變電站直流系統(tǒng)接地故障分析與處理

張曉慧

摘要：變電站的直流系統(tǒng)很容易受到各方面的影響發(fā)生直流接地故障。一般情況下，直流系統(tǒng)發(fā)生一點接地時，不會引起任何危害，但必須及時消除，否則可能演變成兩點接地，造成信號、保護和控制回路發(fā)生誤動或拒動，熔斷器熔斷，直流系統(tǒng)短路等嚴(yán)重后果。因此，發(fā)生直流系統(tǒng)接地故障時，怎樣快速、準(zhǔn)確的找到接地位置，及時消除，使直流系統(tǒng)恢復(fù)正常運行，是我們技術(shù)人員需要分析和掌握的問題。

關(guān)鍵詞：直流系統(tǒng)；接地故障；查找方法；防范措施

一、變電站直流系統(tǒng)接地故障類型分析

1.1正接地

直流系統(tǒng)的主要功能是為電力系統(tǒng)的各項子系統(tǒng)提供電能，作為電能提供體的“電源”，其所對應(yīng)的正母線與負(fù)母線皆具有極強的絕緣性。若是直流系統(tǒng)的正母線在工作中因某些原因與大地發(fā)生接觸，正母線對應(yīng)的絕緣電阻數(shù)值會發(fā)生變化，當(dāng)這個數(shù)值低于正常固定閾值范圍時，便會發(fā)生正接地故障，導(dǎo)致相關(guān)電力系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)誤動問題。假設(shè)正母線的兩端都發(fā)生接地現(xiàn)象，這時的直流系統(tǒng)會出現(xiàn)電流短路故障，產(chǎn)生的直接性不良后果表現(xiàn)后方繼電器勵磁明顯、接地故障影響范圍擴大等，假設(shè)AB兩點是直流系統(tǒng)的正母線兩端，當(dāng)這兩點同時接地時，繼電出口自動保護器會因為勵磁問題產(chǎn)生斷路器誤動現(xiàn)象，引發(fā)直流系統(tǒng)接地故障。

1.2負(fù)接地

假若直流系統(tǒng)的負(fù)母線在為電力系統(tǒng)提供電能的過程中出現(xiàn)異常，如果負(fù)母線與大地發(fā)生觸碰，其所對應(yīng)的絕緣電阻值也會發(fā)生變化，當(dāng)該電阻值低于某個固定規(guī)定值時，直流系統(tǒng)便會出現(xiàn)接地故障，這種接地故障被稱為負(fù)接地故障，引發(fā)的不良影響是相關(guān)電力系統(tǒng)設(shè)備出現(xiàn)拒動問題。具體表現(xiàn)：假設(shè)AB兩點是直流系統(tǒng)的負(fù)母線兩端時，如果負(fù)母線兩端接地，保護出口繼電器會因短路而無法自動啟動，使得相關(guān)電力設(shè)備拒動，故障嚴(yán)重時還會出現(xiàn)越級跳閘、保險絲燒斷、繼電器損壞等問題。

二、直流系統(tǒng)接地故障的查找與排除方法分析

首先，在查找接地故障時，需要遵循一定的原則，可以按照氣候影響、運行方式、操作狀況等因素來判斷可能出現(xiàn)的接地故障，此外，還要遵循一定的順序，先檢查室外，再檢查室內(nèi)，按照先負(fù)荷后電源的具體原則，可以采用分路處理以及拉路尋找的方式進行。但是在實際的故障查找中，由于大量的接地故障具有不穩(wěn)定性，會隨著具體環(huán)境的改變而發(fā)生改變。所以，要重點采取幾種合理的方法進行故障分析與處理。

2.1拉回路法

在實際的直流電源接地故障分析處理時，應(yīng)用最廣泛的就是拉回路法。具體原理就是將該回路的直流電源斷掉，但停電時間不能超過3s。具體的操作流程就是：信號回路—照明回路—操作回路—保護回路。因為電力系統(tǒng)中的二次系統(tǒng)越來越復(fù)雜，再加上電力施工中留下的種種施工隱患，使大部分的保護回路、信號回路與控制回路三者之間已經(jīng)沒有一個相對明確的界限，多數(shù)只是一些不正常的閉環(huán)回路系統(tǒng)；因此，從這種視角下分析，就增加了拉回路查找故障的技術(shù)難度，由于這種不確定的因素存在，在拉回路檢測故障過程中，經(jīng)常會導(dǎo)致跳閘事故的發(fā)生。通常電路系統(tǒng)是與微機系統(tǒng)連接在一起，出于微機保護的目的，不能造成經(jīng)常斷電的事故發(fā)生，如果在設(shè)備以及環(huán)境條件不允許的情況下，再通過上述檢測方法之后依然找不到具體故障，就應(yīng)該重點考慮電源的同極性兩點接地情況。如果發(fā)現(xiàn)接地故障是存在于某一回路中，就應(yīng)該采取先解環(huán)再通過拆段端子以及取保險的方法進行檢查。

2.2直流接地選線裝置檢測法

這種方法是通過在線檢測直流系統(tǒng)電源接地故障的一種方式，其主要優(yōu)點就是能夠隨時將直流電源系統(tǒng)中的故障進行報告，通過在線監(jiān)測，準(zhǔn)確將接地回路中的編號顯示出來。但也有不足，該裝置無法準(zhǔn)確定位故障的接地點，只可對直流回路的具體接地點支路或者回路進行在線檢測，因此，從技術(shù)上分析，嚴(yán)重受到監(jiān)測點安裝數(shù)量以及位置的影響，故障范圍不能準(zhǔn)確縮小。此外，該控制裝置在使用中需要在線安裝，對于原有的系統(tǒng)改造造成了嚴(yán)重影響。最大的弊端就是檢測精準(zhǔn)度不高，誤差報錯經(jīng)常出現(xiàn)，此外，抗分布干擾性電源性能也較差，在以后的發(fā)展中應(yīng)逐步向檢測精度高、監(jiān)測點不受外界條件約束或者直流電源接地線選線準(zhǔn)確的方向發(fā)展。

2.3便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

該方法是近年興起的一種直流電源故障檢測方法。此類裝置設(shè)備的主要特點，就是在使用過程中不必將直流回路電源斷開，因此，可以帶電查找直流電源的接地故障，與前兩種方法相比，可以大大提升直流接地電源的安全性和穩(wěn)定性。此外，便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法可以將故障定位到具體的某一個點，十分便于操作。

三、查找直流接地故障的技巧

3.1及時查找

由于直流電源的接地故障會隨著當(dāng)?shù)貧夂驐l件以及環(huán)境的變換而發(fā)生變化，所以，故障的頻率并不穩(wěn)定，遇到直流電源接地故障應(yīng)該及時查找原因并作出處理。

3.2定期巡檢直流系統(tǒng)的對地絕緣

對于故障的出現(xiàn)要有一種未雨綢繆的心理準(zhǔn)備，所以，應(yīng)該采用精度較高的裝置設(shè)備對支路電源的接地線路進行不定期的檢測，對絕緣性能較差的直流回路要做相關(guān)的記錄，然后，再集中目標(biāo)重點展開檢測。

3.3按序查找

順序查找就是上文中已經(jīng)提到過的，檢查故障問題時所要遵循的具體原則，例如，先檢查信號處理回路，再檢查事故照明回路，再檢查操作回路，最后，再分別檢查控制回路和保護回路。

3.4對環(huán)路供電的直流系統(tǒng)應(yīng)先斷開環(huán)路開關(guān)

如果在環(huán)路供電的直流系統(tǒng)環(huán)路開關(guān)已經(jīng)斷開的情況下，就應(yīng)該再對接地故障回路進行詳細(xì)檢測，在實際的生活中，這樣的情況會經(jīng)常遇到，一般情況下，接地故障回路表現(xiàn)出來的都是兩個或兩個以上的接地回路，因此，應(yīng)該找到接地更為嚴(yán)重的回路，然后，再根據(jù)具體的情況展開繼續(xù)查找故障。

3.5選用高精度的查找裝置

在日常的接地故障查找中，有時會遇到接地警告相對嚴(yán)重的情況，所以，這種情況下并不是只有一點回路接地，此時，就可以采用精密的測量儀器對不同程度的接地回路故障進行準(zhǔn)確區(qū)分界定，先從接地故障十分嚴(yán)重的回路進行分析處理。

3.6經(jīng)驗查找

經(jīng)驗查找對于上述幾種查找故障的方法而言，已經(jīng)是一種相對傳統(tǒng)的故障查找方法，但在實際生活中也會用到，主要是重點對過去經(jīng)常出現(xiàn)故障的接地回路或者絕緣性能較差的接地回路重點檢查。

四、查找接地故障時注意事項

通過上述不同的直流電源接地故障查找與處理解決的方法，我們不難發(fā)現(xiàn)，每一種方式各有優(yōu)缺點，所以，在具體的故障檢查與處理時，要采取一種或者幾種不同的方法組合進行故障查找分析，但在實際的操作中還需要注意某些細(xì)節(jié)，例如，當(dāng)存在直流電源一點接地的情況時，工作人員要嚴(yán)禁在二次回路中工作。

五、結(jié)束語

作為電力系統(tǒng)內(nèi)的中藥組成部分，變電站直流系統(tǒng)對整體電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運行將產(chǎn)生直接的影響，因此，作為電力系統(tǒng)從業(yè)人員，應(yīng)加強自身的專業(yè)技能，對直流系統(tǒng)接地故障進行快速、準(zhǔn)確的查找與排除。

參考文獻：

[1]朱新菊，張亞峰.變電站直流系統(tǒng)接地故障分析與處理方法[J].電氣開關(guān)，2013，（1）：7- 9.

[2]耿星.變電站直流系統(tǒng)接地故障查找與處理方法思考[J].廣東科技，2013，（14）：79- 80.

[3]鄭憲偉.變電站直流系統(tǒng)接地故障查找與處理[J].黑龍江科學(xué)，2014，5（12）：291.

[4]李洪立.淺談變電站直流系統(tǒng)接地故障和處理[J].科技展望，2015，（8）：104.