變電站直流系統接地的原因與處理措施

林志藝

摘 要：電力行業的飛速發展使得變電站得到了普及，遍布于電力網絡之中，對電力進行相應的轉換和調度。變電站的直流系統可以為電力系統的保護裝置、控制裝置以及應急裝置等提供運行所必須的直流電源，通常情況下是不會接地的，而一旦出現接地，就很可能造成短路、繼電保護誤動等故障，影響電力系統的運行的穩定性和可靠性。本文結合變電站直流系統接地的原因，對相應的處理措施進行了分析和探討。

關鍵詞：變電站；直流系統；接地原因；處理

中圖分類號：TM732 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2013）20-0105-01

前言：變電站通常都有直流和交流兩套電源系統，交流電源維持電力系統的正常運行，而直流系統則為監控、通訊、事故照明等裝置提供應急電源，可以說直流系統的穩定性和可靠性直接影響著設備運行的安全。通常情況下，直流系統是絕緣系統，并不會接地。但是由于各種原因，其在運行過程中可能出現接地現象，影響電力系統的整體安全，因此，需要電力工作人員的重視。

1 變電站直流系統接地的危害

由于各種因素的影響，要想完全避免直流系統的接地是不可能的，因此接地現象在變電站的直流系統中時有發生。一般來說，直流系統的接地分為正極接地和負極接地兩種情況，而如果出現接地現象且為一點接地時，其實并不會對系統造成影響，系統可以正常運行。但是需要注意的是，如果不能及時對接地點進行查找和處理，在一點接地的基礎上再次發生接地現象，就很可能導致信號裝置、繼電保護裝置、監控裝置等的誤動或拒動，造成直流電源短路，導致熔斷器熔斷，使得設備失去操作電源，進而引發嚴重的電力系統故障。因此，需要對直流系統加強在線實時監測，一旦發現接地現象必須及時進行處理，避免引發相應的事故，造成損失。

2 變電站直流系統接地的原因

①天氣原因。在雨季，長時間的下雨會導致直流系統的戶外設備密封性下降，雨水沿縫隙進入設備中，會使得設備的外殼與接線樁頭相互連接，引發接地現象。例如，一般情況下，如果戶外電力線出現破損，但是較為輕微，會使用絕緣膠帶將破損處纏繞以避免漏電，在梅雨季節，這樣的部位十分容易受到影響，從而引發直流接地。

②生物破壞。指由于動物或植物原因造成設備損壞，從而使得絕緣性能下降，引發直流接地。例如，部分系統戶外設備位于山林地區，容易受到藤蔓類植物的依附，很可能造成設備的損壞；又或者由于密封性問題，導致昆蟲進入設備內部，使得設備的接線端子與外殼相連，引發接地；也可能是老鼠等動物將電線的絕緣外皮咬破，從而引發接地。

③設備故障。這里所說的設備故障，是指由于長時間的使用或者磨損導致的設備絕緣老化、破損等，如果沒有及時進行處理，就很容易引發直流接地現象。

④操作故障。在對設備進行安裝和維護的過程中，如果工作人員不夠認真細心，可能導致相應的操作故障，進而引發接地。例如，在對斷路器進行安裝時，如果固定螺絲沒有擰緊，在使用過程中，接線頭容易在斷路器的開合過程中從接線端子中滑出，搭在導電元件上，就容易出現接地。還有，在進行接線時，如果沒有充分了解接線位置，將線路接錯或者搭接在鐵件上，都可能引起接地。

⑤技術因素。部分電力施工人員受自身專業技能的限制，在施工中不能完全按照相應的標準和規范進行，使得施工的質量難以保證，進而在使用過程中出現接地現象。

3 變電站直流系統接地的處理措施

變電站直流系統一旦發生接地現象，會到系統的穩定和安全造成巨大的威脅，影響整個電力系統的正常運行，因此，必須引起電力工作人員的重視。為了可以及時發現接地點，保證處理的及時性和準確性，需要在直流系統中設置相應的絕緣監測裝置，對系統進行實時監測，一旦發現接地現象可以立即向工作人員發出警報。工作人員在對其進行處理時，需要結合實際情況，選擇恰當的處理方式，例如，分析接地的種類、程度可能存在的位置等，從而保證處理的有序進行。

3.1 對接地點的尋找

①分網法。主要是針對直流系統中兩段或更多的母線并列運行的情況，采用分網法，斷開并列母線的分段閘刀，從而對接地故障的位置進行逐一分析，不斷縮小查找范圍，最終確定接地位置。

②斷電法。在運用斷電法對接地位置進行查找時，其基本前提在于直流母線可以允許短暫停停電，不會對系統的運行造成影響。基本操作方法是針對某個回路，將閘刀拉開，如果檢測到的接地信號消失，且各極的對地電壓恢復正常，則說明接地位置處于該回路上。之后，針對該回路按照先次后主的順序，逐一斷開分支回路的開關或者熔斷器，從而對接地位置進行精確定位。

③負荷轉移法。負荷轉移法是指針對不允許短暫斷電的重要直流符合，可以采取適當的方法，對其負荷進行轉移，從而查找接地點。

④系統分析法。如果需要在電容補償裝置運行的狀態下，對直流系統的接地現象進行查找，可以針對整個直流系統進行全面分析，逐步排查。例如，假設需要對帶有補償電容的控制回路進行接地判斷，必須將存在公共負極的補償控制回路全部斷開，避免由于電容器上的殘余電壓而導致的無判斷。這種方法雖然可以對接地位置進行較為精準的定位，但是工作量較大，流程繁瑣，通常只應用于較為復雜和特殊的情況。

同時，需要注意的是，雖然可以使用切斷電源的方法對接地位置進行查找，但是一般情況下，直流回路電源斷開的時間不能超過3 s，避免影響系統的正常運行。但是，如果是集成電路和微機保護的直流電源，一旦斷電，必須等待10 s后才能送電。即使線路中存在接地現象，也必須先將閘刀合上之后，才能思考處理措施。

3.2 相關儀器的應用

由于科學技術的發展和進步，新的設備不斷涌現，傳統對于直流系統接地的查找方法已經逐漸無法適應電力運行安全性和穩定性的要求。同時，隨著變電站規模的不斷增大，系統的二次回路不斷增加，本身就存在大量的安全隱患，如果采用斷電查找的方法，也許會引發更加嚴重的事故。因此，可以利用先進的儀器設備，對直流系統的接地位置進行確定。例如，ZJDT—TOP5Q便攜式直流系統接地故障定位裝置是較為常用的接地檢測裝置，其基本工作流程如下：

首先，在蓄電池的輸出端的正負極位置，連接定位裝置的信號發生器，同時確保發生器與地線相連。之后，將鉗表鉗在直流系統的空氣開關出口線上，對接地情況進行檢測。如果顯示接地，則可以分別對不同的回路進行檢測，直到最終確定接地位置。其次，可以在直流系統的電纜出口處，對每條電纜進行分別檢測，進而對接地位置進行定位，及時發現接地點并進行處理。

4 結 語

綜上所述，變電站直流系統對于整個電力系統的作用是十分巨大的，而如果出現接地現象，會嚴重影響直流系統的運行，對電力系統的安全和穩定造成危害。因此，工作人員必須對接地的位置進行快速尋找，并及時進行處理。

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