發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析與處理策略解析

王澤偉

摘 要：隨著我國社會(huì)電力技術(shù)的不斷發(fā)展，城市的用電需求不斷增大，電網(wǎng)覆蓋面越來越廣，發(fā)電廠的規(guī)模也在不斷壯大，但發(fā)電廠的直流接地故障時(shí)常發(fā)生。結(jié)合多年的從業(yè)經(jīng)驗(yàn)對(duì)直流接地故障進(jìn)行了分析，并提出了預(yù)防對(duì)策和維護(hù)建議。

關(guān)鍵詞：發(fā)電廠；直流系統(tǒng)；接地故障；絕緣體

中圖分類號(hào)：TM862 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.157

目前，我國發(fā)電廠的直流系統(tǒng)一般都會(huì)配置2套直流電源，一般采用兩線制、單母線和不接地的系統(tǒng)，運(yùn)行比較可靠、穩(wěn)定。但仍存在一定的弊端，比如系統(tǒng)結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、操作易出現(xiàn)失誤、檢修難度較大、絕緣體易老化且易被發(fā)現(xiàn)、天氣會(huì)對(duì)系統(tǒng)造成一定的影響等，進(jìn)而導(dǎo)致接地故障時(shí)常發(fā)生。

1 直流系統(tǒng)接地概念及其危害

1.1 直流系統(tǒng)接地的概念

想要排除接地故障，首先要了解直流系統(tǒng)的概念和原理。直流電源與交流電源不同，其本身帶有直接的正、負(fù)兩極。當(dāng)電源的正、負(fù)兩極中有一極對(duì)地間的絕緣體或絕緣電阻降低到一定程度（規(guī)定值）時(shí)，就說明這個(gè)直流系統(tǒng)有可能存在接地故障。

1.2 直流系統(tǒng)接地的危害

中間繼電器、二次控制回路中的跳閘裝置都與直流電源的負(fù)極相接。如果負(fù)極接地，則會(huì)出現(xiàn)斷路器故障，比如拒動(dòng)或誤動(dòng)故障。如果正極接地，則會(huì)造成短路器跳閘。因此，單點(diǎn)接地不會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行，但再出現(xiàn)另一個(gè)接地點(diǎn)時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致斷路器誤動(dòng)（跳閘）或拒動(dòng)（不跳閘），因此，需要重視接地問題。當(dāng)系統(tǒng)監(jiān)測后臺(tái)發(fā)出接地預(yù)警報(bào)警信號(hào)時(shí)，就需要立刻排查原因。

2 直流系統(tǒng)接地的原因

直流系統(tǒng)的范圍廣、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，系統(tǒng)中較長、裸露的導(dǎo)線較多，且負(fù)荷較大，這些因素都可能受到潮氣、灰塵的影響。此外，上述部分的絕緣能力較差，而絕緣層的破壞會(huì)直接造成直流系統(tǒng)接地。具體而言，絕緣層破壞的原因主要有以下2點(diǎn)：①直流電流中可能有昆蟲、老鼠等小動(dòng)物爬入，或在工作人員進(jìn)行二次回路檢修時(shí)遺留了線頭、螺絲、金屬電圈等導(dǎo)電的小零件在回路中，進(jìn)而導(dǎo)致直流接地故障。②二次回路或設(shè)備運(yùn)行的工作環(huán)境比較惡劣，進(jìn)而導(dǎo)致直流接地故障。比如，當(dāng)二次回路受到潮污腐蝕、電纜被煤粉覆蓋等。煤粉自燃會(huì)導(dǎo)致絕緣破損，而接地盒進(jìn)水等現(xiàn)象都會(huì)導(dǎo)致絕緣體的絕緣能力下降或喪失，進(jìn)而導(dǎo)致接地故障發(fā)生。水電廠常處于地平面以下的水輪機(jī)層和蝸殼層，濕度較大，極易出現(xiàn)凝露。如果為對(duì)電磁閥及控制端子部位進(jìn)行很好的密封和防潮處理，則易引發(fā)直流接地故障。

3 直流系統(tǒng)接地的查找方法

直流系統(tǒng)接地的查找方法有以下6種：①直流系統(tǒng)一般都裝有絕緣監(jiān)測裝置，以監(jiān)測各支路的絕緣情況，便于報(bào)警和判斷接地支路。一旦發(fā)現(xiàn)絕緣監(jiān)測裝置報(bào)警后，檢修人員應(yīng)重視接地問題，并立刻停止直流系統(tǒng)中的二次回路檢修工作。②查找接地時(shí)，需要先詢問是否有專業(yè)人員在使用輔機(jī)。如果有，則應(yīng)先查找此回路中是否存在接地。③在檢修人員在查找接地點(diǎn)的過程中，需要確定使用的工器具是否科學(xué)、合理。目前，常使用便攜注入式的直流接地檢測儀器，其能避免因直流系統(tǒng)的第三點(diǎn)接地而引發(fā)保護(hù)回路新的誤動(dòng)或拒動(dòng)。④在停止某一段回路運(yùn)行時(shí)，無論此回路是否存在接地，都需要在判斷后及時(shí)恢復(fù)其原狀。此時(shí)，可采用瞬時(shí)停電的方法查找是否存在接地故障。在此過程中，需要最少2名工作人員的配合，即一人操作，一人監(jiān)護(hù)所有儀表的指示參數(shù)，禁止單獨(dú)的工作人員進(jìn)行檢修。切斷的時(shí)間最好控制在1～2 s，不可超過3 s，從而防止停電期間發(fā)生新的故障。如果開關(guān)因斷電而無法自動(dòng)跳閘，則會(huì)引發(fā)新的事故。⑤當(dāng)切除系統(tǒng)中某一個(gè)回路的電源時(shí)，如果接地故障隨之消失，則可確定此回路就是接地支路，進(jìn)而在此支路開展分段檢查，不斷縮小接地范圍。⑥經(jīng)上述處理后，如果仍未能查出接地點(diǎn)，則可能是直流母線接地或整流裝置存在故障。此時(shí)，需要匯報(bào)至相關(guān)部門，并采取一定的安全技術(shù)措施；在相關(guān)部門的負(fù)責(zé)人查出具體的接地點(diǎn)之后，再聯(lián)系檢修人員處理；當(dāng)接地故障消除后，應(yīng)及時(shí)恢復(fù)直流系統(tǒng)的運(yùn)行。

4 改進(jìn)建議

改進(jìn)建議有以下7點(diǎn)：①需要對(duì)配電室進(jìn)行檢查，對(duì)常跑電、冒電、滴水、漏電的設(shè)備進(jìn)行及時(shí)處理；②定期檢查配電室中是否存在小動(dòng)物，擋板是否完整及其放置位置是否正確，并做好相應(yīng)的防鼠措施；③增強(qiáng)運(yùn)行人員、檢修人員的專業(yè)能力，開展技能培訓(xùn)，從而提高整體的業(yè)務(wù)水平；④嚴(yán)格執(zhí)行“三票三制”，堅(jiān)決杜絕無票操作行為；⑤增強(qiáng)支路的防雨、防潮能力，陰雨天可以進(jìn)行一定的隔離停電處理，并對(duì)重要的負(fù)荷加強(qiáng)防雨措施；⑥加強(qiáng)設(shè)備巡檢，保證檢修工作的時(shí)效性。如果存在異?，F(xiàn)象，則需要立刻聯(lián)系相關(guān)檢修部門處理，從而及時(shí)消除安全隱患；⑦日常工作中，應(yīng)記錄直流系統(tǒng)中對(duì)地絕緣水平較低的支路。一旦發(fā)生接地故障，則可優(yōu)先從這些支路出發(fā)，逐一開展接地點(diǎn)查找工作。

5 結(jié)束語

直流系統(tǒng)在發(fā)電廠中的地位非常重要，關(guān)系著工作人員及設(shè)備的安全，甚至影響著整個(gè)電網(wǎng)的運(yùn)行。因此，必須在日常工作中加強(qiáng)日常維護(hù)，認(rèn)真地進(jìn)行巡回檢查。如果發(fā)現(xiàn)存在異常，則要立刻通知檢修部門及時(shí)消除安全隱患。

參考文獻(xiàn)

[1]趙天宏.淺談發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析與處理[J].水電站機(jī)電技術(shù)，2012（04）.

[2]顧忠裕.火力發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地的故障分析及處理[J].電子世界，2012（17）.

[3]謝天事.發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析與處理[J].硅谷，2013（18）.

[4]白國良.發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析及應(yīng)對(duì)[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2014（03）.

[5]李軍.發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障的分析與處理[J].科技視界，2014（16）.

[6]李桂香.發(fā)電廠直流系統(tǒng)接地故障分析及應(yīng)對(duì)措施研究[J].山東工業(yè)技術(shù)，2015（20）.

〔編輯：張思楠〕