，其能避免因直流系统的第三点接地而引发保护回路新的误动或拒动。④在停止某一段回路运行时，无论此回路是否存在接地，都需要在判断后及时恢复其原状。此时，可采用瞬时停电的方法查找是否存在接地故障。在此过程中，需要最少2名工作人员的配合，即一人操作，一人监护所有仪表的指示参数，禁止单独的工作人员进行检修。切断的时间最好控制在1～2 s，不可超过3 s，从而防止停电期间发生新的故障。如果开关因断电而无法自动跳闸，则会引发新的事故。⑤当切除系统中某一个回路的电源时，如果接地故障随之消失，则可确定此回路就是接地支路，进而在此支路开展分段检查，不断缩小接地范围。⑥经上述处理后，如果仍未能查出接地点，则可能是直流母线接地或整流装置存在故障。此时，需要汇报至相关部门，并采取一定的安全技术措施；在相关部门的负责人查出具体的接地点之后，再联系检修人员处理；当接地故障消除后，应及时恢复直流系统的运行。

4 改进建议

改进建议有以下7点：①需要对配电室进行检查，对常跑电、冒电、滴水、漏电的设备进行及时处理；②定期检查配电室中是否存在小动物，挡板是否完整及其放置位置是否正确，并做好相应的防鼠措施；③增强运行人员、检修人员的专业能力，开展技能培训，从而提高整体的业务水平；④严格执行“三票三制”，坚决杜绝无票操作行为；⑤增强支路的防雨、防潮能力，阴雨天可以进行一定的隔离停电处理，并对重要的负荷加强防雨措施；⑥加强设备巡检，保证检修工作的时效性。如果存在异常现象，则需要立刻联系相关检修部门处理，从而及时消除安全隐患；⑦日常工作中，应记录直流系统中对地绝缘水平较低的支路。一旦发生接地故障，则可优先从这些支路出发，逐一开展接地点查找工作。

5 结束语

直流系统在发电厂中的地位非常重要，关系着工作人员及设备的安全，甚至影响着整个电网的运行。因此，必须在日常工作中加强日常维护，认真地进行巡回检查。如果发现存在异常，则要立刻通知检修部门及时消除安全隐患。

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〔编辑：张思楠〕