谈变电站直流系统接地故障危害及查找步骤

高明亮

摘 要：随着电力系统网络的不断增大，直流系统接地技术日益复杂，其可靠性与安全性受到了研究人员的广泛关注。在介绍变电站直流系统接地故障的查找方法的基础上，通过两个运行现场特殊的接地故障为例，分析了直流接地系统故障产生的原因及解决方法。

关键词：变电站直流系统；接地故障；危害；查找步骤

引言

改革开放以来，我国的电力事业取得了飞速的发展和进步，这一方面促进了社会生产和生活的发展，但同时也对电力供应的可靠性提出了更高的要求。而变电站作为电力系统的重要组成部分，确保其安全可靠运行对保障电力正常供应意义重大。在变电站中，直流系统主要被用作设备控制、保护、信号指示、自动装置和事故照明等电源，它一旦发生接地故障，就可能导致自动保护失灵，甚至造成所用设备烧毁，由此而带来的损失将会十分巨大。鉴于此，我们有必要对变电站直流系统的接地故障问题加强重视，尤其是要提升对直流系统接地故障的查找效率和处理质量。本文正是出于这一观点，对变电站直流系统接地故障的查找与处理问题进行了一些有意义的探讨，希望对相关工作能够有所借鉴。

1变电站直流系统接地故障的原因

1.1天气的影响

变电站中许多装置、设备都采用的直流系统，直流系统的稳定性会直接影响变电站的安全运行。直流系统中常用的电源是蓄电池组和充电设备，其电源部分的可靠性又关系着直流系统的可靠性。如果直流系统出现接地故障，就会对变电站造成不同程度的危害。由于变电站是处于室外的，在雷雨、大雾、霜雪等恶劣天气的影响下，其容易遭到破坏。尤其是在变电站直流系统的施工和维护过程中，如果遇到恶劣的天气，就可能会有雨水渗入，大雪过后积雪融化也可能会有雪水渗入。在这样的情况下，就会使直流系统的接口、各类用线等被腐蚀，导致直流系统接地故障。并且，直流系统中的设备和材料遭到破坏，也会影响系统的正常施工，加大維护工作的难度。

1.2直流系统二次回路故障

近年来，我国对变电站内部结构和系统进行了一定的更新，但在改造和扩建的过程中容易出现变电站直流接地、装置故障等问题，若对这些故障没有进行及时的排除，将进一步引发线路过载，导致严重的事故。二次线路之间也会由于交流回路走线，导致直流系统出现负载故障，从而影响保护装置的正常运行。在直流系统二次回路中，线路之间也会由于绝缘层老化严重而出现问题，轻则出现漏电、绝缘降低等现象，重则会造成较为严重的火灾，影响电网的安全运行。

1.3操作不当

在直流系统在施工和维护过程中，操作方法不正确，操作流程不规范等都可能引起接地故障，这主要是人为因素造成的。人为因素引起的直流系统接地故障必较常见，发生频率最高。许多直流系统的工作人员为了简化工作程序，会直接将电缆线的一端连接在直流系统的端子上，另一端则连接在没有进行保护的铁杆上，致使直流系统接地，引起接地故障。

2变电站直流系统接地故障的查找步骤及处理方法

2.1查找步骤

通常情况下，直流系统接地故障的查找步骤如下：第一，判断接地故障是由直流正极接地还是负极接地引起的，再根据故障现象分析故障产生的原因。第二，在二次回路无异常的情况下，应终止一切操作，并将工作电源打开，重新观察工作信号的状态是否正常。第三，缩小故障的排查范围，可采用分线方式进行。首先，将整个直流系统分成几个小的区域，且每个部分最好相互不产生影响，此过程用蓄电池比用充电器好。这种方法会出现短暂的“停电”现象，便于对回路中的负荷进行检查，查看其是否出现直流接地现象。这种方法的使用范围具有一定的局限性，其只能用于检查不太重要的直流负荷及不能直接被转移的负荷。第四，保证查找过程中人员配置的合理性，即检查现场应与调度室保持沟通，在检查的同时要有专人观察信号或指示的变化情况。比如，在上述的检查方法中，首先要将临时工作的电源关闭，然后再按顺序分别断开事故照明回路、操作回路和蓄电池回路。

2.2直流分段排查法

除了运用直流屏母线排查法之外，还可以利用分段排查法来进行故障排查和处理，具体而言，应该满足以下要求：首先，要对每一个被拆下来的线头都进行详细记录，防止在检查完进行恢复时出现接线错误。其次，拆解和恢复接头最好由同一人完成，以避免有接头被遗漏或错复。在实际工作中，当每个节点被断开后，应用接地电阻仪对主电缆是否出现接地进行检测，如果不是，则应将主电缆连接直流屏的接头恢复，并将开关置于闭合状态。然后再依次恢复处于断开状态的各分段，直到在恢复过程中发现异常，那么就可以判断该段母线可能出现了接地故障。另外，还应加强对便携式直流接地定位装置、绝缘监测装置等仪器的应用，因为这可以实现在不停电的情况下就对接地故障进行有效查找，对于提升变电站的运行可靠性有着重要的作用。

2.3加强运行维护管理

除了采取严格的把关管理外，还应当在日常工作过程中加强运行维护。维护工作要有主次，针对容易出现故障的环节，应制定预防性较强的改善措施，最好从源头上杜绝直流故障的发生。一些设置在户外的设备，要做好防潮工作，确保设备具有良好的密封性，防止灰尘、积水等进入设备内部。一些设备内部有自动防潮装置，在放置设备后应当开启自动防潮功能。若无自动防潮功能，则应当定期检查设备，保持设备的干燥、清洁。在日常检查过程中，应注意设备箱门是否关好。当出现恶劣的天气情况，如雨雪天气时，应当增加巡视的次数，通过检查及时发现问题，防止出现严重故障。定期检查电缆沟排水是否畅通，电缆沟积水情况。

结语

直流系统是变电站的重要组成部分，其能够为变电站提供其运行所需的电能。所以，如果直流系统发生接地故障，就会破坏变电站的稳定性，相关工作必须按照严格的步骤查找故障原因，并及时排除故障，以维持变电站的正常运行。

参考文献

[1]刘振亚.变电站直流接地原因及预防措施[J].北京：中国电力出版社，2010.

[2]黄少雄，曹素红，陈炎明.变电站直流接地故障查找的方法和步骤[M].东北电力技术，2014，08：231.

[3]胡海琴.变电站直流接地故障分析与防范[M].电力安全技术，2010，11（9）：46-56.

[4]杨飞.变电站直流系统的设计探讨及故障分析[J].大科技，2016（27）.

[5]吕学增，黄太贵，叶海峰，等.一起500kV变电站开关流变本体故障情况分析[J].科技创新与应用，2017（29）：192-193.endprint