直流接地的危害與查找

陳輝　陳芳潔　莫蘭蘭

摘 要：直流系統是變電站的重要組成部分，其穩(wěn)定性影響著整個變電站的安全運行，一旦直流系統出現故障和異常，將會引起一系列的連鎖反應，帶來巨大的安全隱患，繼電保護人員在查找直流接地故障時， 除要十分熟悉相關查找規(guī)程和繼電保護及安全自動裝置的特性外，還要對直流二次回路的構成相當熟悉，憑借自己的實踐經驗，盡快地判斷出故障位置，全面有效地對變電站直流接地故障地原因進行分析和處理，并有效地采取控制措施，是保證變電站安全運行的有效途徑。

關鍵詞：直流接地 危害 處理 維護

中圖分類號：TM63 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）07（c）-0031-02

目前，大、中型變電站尤其是最新型的智能化變電站，其控制回路、繼電保護裝置、合并單元及智能終端出口回路皆采用直流電源供電。由于變電站中被保護的和被操作的主設備眾多，且大多數主設備的輔助設備（如繼電保護裝置、控制回路、測控裝置等）都需要直流系統提供電源，為確保變電站的安全運行，有完善可靠的直流系統是非常必要的。直流系統一旦有異常，應及時處理。其中對設備安全可靠運行影響最大的就是直流系統出現對地絕緣異常，即直流接地。

1 發(fā)生直流接地的常見原因

（1）自然天氣原因 由于常見的雨雪、大霧等自然天氣因素的影響，很有可能使室外的直流系統、與直流相關的元器件以及連接二次回路的電纜由于處在潮濕的環(huán)境中， 室外端子箱或機構箱內刀閘輔助接點處潮濕、積水會導致直流二次回路中的正電源或負電源對地絕緣電阻下降，引起絕緣能力的降低，造成直流接地。

（2）時間原因 對于運行多年的變電站，各種端子箱、機構箱等生銹損壞，密封性也下降，二次直流電纜的絕緣能力下降，設備質量差、機械的震動以及直流系統絕緣老化等都可以引起接地或成為接地的隱患。

（3）人為原因 檢修維護工作人員在帶電二次回路上工作的時候不小心將帶有直流電源的電纜或者小線碰到其他設備的金屬接地外殼上，造成接地；檢修人員在工作中造成的動態(tài)接地等同樣也會留下接地的隱患。

（4）設計原因 由于設計或者臨時采取措施，將直流系統和交流系統共用一根電纜或者直流電纜和交流電纜同層敷設，當電纜中直流芯線和交流芯線之間絕緣損壞時，交流系統便能串入了直流系統，引起直流接地，由于這種情況引起的直流接地很難檢查及處理。

2 直流接地的危害

直流系統接地故障主要表現為金屬性接地和非金屬性接地，在非人為因素造成的接地故障情況下，其故障原因大都是受氣候和設備運行環(huán)境的變化影響，也有一些是難以查找的動態(tài)型接地故障（當發(fā)生某種動作行為之后，才會發(fā)生直流接地，當這一動作行為消失后，直流接地也隨之消失）。若發(fā)生一點接地，由于沒有形成接地回路，仍能繼續(xù)正常運行，但容易使動作電壓較低的繼電器動作，還容易使斷路器偷跳。若發(fā)生兩點接地故障，可能造成直流系統短路，使直流系統空開跳開或直流熔絲熔斷，使直流電源中斷供電。造成繼電保護、信號、自動裝置的不正確動作，使斷路器誤跳或者拒跳，后果將不堪設想。

3 直流接地的查找

直流接地發(fā)生一點接地之后，絕緣監(jiān)測裝置發(fā)出報警信號，運行及維護人員應盡快檢測出接地點的具體位置，并予以消除。

（1）“直流接地”信號發(fā)出后，可通過直流屏在線監(jiān)控器和直流絕緣監(jiān)測裝置找出接地支路號（支路號的排列大都是按直流饋線屏饋線開關從上至下或從左到右的順序）及接地狀態(tài)，絕緣監(jiān)測裝置還可以顯示接地電阻（接地電阻小于15～20 kΩ時報警）和正對地、負對地電壓具體數值來判斷接地程度。有時絕緣監(jiān)測裝置判斷不出支路只報“直流母線接地”，此時有可能直流母線接地，也可能是環(huán)路接地。甚至有可能是直流屏內個別元器件上的小線接地。例如，某220 kV變電站內直流接地告警，將該站內所有的饋線支路才有傳統的“拉路法”，逐個排除，均無法查出接地點，檢查完畢后懷疑是直流屏內存在接地點，后經過排查發(fā)現直流屏內蓄電池放點儀的放點接頭負極與外殼接觸接地。

（2）直流接地信號發(fā)出后，工作人員必須停止任何二次回路上的工作。利用萬用表測量正對地、負對地電壓，核對絕緣監(jiān)測裝置的準確性。萬用表必須是高內阻的，2000 Ω/ V，否則會造成另一點接地。對控制、保護、信號回路逐一查找。

（3）解列蓄電池、充電機。

（4）用拉路法試拉變電站內的直流回路。所謂拉路法是指：依次、分別、短時切斷直流系統中各直流饋線來確定接地點所在饋線回路的方法。但是隨著智能變電站的迅速發(fā)展，合并單元、智能終端的大量采用（由于合并單元和智能終端一旦直流電源失去，將會對多個運行設備造成嚴重影響，甚至可能回引起保護拒動、斷路器拒跳的情況），在某些場合下“拉路法”應謹慎使用。在采用拉路法仍無法確定接地點后，則可能為母線接地，應將一段母線的負荷倒至另一段母線，以確定某段母線接地。

（5）還有一種情況是直流控制回路里并沒有實際的直流接地點， 但是由于二次接線錯誤同時二次回路元器件又損壞或者保護裝置上繼電器故障等幾個因素疊加在一起，也會造成直流系統絕緣降低，系統也是有可能發(fā)直流接地告警信號的。

4 直流接地的處理

（1）若負荷電源采用熔斷器，在斷開電源時應先取下正極，后取下負極；恢復時，先給上負極，后給上正極。

（2）試拉各設備的直流電源時，應密切監(jiān)視一次設備的運行及有關儀表、后臺信號指示的變化情況。

（3）尋找接地時，應該兩人及以上進行，并使用絕緣工器具，防止出現另一點接地。試拉、合繼電保護、操作電源、自動裝置及信號電源等重要負荷時，事先與相關部門聯系，得到許可后方可進行，必要時退出相應保護出口壓板。

（4）確認接地回路后，在設備沒有停運時應先合上控制電源，再聯系處理。

5 直流系統的維護

（1）定期對蓄電池進行充放電實驗，檢查電池的容量是否合格。

（2）定期觀察蓄電池的運行情況，檢查是否有鼓肚、漏液的情況發(fā)生。

（3）巡視時觀察在線絕緣檢測儀，對絕緣電阻較低的饋線支路進行格外關注。

（4）對不經常使用的需要直流電源驅動的元器件應對直流電源的接入點進行隔離，避免出現由于非運行設備引起的直流接地的發(fā)生，影響直流系統的安全運行。

（5）可在新變電站投運時，瞬時斷開各重要直流電源后檢查并記錄所報信號和設備異

常及跳閘情況，建立變電站直流電源失去設備信號和異常跳閘檔案，為今后直流接地查找提供便利條件。

6 結語

變電站直流系統接地一直是電力運維人員關注的問題，直流系統是一個十分龐大的多分支供電網絡，直流接地短時對電網不會帶來較大危害，一旦發(fā)生兩點及以上接地短路，將會直接危及設備，直接影響電力系統的安全、可靠運行。除了必要的查找措施外，也要注重員工實際查找經驗和方法。尤其在智能化變電站迅速發(fā)展的今天，如何在不影響智能化設備正常運行的情況下，對直流接地進行精確查找具有重要的現實意義。

參考文獻

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