關于變電站直流系統接地故障及診斷處理方法的探討

摘 要:控制回路與保護回路的應用，使直流供電系統故障成為變電站可靠運行的一大隱患，二次回路絕緣材料不合格或者老化或連接錯誤、二次回路設備受潮或嚴重污穢及雜物掉落元件是直流接地故障的主要原因。直流接地故障能夠產生不同程度的危害，其中兩點接地有可能造成直流保險熔斷。在診斷變電直流接地故障時，遵循一定的診斷步驟﹑使用一定的查找技巧以及注意一定的事項，對及時準確查找直流接地故障點尤為關鍵。

關鍵詞:變電站 直流系統 接地故障 診斷方法

中圖分類號:TM6文獻標識碼:A文章編號:1674-098X(2011)12(b)-0061-01

1 引言

直流電源的“地”是一個中性點概念，假如直流電源系統的負極或者正極對地間的絕緣電阻值下降到一特定整值，這時我們稱為直流系統有負接地故障或者正接地故障。變電站直流系統從某種程度上來說，是一個非常關鍵的電源系統，它為二次系統的運行提供必要的動力，它的穩定性是確保變電所安全運行的先決條件之一。由于直流系統分布廣、外露部分較多且電纜長，使其容易受到設備、環境及人為因素的影響，進而影響到元件的絕緣性，損壞變電站直流接地系統。因而本研究探討變電站直流系統接地故障及診斷處理方法，從這個方面來說具有一定的理論與實際意義。

2 變電站直流系統接地故障原因與危害

2.1 直流系統接地故障原因

直流系統相比其他系統具有一定的特殊性，由于其系統分布廣、電纜長而多、外露嚴重，使其極易受到灰塵與潮氣的腐蝕，降低元件的絕緣性，甚至破壞直流接地系統，一般來說直流系統接地故障的原因包括以下幾個方面。首先，二次設備與二次回路絕緣材料不合格或嚴重老化或扭傷引起元件發熱，進而燒傷。二次回路連接錯誤或者不科學，比如交流帶電體和直流帶電體的安全距離過于狹小。二次回路及設備受潮或者進水或者嚴重污穢導致直流對地絕緣降低。其次，諸如老鼠、昆蟲及小零件落到元件上導致直流接地故障。最后，直流系統與直流設備運行方式不正確，也會引起直流接地系統故障。

2.2 直流系統接地故障危害

在變電直流接地系統中，依據接地極性分類，可以將其分為負接地與正接地;依據接地種類可以分為金屬性接地和非金屬性接地;依據接地情況可以分為單點、多點及環路接地。總體來說，金屬性接地故障點通常情況下，相對于非金屬性接地故障點要容易查找及排除，因為非金屬綜合性接地故障主要是由于惡劣天氣引起的，所以非金屬綜合性接地故障所造成的危害需要特別注意。此外，在變電站直流接地故障中，兩點接地是危害最大的，有可能造成直流保險熔斷，使自動裝置與控制回路喪失電源，或者有可能導致自動裝置、信號及繼電保護出現誤動或拒動，更為嚴重的是在某些較為復雜的保護回路中，可能使一些繼電器越級跳閘。

3 變電直流接地系統故障處理順序、診斷方法及注意事項

3.1 直流接地系統故障處理順序

一般來說，直流接地系統故障處理順序為:首先，主觀判斷直流接地的大致范圍。變電站直流系統主要包括自動裝置與繼電保護等二次回路部分、斷路器合閘電源部分及事故照明部分等。依據以往的工作經驗，直流接地系統在未工作時，室外二次回路接地故障比室內要多。其次，假如變電站內二次回路在工作，需要馬上停止，將其電源打開，確認信號是不是消除，在有設備檢修試驗情況下，也應以相同方法處理。第三，用分網法來減小查找的范圍把直流系統分為多個部分，用蓄電池來替代操作電源，還可以把可疑部分按照負荷性質分成幾個相互獨立部分運行，先排除諸如斷路器合閘與儲能回路等短時停電的電源回路，然后從室外到室內依次排查信號、照明及操作回路。最后，分清接地故障支路與故障的極性，逐段查找，如果按照上述順序還沒找到故障點時，則需要考慮同極性二點接地，直至找到故障點且將其消除。

3.2 直流接地系統故障診斷方法與技巧

3.2.1 直流接地系統故障診斷方法

由于直流接地系統極易受到灰塵與潮氣的腐蝕，所以要及時準確查找有一定的困難。一般來說，拉路試探法是較為有效的方法，也就是說分別對每路熔斷器或空氣開關進行拉閘停電，如停電后，直流接地現象不存在，則表明接地點處于本空氣開關控制的下一級回路中，如直流接地現象仍然存在，則表明下一級回路是沒有接地的。借助拉路查找，能夠把接地點框定在某一空氣開關控制直流回路之中，繼而借助解開電纜芯，把接地點限定在室外或者室內，此外，還可以拔出插件將接地點框定在插件外與插件內。通過層層分解，能夠將接地點限定在一段較為簡單的回路中，用搖表遙測回路中每一根接線的絕緣性，進而將接地點定位于導線或端子上，最終找到接地點。

3.2.2 直流接地系統故障查找技巧

雖然用拉路試探法能夠找到直流接地系統故障點，然而掌握一定的技巧可以快速有效地找到故障點。首先要及時查找直流接地系統故障，主要因為直流接地故障容易受到天氣等因素的影響，一有故障就要馬上查找。其次要定期或者不定期巡查直流系統的對地絕緣，利用精度較高的查找裝置對各個直流回路進行檢查記錄，天氣惡劣時要重點監測;對環路供電的直流系統應當先要斷開環路開關，若實際已經斷開，則應當仔細分析檢測接地故障回路，找出嚴重的回路。最后根據經驗，一旦出現故障，先將重點放在過處經常出現接地故障的線路或者檢測絕緣性較差的回路中。

3.3 直流接地系統故障診斷注意事項

在直流接地系統故障的診斷中，需要注意一定的事項，首先瞬停直流電源時，需經過調度統一，且時間不應當超出3s，動作一定要快;查找直流接地故障時，要盡可能錯過高峰負荷;為杜絕誤判，在觀察接地現象是否存在時，要結合光子牌、信號及絕緣監察表指示情況進行全面綜合判斷;在檢查直接接地故障時，最好是兩個或者兩個人以上同時進行，防止觸電，且做好相關的安全監護;在診斷直接接地故障時，要熟悉實際的圖紙，避免拆錯端子線頭，且做好拆線頭的記錄與標記工作，認真仔細，保持耐心，切忌急躁;要防止保護誤動作，條件允許時，可以在斷開操作電源之前，接觸可能誤動保護，等操作帶電源工作正常后，再投入相應的保護;不能用燈泡來查找接地點，因為這樣會使直流回路出現短路。

4 結語

綜上所述，直流系統相比其他系統具有一定的特殊性，由于其系統分布廣、電纜長而多、外露嚴重，使其極易受到灰塵與潮氣的腐蝕，其兩極接地所產生的危害更是不可小視，在診斷直流接地故障時，要遵循診斷的步驟，在熟練的基礎上靈活使用各種診斷技巧，牢記診斷過程中的重要事項，這樣可以較為順利地找到接地故障點。尤其要將直流系統的可靠運行維護作為一個日常運行工作的一個重點。

參考文獻

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