淺談發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的判斷與措施

黃大洋，李帥帥

（湖南長沙理工大學，湖南長沙，410114）

0 引言

我國的經(jīng)濟發(fā)展已經(jīng)進入了一個快速發(fā)展的時段，如果一個國家想要證明，國家經(jīng)濟實力，其中最重要的指標之一也是發(fā)電系統(tǒng)的運行效率。也就是說，一個發(fā)電廠的實際發(fā)電的效率和能力也能說明這個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展狀況。所以說一般在發(fā)電廠發(fā)電系統(tǒng)出現(xiàn)故障時會給當?shù)氐慕?jīng)濟帶來一定的阻礙。因此也可以說，要加大相關檢修人員對故障排除的專業(yè)技能，培養(yǎng)他們高超的技術手段可以更快，更好地檢測出故障的發(fā)生點，并給出相應的解決措施，這也能夠?qū)Πl(fā)電廠電力系統(tǒng)的正常運行提供必要的技術支持。

1 加強電力系統(tǒng)接地故障檢修的重要意義

電力系統(tǒng)在接地方式方面有兩種選擇，一種是一點接地，另一種是兩點都接地。我們知道，電力包括正負極。在正負極接地時，可能會產(chǎn)生誤判的結果。尤其是在正極接地時，電力系統(tǒng)會判斷成對接地的保護。就會出現(xiàn)跳閘等情況的發(fā)生。在通常情況下，跳閘線圈經(jīng)常會被接到負極電源上。如果在整個電路的回路中發(fā)生接觸不良時，就會被判斷成電路故障，因此會產(chǎn)生跳閘。而當整個電路系統(tǒng)的負極被接地時，就會造成電路的短路，斷路器將會啟動發(fā)生電器被燒毀的情況，還有的甚至會將整個熔斷器熔斷。

2 發(fā)電廠電力系統(tǒng)常見的接地故障

2.1 兩點接地故障

根據(jù)我國相關研究學者的調(diào)查，提出了發(fā)電廠電力系統(tǒng)常見的一些接地故障。如果采取單點接地的方式，電阻值的變化會隨著電阻性的關系不斷的發(fā)生變化，當電阻值過低時，就會出現(xiàn)接地的故障。雖然這種故障會對整個發(fā)電廠的電力系統(tǒng)造成的危害性不太嚴重，但是要及時的處理。如果做不到，對這些故障，及時排除的話，也會對整個發(fā)電廠帶來一系列的安全問題。

2.2 多點接地故障

除了兩點接地的故障以外，在發(fā)電廠的電力系統(tǒng)中，也會出現(xiàn)多點極低的故障。這也就是說在對多個點都處于一種高阻值的情況下，總的接地的電阻值也會下降。所以就會造成電阻值比整個發(fā)電廠的電力系統(tǒng)設定的那個電阻值偏低，當?shù)嘏c標準的電阻值時，也就比較容易造成接地的故障，并且這一故障是不容易被檢測出來的，一旦發(fā)生多點接地故障，就需要檢修人員一點點的排除，經(jīng)過對每一個接地點的檢測后，才能逐步的排除故障，找出真正的原因，對故障的分路有效控制，避免造成更嚴重的影響。

2.3 非線性電阻接地故障

整個電路系統(tǒng)在電路回路中，也會存在非線性電阻接地故障。這是因為正當電力系統(tǒng)在正常工作的時候會受到一些半導體材料的影響，這樣也就容易造成接地發(fā)生故障。這時候電路系統(tǒng)內(nèi)部的電阻值也會一直發(fā)生較大的變化，所以在此類情況下，一般只會出現(xiàn)電阻值波動起伏較大的情況，而不會出現(xiàn)其他相關聯(lián)的問題。所以檢修人員在檢測時應當多加注意電阻的問題，從而大大的提高了事故的檢測處理效率。這也是因為半導體材料的原因出現(xiàn)了接地故障，就使得電力系統(tǒng)內(nèi)部的電阻值不斷地發(fā)生改變，這是因為電壓產(chǎn)生了一定的影響。因為在整個電路系統(tǒng)發(fā)電的過程中。電阻值的變化與電壓的變化沒有一個比較明顯的線性關系。所以這給檢修人員帶來了很大的挑戰(zhàn)性，降低了故障診斷的準確性以及整個工作流程的順暢性。

2.4 多分支接地故障

在發(fā)電廠的電力系統(tǒng)發(fā)生故障時，正負極都被接到地線上，在整個運行過程中，大多數(shù)的故障都是因為多分支接地造成的，給整個的電力系統(tǒng)都會造成負面的影響，在解決此類故障時，要根據(jù)實際情況出發(fā)，利用拉電路的方式對電路進行一一的排查，相關研究發(fā)現(xiàn)，正負極接地的時候?qū)φ麄€電路系統(tǒng)電壓的變化影響不是特別明顯，在檢修人員檢查時要把故障點一一排查，并根據(jù)相應的規(guī)律進行排列。

3 發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的判斷方式

當檢測發(fā)電廠電力系統(tǒng)接地故障的時候會有很多種判斷的方式，但是對于所有的方式來說，首先就要確認接地的時候是哪一極，接著就需要測一下接地的電壓。當做好這些準備工作時，才能夠進一步的分析與判斷。準確地查找出直流接地的方法，主要包括利用儀器查找和直接拉線進行查找兩種方法。其中這兩種方法各有各的不同點，也同樣有他自己的優(yōu)點和缺點。其中利用儀器進行檢查時，可以更加快速地查找出故障的范圍，大大的提高了工作效率。而利用直接拉憲法進行故障的排除一般不能進行長時間的工作，因為直流系統(tǒng)在接地時如果長時間運行，容易造成嚴重的故障事故。

3.1 拉路法

當電路系統(tǒng)的維修人員對整個電路進行維修檢測時，首先要將整個電回路進行斷電，以保證維修人員的個人安全。除此之外，在斷開電源時，也能夠?qū)植炕芈愤M行認真檢查，如果想要對整個電回路進行檢查，就需要將整個系統(tǒng)進行斷電操作，這種要求相對來說還是比較難達到的。一般應用拉入的方法就可以解決此類問題，具體操作方法是在接地的母線和大地之間設置一個超低頻的信號，當檢測出有電流出現(xiàn)電阻值急速增加的狀況，就可以判斷出此接點存在故障。

3.2 電力母線電橋法

電力母線電橋法一般是通過安裝一定的電阻值來保證整個電橋保持一個穩(wěn)定的工作狀態(tài)，這種檢測故障的方法在實際情況中應用也比較廣泛。因為這種檢測方法是利用在母線中設置一定的電阻，使得電路系統(tǒng)維持平衡的關系。如果發(fā)現(xiàn)平衡狀態(tài)被打破，就說明此節(jié)點發(fā)生了接地的故障。整個繼電器也會出現(xiàn)一定的電流波動。這種方法對于維修人員來說比較容易操作，同時，也節(jié)省了大量的人力和物力，是一種比較簡單方便的經(jīng)濟適用型檢測方法。

3.3 信號注入法

整個電回路中存在高頻信號以及低頻信號，對于高頻信號來說，需要一定的電流檢測設備進行檢測。一般采取的是鉗形的電流檢測設備，對每個接地點進行一一的排查。但是，如果想要檢測整個電力系統(tǒng)的運行狀態(tài)，需要對整個發(fā)電廠進行停電，這樣實施起來是比較困難的，也是不現(xiàn)實的。所以在實際應用當中，信號注入法并不是那么廣泛。在對于電力接地故障進行排查時，將信號注入到母線與大地之間的接連電路中，此時需要將電流的方向與接地點的電流方向保持一致。

4 事故的原因與處理的措施

4.1 故障原因

4.1.1 外力損壞

對于整個直流電線來說，會造成故障的原因很多都是因為外力作用產(chǎn)生的，電線比較細，結實的程度達不到太大的外力作用，在外力較大時會對整個電纜線造成比較明顯的損傷。最常見的就是在接線時操作不當，使得電纜的外表受到損傷，除此之外，還有一些直流元件絕緣性能降低也能造成接地故障。

4.1.2 環(huán)境因素

環(huán)境的因素也會造成電流損害，比較常見的是風雨、腐蝕等情況，還有的電纜被設置在一些惡劣的環(huán)境中，經(jīng)常會收到風吹雨打，這樣的環(huán)境就會使得電纜加速老化，使直流系統(tǒng)絕緣性大大下降，而電表箱子也會進水、受潮引發(fā)直流接地。

4.1.3 安裝設計

在電路安裝時，一些安裝人員為了圖方便對一些電力系統(tǒng)進行簡裝，并沒有完全按照正確的復雜安裝程序進行安裝，就會出現(xiàn)在交流、直流公用的情況，嚴重時會經(jīng)常出現(xiàn)短路的現(xiàn)象，除此之外，使用一些絕緣性能較差的電纜接頭，這樣也會造成接地故障。

4.1.4 人員操作

一些電路作業(yè)員在安裝電路裝置時，因為自身的操作程序不得當，出現(xiàn)一系列的失誤，有的因為粗心也會犯下一些不該犯的低級錯誤，誤將直流電源直接接觸到與其他接地設備，有些該裝的防雨裝置也沒有裝上，使得線頭裸露在環(huán)境中，造成了接地故障。

4.2 故障處理辦法

4.2.1 建立安全管理措施

在對整個電路系統(tǒng)進行檢修時，應當建立安全管理措施。要想建立安全管理措施，就要從源頭上抓住問題的所在。并制定出一些完善的規(guī)則，并把它落到實處。首先就要提供檢修人員的人身安全的意識，培養(yǎng)他們認真負責的工作態(tài)度，提高他們的專業(yè)技能以及實踐能力，這樣也就能夠保證電力系統(tǒng)運行的安全穩(wěn)定性。第二，在上崗前，要對相關人員進行嚴格的培訓，要讓他們掌握自身崗位的一系列的操作規(guī)范，并設立監(jiān)督體系，對此的問題進行嚴格的監(jiān)督。

4.2.2 接地故障的處理措施

在電力系統(tǒng)中出現(xiàn)的故障，一般都屬于接地故障。在處理此類故障時，一定要保證電力系統(tǒng)處于干燥的環(huán)境，避免受到雨水的沖刷。有必要的時候也應當加入一些復位開關，這些開關主要起到的作用是在檢測到一些故障時，會自動地將電源切斷，很好地避免了故障給整個電力系統(tǒng)帶來的經(jīng)濟損失。假如故障出現(xiàn)在電力系統(tǒng)的直供用戶上面，就需要檢修人員將故障點切斷，這樣也就能夠更好地找出故障發(fā)生的源頭，從而避免產(chǎn)生不必要的損失。

4.3 相關注意的問題

4.3.1 接地故障的處理

在對于大多數(shù)接地故障進行處理時，首先應當找出故障發(fā)生的原因。一般都是因為受到雨水的浸泡，導致的瞬間接地故障。針對這個問題可以加入歸位信號，當歸位信號檢測到異常時，就能夠?qū)㈤_關進行歸位。而當發(fā)現(xiàn)是由于電壓互感器的接地產(chǎn)生故障時，就需要切斷整個電路的連接，同時，也應當將電壓互感器進行切斷處理，然后利用PT小車將其拉出；還有一種可能是因為顧客的接地產(chǎn)生的故障，這時就需要聯(lián)系的客戶，要求他們將故障點切斷。但如果接地問題出現(xiàn)在之路上面，則需要對出現(xiàn)故障的支路進行停電的處理。

4.3.2 培養(yǎng)相關防范意識

為了維護整個發(fā)電場的發(fā)電系統(tǒng)能夠安全穩(wěn)定的運行，就需要加強對整個電路系統(tǒng)的維修人員進行安全防范意識的培養(yǎng)。在檢修人員進行檢修時，要把自身的安全問題擺在第一位，只有保證了自己的人身安全，才能更好的去檢測電路中的接地故障，維護電路的正常運行，從而促進整個地區(qū)的經(jīng)濟發(fā)展。而且要做到早發(fā)現(xiàn)，早解決，對于有可能出現(xiàn)問題的一些基礎設施，要加強檢測與維護，并對這些設備進行統(tǒng)一的管理和登記，杜絕隱患，防患于未然。

5 結語

雖然我國現(xiàn)代化的發(fā)展，各行各業(yè)都在突飛猛進，其中，我國最大的行業(yè)，也就是電力行業(yè)也在飛速的發(fā)展過程中。在電力行業(yè)飛速發(fā)展的過程中，仍然存在這樣或那樣的問題。需要不斷地進行研究與創(chuàng)新，不斷地改善對電力系統(tǒng)的安裝已設置。在檢查接地故障時，應當根據(jù)實際情況，找出最大的接地點。從目前來看，我國的發(fā)電系統(tǒng)正在不斷地推進，主要的前進方式為超容量和高壓力。這對整個電力系統(tǒng)的發(fā)展提出了更大的挑戰(zhàn)性，對于一些電力維修人員來說，也提出了更高的要求，需要他們掌握專業(yè)的技術能力。在進行電路檢修時，要采取合理的方式，維護整個電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性，讓我國發(fā)電廠更加安全的生產(chǎn)。