變電站直流系統(tǒng)接地故障快速定位與預(yù)防措施

林致增

摘 要：為推動變電站的順利發(fā)展，需要積極做好接地故障的快速定位及故障預(yù)防措施，通過采取科學(xué)的措施來預(yù)防直流系統(tǒng)接地故障的發(fā)生。本文主要針對變電站直流系統(tǒng)接地故障的危害進行分析，最后再研究變電站直流系統(tǒng)接地故障的快速定位與預(yù)防措施，以此進行變電站直流系統(tǒng)接地故障的處理工作，以期提供相應(yīng)的參考。

關(guān)鍵詞：變電站直流系統(tǒng)；接地故障；快速定位；預(yù)防措施

前言

在變電站運行過程中，直流系統(tǒng)是其重要的組成部分，其作為變電站的繼電保護、自動裝置提供電源、信號裝置等，在提高電力系統(tǒng)負荷能力的同時，提高供電服務(wù)的可靠性，防止斷路器誤動。文章從直流系統(tǒng)的檢測方法入手，通過對直流系統(tǒng)進行研究，結(jié)合實際情況進行接地故障的排查和快速定位，并做好相關(guān)故障預(yù)防措施，為變電站運行提供可靠的參考數(shù)據(jù)，減少其故障影響的范圍，以此來保障電力系統(tǒng)的正常運行。

一、變電站直流系統(tǒng)的介紹

（一）變電站直流系統(tǒng)介紹

變電站直流系統(tǒng)包括直流電源系統(tǒng)、蓄電池、不停電電源、直流系統(tǒng)設(shè)計等多個部分。目前，直流系統(tǒng)被廣泛運用在各類發(fā)電站和直流設(shè)備的用戶中，為信號設(shè)備、保護裝置、事故照明、應(yīng)急電源及斷路器提供了安全、可靠的電源，其作為直流電源的主要供應(yīng)設(shè)備，在系統(tǒng)運行中不受發(fā)電機和系統(tǒng)運行的影響，在外部供電設(shè)備斷電的情況下，使用后備電源、蓄電池來實現(xiàn)繼續(xù)供電，確保直流系統(tǒng)運行的安全性。

（二）系統(tǒng)接地分類

按照接地點分類，變電站的直流系統(tǒng)可分為：一點接地和多點接地兩種類型。其中，一點接地就是進行單點連接，將單點與直流系統(tǒng)連接起來，直流系統(tǒng)一點接地通過分析故障的回路，將系統(tǒng)內(nèi)部故障及時進行隔離，以科學(xué)措施來提高直流系統(tǒng)運行的可靠性。多點接地指的是有兩點甚至兩點以上的接點，系統(tǒng)裝置會在第一時間發(fā)出安全預(yù)警，準確判斷系統(tǒng)內(nèi)接地點的狀況，及時查明故障點并分析安全隱患的排除方法，并進行正確的選線，從而避免了故障的發(fā)生，發(fā)揮多點接地的保護作用

二、變電站直流系統(tǒng)接地故障的危害以及原因分析

（一）接地故障的危害

直流系統(tǒng)發(fā)生多點接地時，會引發(fā)多點接地的故障，造成線路短路；同時，對繼電保護、自動裝置、信號保護、自動裝置誤動等裝置也會造成一定的損壞，從而導(dǎo)致直流保險絲斷裂，不僅影響了電源接頭的穩(wěn)定性，還威脅到整個系統(tǒng)的安全運行。

（二）接地故障發(fā)生的原因

在實際工作過程中發(fā)現(xiàn)，變電站直流系統(tǒng)接地故障的發(fā)生原因主要體現(xiàn)在以下幾方面：（1）在氣候條件較為惡劣的環(huán)境下，雨水滲入變電設(shè)備中，降低了變電設(shè)備的絕緣性，導(dǎo)致直流接地故障的出現(xiàn)；（2）施工原因，變電設(shè)備的設(shè)計不合理，或電纜頭出現(xiàn)松動的現(xiàn)象，常會引發(fā)斷線等問題，導(dǎo)致出現(xiàn)直流接地故障的現(xiàn)象；（3）維護工作不到位，在日常工作中未嚴格對設(shè)備進行定期檢修與維護，比如接線端子存在灰塵、元器件掉落，在降低設(shè)備的絕緣性能的同時，導(dǎo)致出現(xiàn)直流接地的故障。

三、變電站直流系統(tǒng)接地故障快速定位與預(yù)防措施

（一）接地故障的快速定位

發(fā)生接地故障后，應(yīng)及時采取有效措施確定接地的位置，及時進行故障排查。通常情況下，由于某個金屬點接地的情況較少，但由于塵土粘貼、空氣潮濕、電纜破損等原因?qū)е略O(shè)備運行受到阻礙，由于接地故障不穩(wěn)定，在接地故障查找的環(huán)節(jié)遇到了難題。

在實際工作中主要采用以下方式進行接地故障的排查：

（1）拉回路法：保證回路中電流停留時間小于3秒，在此環(huán)節(jié)操作中要注意以下操作順序，先操作信號回路、照明回路，再操作保護回路；但在復(fù)雜的二次回路中，信號回路、保護回路、控制回路中易形成非正常的閉環(huán)回路，增加了故障排查工作的難度。為了提高操作的可行性，需及時預(yù)防人為的跳閘事故，通過采用現(xiàn)代化措施來檢測直流接地的故障裝置和在線檢測的方式來提高其處理故障的能力，并及時編制系統(tǒng)保護報告，將相關(guān)的回路信號及時顯示在直流系統(tǒng)接地故障顯示器中，及時明確接地點具體的位置，縮小故障影響的范圍。

（2）采用便攜式直流系統(tǒng)進行接地故障分析。采用便攜式直流系統(tǒng)來查找接地故障的具體位置，以保證整個系統(tǒng)運行的安全性。

（3）采用現(xiàn)代化的檢測技術(shù)進行接地故障排查。比如：采用轉(zhuǎn)移負荷法來處理接地故障，分清故障支路，及時將回路開環(huán)。主要方式是在合適的位置，將回路進行開環(huán)，同時瞬間拉開電源閘刀，在確定故障點所在支路后，以分段查找的方式，徹底解決接地故障問題。

（二）接地故障處理措施

（1）確認直流接地點的位置。在直流系統(tǒng)回路中，直流母線的正、負級對接地電壓產(chǎn)生了一定影響，從而來保證電網(wǎng)系統(tǒng)運行的可靠性。通常情況下，在直流回路中電壓變化產(chǎn)生較大的改變，為處理好故障問題，需及時明確直流接地點是否在接地回路中。

（2）提高安全意識。主要從以下方面著手：①認真做好電力系統(tǒng)的維護與管理工作，嚴格執(zhí)行直流系統(tǒng)接地故障的處理措施，并認真做好巡檢工作；在此基礎(chǔ)上，須不斷加大檢查的力度，以科學(xué)的措施來做好直流系統(tǒng)的防潮、防塵等工作，及時排除安全隱患。②加強對直流系統(tǒng)接地故障處理過程的監(jiān)管，及時進行現(xiàn)場測試，將故障及時消除在萌芽狀態(tài)，避免安全事故的發(fā)生。③定期檢查直流系統(tǒng)的接地絕緣裝置，依次對操作回路、控制回路、保護回路等順序進行接地故障檢查，充分發(fā)揮其絕緣裝置的保護作用。④避免變電站受潮，將相關(guān)設(shè)備放置在安全的位置，并采取有效的保護措施，避免材料老化、受損，并及時更換掉老化的設(shè)備。

（三）接地故障的檢測方法

（1）使用直流系統(tǒng)接地故障測試儀對變電站直流系統(tǒng)接地故障進行在線智能檢測，來檢測系統(tǒng)出現(xiàn)的故障問題；同時，該檢測儀還具有絕緣指數(shù)的顯示功能，對待測支路的絕緣程度進行分析。

（2）使用高精度鉗表來檢測高阻接地狀況，借助檢測器來掌握信號發(fā)生器波形，及時查詢故障原因。

（3）合理利用檢測器，及時明確故障檢測范圍，提高系統(tǒng)故障檢測水平。由于信號檢測器不受距離限制，將信號檢測器直接接入直流系統(tǒng)中，從而可及時掌握到直流系統(tǒng)的實際運行狀況，對信號電流地行分析，保證系統(tǒng)的安全運行。

（4）斷開設(shè)備各側(cè)電源，對設(shè)備兩側(cè)絕緣電阻值進行科學(xué)的測量，同時進行記錄，從測量的相關(guān)數(shù)據(jù)得知，絕緣電阻值為零，則說明該項不存在接地現(xiàn)象。測量方式如下：先測量主干路，再測量各支路，以分段測量的方式確定直流系統(tǒng)的接地故障點，在測量結(jié)束后，立即放電，防止電荷造成人身傷害。

結(jié)束語

綜上所述，在發(fā)生接地故障后，應(yīng)及時采取有效措施來查找接地的位置，并且在進行故障排查時，及時處理好接地故障，消除接地故障，查找安全隱患，從而保證整個電力系統(tǒng)的安全運行。

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