淺析變電站直流系統(tǒng)接地的故障以及處理方法

冀東油田公司供電公司 毛學(xué)剛 梁 蕾 劉漢武 段三旗 張 斌

淺析變電站直流系統(tǒng)接地的故障以及處理方法

冀東油田公司供電公司 毛學(xué)剛 梁 蕾 劉漢武 段三旗 張 斌

變電站內(nèi)的直流系統(tǒng)是相對(duì)獨(dú)立的,同時(shí)也是一個(gè)非常重要的電力系統(tǒng),主要用于變電站控制信號(hào),綜保,自動(dòng)裝置,并提供可靠的直流電源應(yīng)急照明等等,以及為變電站開關(guān)分合閘操作提供電源。直流系統(tǒng)的可靠性還會(huì)直接影響變電站的安全穩(wěn)定。通過對(duì)接地故障發(fā)生的原因及造成的影響進(jìn)行分析,總結(jié)了接地故障的搜索原則和注意事項(xiàng),對(duì)變電站直流系統(tǒng)接地故障的查找和處理進(jìn)行了分析討論。

變電站；直流系統(tǒng)接地故障；發(fā)現(xiàn)和處理

電池和硅整流充電器是構(gòu)成變電站直流系統(tǒng)的兩個(gè)部分，直流系統(tǒng)在變電站操作時(shí)主要是用于變電站直流系統(tǒng)控制、信號(hào)、綜保、自動(dòng)裝置和為變電站在發(fā)生事故時(shí)提供穩(wěn)定的直流電源進(jìn)行照明，而且變電站內(nèi)的開關(guān)分合閘的電源也是由它提供的。變電站運(yùn)行的穩(wěn)定與可靠直接受到直流系統(tǒng)可靠性的影響，在平時(shí)的操作中，直流系統(tǒng)故障也是非常重要不可忽視的。其中接地故障在直流系統(tǒng)發(fā)生故障中占的比例最多，這篇文章對(duì)平時(shí)直流系統(tǒng)在運(yùn)行中出現(xiàn)接地故障進(jìn)行了分析，并討論了其原因和后果造成的影響，其中主要是探討查找和處理的方法以及在這個(gè)過程中需要的注意事項(xiàng)。

1.關(guān)于直流系統(tǒng)接地

變電站直流系統(tǒng)的設(shè)備、電路更加復(fù)雜，如果長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)行不進(jìn)行檢查，會(huì)由于環(huán)境或者氣候的改變?cè)斐呻娎|和連接器的老化，以及設(shè)備本身也會(huì)出現(xiàn)問題等等，從而直流接地情況就會(huì)發(fā)生。特別是在變電站新建或擴(kuò)建的過程中，由于施工和安裝上存在問題，不可避免的就會(huì)給電力系統(tǒng)留下隱患，況且直流系統(tǒng)還是一個(gè)薄弱環(huán)節(jié)。對(duì)于投運(yùn)時(shí)間很長(zhǎng)的系統(tǒng)來說發(fā)生接地故障的概率也要大一些。

(1)接地分類：直流系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接更為麻煩，具體概括為以下幾種：根據(jù)接地的情況可分為一個(gè)點(diǎn)接地、多個(gè)點(diǎn)接地、環(huán)路接地和絕緣程度下降或說片接地；根據(jù)接地的正負(fù)極性分為正接地和負(fù)接地；根據(jù)接地的類型可以分為金屬接地也就是直接接地和非金屬接地也就是簡(jiǎn)介接地兩種。

(2)接地的危害：正、負(fù)接地可能會(huì)造成斷路器的誤跳或者是拒跳閘。

如果只是單一的一點(diǎn)接地的直流系統(tǒng)，就不會(huì)對(duì)損害二次回路，如果有兩個(gè)點(diǎn)接地，斷路器就可能會(huì)發(fā)生誤動(dòng)或者拒絕動(dòng)。從動(dòng)作的實(shí)際情況來看，當(dāng)直流線路報(bào)警監(jiān)測(cè)系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)時(shí)，就表明此系統(tǒng)已經(jīng)接地了，從而可以確定直流系統(tǒng)接地已經(jīng)使斷路器發(fā)生誤跳或者是拒跳了，這時(shí)應(yīng)立刻消除故障。

2.直流系統(tǒng)接地故障發(fā)現(xiàn)、排除

消除直流接地故障。開始要做的是找到產(chǎn)生故障的線路，這便是平常我們所說的接地故障定位。直流接地故障有時(shí)是有多個(gè)點(diǎn)或者是一整個(gè)部分造成的，多數(shù)下都不適一個(gè)點(diǎn)造成的在，而且通過一個(gè)金屬點(diǎn)接地的情況也很少能夠見得到。更多的是由于空氣濕度，灰塵粘貼、電纜損壞，或者設(shè)備的絕緣能力降低，或其他未知外部世界因素引起的。接地故障還具有不穩(wěn)定性，它會(huì)隨著外界環(huán)境的變化發(fā)生改變。所以現(xiàn)場(chǎng)查找直流接地其實(shí)不像我們想象的那樣簡(jiǎn)單。

(1)拉回路方法。這是一個(gè)檢查直流電源系統(tǒng)接地事故一直在利用的方式?！袄芈贰狈?，即中斷電源電路、停電時(shí)間應(yīng)小于3秒。一般先從信號(hào)電路、照明電入手，然后再到操作電路、維護(hù)電路等。這種方法，由于輔助系統(tǒng)越來越復(fù)雜，大部分的廠站由于新建或擴(kuò)建遺留的各種各樣的問題，使信號(hào)電路和控制電路和保護(hù)電路并沒有嚴(yán)格的區(qū)別，而且很多的形成了一些異常的閉環(huán)回路，種種問題將會(huì)給拉回路查找接地故障增大難度。由于電路布線的不確定性，所以在拉回路的過程中，往往是人為事故，再加上微機(jī)保護(hù)應(yīng)用程序的應(yīng)用,因?yàn)橛?jì)算機(jī)微機(jī)繼電保護(hù)的運(yùn)行特點(diǎn)是不允許隨意停電，所以該方法已基不用。

(2)直流接地選線裝置監(jiān)測(cè)方法。為了能快速找到故障位置，這種方法采取對(duì)地絕緣情況進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)。這種裝配的優(yōu)點(diǎn)是進(jìn)經(jīng)由在線監(jiān)測(cè)，能及時(shí)的發(fā)現(xiàn)故障并且確定其位置。缺點(diǎn)是該設(shè)備只可以監(jiān)視直流回路接地回路或其分支，但無法定位到特定的位置。在技術(shù)方面，它的監(jiān)測(cè)點(diǎn)裝配數(shù)目是有限定的，因此要將故障縮小到一個(gè)特別小的范圍其實(shí)不是能輕易做到的。何況該設(shè)備必須施工安裝，對(duì)原有的體系改造是非常不方便的。同時(shí)這樣的設(shè)備也大多數(shù)存在著檢測(cè)精度不高，分布電容干擾阻力差，和會(huì)產(chǎn)生誤報(bào)等許多問題。如果我們可以有一個(gè)沒有限制、檢測(cè)精度高，準(zhǔn)確的對(duì)直流接地選線裝置作出選擇，應(yīng)該是更好的選擇。

(3)便攜式直流接地故障定位設(shè)備故障定位方法。近年來，此種裝置在電力系統(tǒng)上運(yùn)用良多。該設(shè)備最大的一個(gè)有電就是可以在電源開放時(shí)進(jìn)行查找故障作業(yè)。無須利用“拉回路”的方法，在查找直流接地安全的這一塊有了很大的進(jìn)步。而且該設(shè)備可以把接地故障定位到一個(gè)特定的點(diǎn)，操作輕易簡(jiǎn)單。現(xiàn)在生產(chǎn)該產(chǎn)品的制造商有很多，但真正有用的產(chǎn)品很少，大多數(shù)這些產(chǎn)品的精度不高，分布電容干擾阻力差和誤報(bào)的問題。

3.查找故障的注意事項(xiàng)

故障診斷的過程中，為了確保設(shè)備安全設(shè)備和員工的安全，要注意在探尋的過程當(dāng)中的事項(xiàng)：

(1)直流系統(tǒng)中發(fā)生一個(gè)點(diǎn)接地故障時(shí)，不允許在第二回路上進(jìn)行作業(yè)。

(2)如果您需要使用“拉回路”的方法，停止直流電源時(shí)，必須先征得調(diào)度同意，時(shí)間應(yīng)該在3s, 操作需要快速和可靠，以避免損失的電源和電源保護(hù)重合閘時(shí)間太長(zhǎng)。

(3)為了避免錯(cuò)誤判斷，對(duì)接地故障是否消失進(jìn)行觀察的值班人員應(yīng)通過信號(hào)和絕緣監(jiān)測(cè)儀表指示，燈板，綜合判斷來保證所做出的判斷的可靠程度。

(4)應(yīng)盡可能防止在用電高峰期進(jìn)行故障診斷。

(5)員工尋找的過程中注意避免短路或另一個(gè)點(diǎn)接地,致其跳閘。

(6)在發(fā)現(xiàn)時(shí)，根據(jù)準(zhǔn)確的設(shè)備連接圖，避免終端拆錯(cuò)和恢復(fù)連接出現(xiàn)遺留的錯(cuò)誤，而且要對(duì)拆的接線標(biāo)好號(hào)。

(7)發(fā)現(xiàn)故障使用的儀器內(nèi)部電阻應(yīng)該不少于2000Ω/V。

(8)查找故障時(shí)，保證必須至少有兩人才可以，完成安全監(jiān)督，避免個(gè)人電擊，確保人身安全。

(9)為了防止保護(hù)誤動(dòng)作的發(fā)生，必要時(shí)解除可能發(fā)生的誤操作保護(hù)，然后才能進(jìn)行操作，要保證操作電源正常運(yùn)行后才能將保護(hù)投入。

(10)主流系統(tǒng)接地故障在發(fā)生時(shí)，不允許使用燈泡查找接地方法，防止直流回路短路事故的發(fā)生。

簡(jiǎn)而言之，在變電站運(yùn)行的過程中，要完全避免直流系統(tǒng)接地故障的發(fā)生是不可能的，只能盡力減少它的發(fā)生，發(fā)生故障時(shí)，使用最新的技術(shù)和設(shè)備盡快找到消除故障對(duì)變電站的影響，確保變電站直流系統(tǒng)的正常運(yùn)行。在日常操作過程當(dāng)中，值班人員操作時(shí)應(yīng)加強(qiáng)直流系統(tǒng)的檢查和保護(hù)，定時(shí)檢測(cè)直流系統(tǒng)絕緣能力，避免隱患發(fā)生。

[1]崔紅梅.淺析直流系統(tǒng)接地故障的查找方法[J].中國科技博覽,2011(19).

[2]余華魏.直流電源供電系統(tǒng)的接地的危害和處理方法[J].生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào),2012(14).

[3]姜春瑩.關(guān)于變電站直流系統(tǒng)接地故障及診斷處理方法的探討[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報(bào),2011(35).