浅析变电站直流系统的故障排除

王腾 罗鑫

摘要：直流系统能否正常、可靠运行对变电站的安全运行及其重要。直流接地的查找，尤其是复杂的直流接地的查找是一项非常复杂的工作，要熟练掌握这门技术需要不断的实践和总结。在更先进的技术出现以前，当前的直流接地更多是依靠实践和经验，同时也应该加强对直流系统重要性的认识和运行维护，预防为主，才能使直流系统可靠、稳定运行。

关键词：变电站;直流系统;故障排除

直流系统是变电站系统中的重要部分，它要给继电保护设备提供稳定可靠的直流电源，而继电保护设备的安全稳定运行是保障电力设备安全和防止及限制电力系统长时间大面积停电的最主要设备。如果直流电源无法安全稳定的运行，整个继电保护设备也不能有效的保护电力稳定供应。

1 直流系统接地故障产生的危害

不同接地故障类型会造成不同的影响，接地类型按照正极和负极分可以分为正极接地故障和负极接地故障;按照种类分可以分为直接接地故障和全部接地故障;按照接地的情况分可以分为单点接地故障、多点接地故障、环路接地故障、绝缘降低四种情况。在上述的类型中，危害最大的是两点接地故障。不同接地故障所产生的影响也不一样，比如正极接地故障可能会使得断路器产生跳闸，负极接地故障可能会使得断路器不能跳闸;如果发生一点接地故障可能对二次回路不会产生很大的影响，而如果发生二点接地故障可能导致综保误动、信号反馈错误等现象的而发生，甚至还可能将直流保险烧断。所以在接地故障信号发出时，工作人员要迅速的做出判断，以免事态扩大。

2 直流系统接地原因

2.1 环境影响

在大雨、雪、冰雹、霾等恶劣气候条件下，直流二次设备将会受到影响，特别是户外端子箱和机构箱，若封闭不严或机构箱破损，可能造成端子排受损甚至缆沟进水等，造成直流系统绝缘下降。部分二次设备的绝缘材料由于投运时间过久，产生绝缘老化现象，本身绝缘达不到当初的设计要求，也易引发直流系统接地故障，特别是变电站投运时间越久，可能性越大。

2.2 设备原因

因为运行设备本身的问题，例如直流绝缘监测装置的接地电阻值配置太低造成的接地;或者当并列运行两套电源时，因为忽视有时没有退出其中一套装置的接地报警装置，造成两点接地;还有设备传动经过中的机械振动，挤压、设备质量差等造成降低绝缘都也许会引发接地故障。这种故障，在改变设备运行条件后、设备投运时与运行形式改变时会突然发生。这种缺陷发生概率相对低，而且容易被发现、排除。

3 直流系统接地故障查找方法

3.1 拉路法

拉路法也称“瞬时停电法”，是查找直流接地最直观的方法，是通过依次断开运行的直流回路空气开关，当其中某条线路空开断开后直流接地告警返回，就说明接地点就在该线路上。拉路法应该注意：每次断开时间不得超过3s，无论是否接地均应马上合上，若断开的是保护或自动装置的电源，应采取防止该类设备误动的安全措施，如向调控中心申请退出保护和自动装置等。拉路的顺序为：先室外设备后室内设备;先信号、照明回路后操作、控制回路;先查新投运设备后查运行设备。当确定接地发生在哪条支路上后，应将该支路的环网解开，通过拆端子及取下保险的方式来判断和寻找接地点。若拉路法无法找出接地点，可能是由于以下几种情况：（1）直流系统存在环路供电的方式，拉路前没有解列或断开环路。（2）接地点在直流母线、蓄电池组或充电机上。（3）交流窜入直流回路。（4）存在直流寄生回路。（5）存在多点接地。

3.2直流接地选线装置检测法

这种方法是通过在线检测直流系统电源接地故障的一种方式，其主要优点就是能够随时将直流电源系统中的故障进行报告，通过在线监测，准确将接地回路中的编号显示出来。但也有不足，该装置无法准确定位故障的接地点，只可对直流回路的具体接地点支路或者回路进行在线检测，因此，从技术上分析，严重受到监测点安装数量以及位置的影响，故障范围不能准确缩小。此外，该控制装置在使用中需要在线安装，对于原有的系统改造造成了严重影响。最大的弊端就是检测精准度不高，误差报错经常出现，此外，抗分布干扰性电源性能也较差，在以后的发展中应逐步向检测精度高、监测点不受外界条件约束或者直流电源接地线选线准确的方向发展。

3.3便携式直流接地故障定位装置故障定位法

该方法是近年兴起的一种直流电源故障检测方法。此类装置设备的主要特点，就是在使用过程中不必将直流回路电源断开，因此，可以带电查找直流电源的接地故障，与前两种方法相比，可以大大提升直流接地电源的安全性和稳定性。此外，便携式直流接地故障定位装置故障定位法可以将故障定位到具体的某一个点，十分便于操作。

3.4 絕缘监察装置查找法

当系统发生接地故障时，处理器对每条线路所采集的信号进行分析，判断出故障线路号及接地电阻值，自动完成查找接地支路的功能，这为接地点的进一步准确定位提供了帮助。绝缘监察装置的最大优点在于它在不切断直流回路负荷的情况下进行查寻，因此提高了直流系统供电的可靠性。对于多点非金属性接地，这种方法也是非常有效的。但对于这些接地点中存在一个或一个以上的金属性接地点时，该装置只能先查到金属性接地支路。因为信号源发出的信号已被这条金属性接地支路短接，其它支路不再有信号通过，只有先将金属性接地支路查出，才能查询其它的非金属性接地支路。

4 结束语

变电站直流系统接地会给整个电力系统带来巨大的危害，严重影响居民的日常用电，影响人们的生活满意度。同时直流系统接地还会严重危害到变电站自身的运行，给国家的经济带来损失，如果放任不管，严重时可能还会导致电网发生故障。所以，相关的工作人员一定要提高对变电站直流系统接地问题的重视程度，做好对直流系统的日常检修工作，在直流系统发生接地故障之后，要根据实际情况制定出合理的解决方案，及时的解决故障，避免事态的进一步扩大。

参考文献

[1]林贤麟，林继涛，何美铃.变电站直流系统接地故障检测技术[J].电工技术，2021（22）：176-178+184.DOI：10.19768/j.cnki.dgjs.2021.22.059.

[2]常惜阳.变电站直流系统接地故障分析及处理措施[J].电世界，2020，61（12）：31-33.