直流系統故障的危害及查找

摘要：直流系統是發電廠和變電站二次系統的重要核心部位，其穩定性直接關系到繼電保護及安全自動裝置是否正確動作和斷路器合、跳閘功能的正常實現。如果直流系統發生故障，會嚴重地影響到繼電保護及安全自動裝置的動作正確性，甚至危及到電網系統的安全穩定運行，擴大事故范圍等嚴重后果。直流系統發生接地故障后能夠及時快速地處理，減少事故影響范圍。大大節約了事故處理時間，保證了電網設備的安全運行。

關鍵詞：直流系統 接地故障 處理方法

中圖分類號：TM71 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）02（b）-0093-01

在廠站內直流系統是直接給繼電保護及安全自動裝置、斷路器控制回路、事故照明等設備提供電源的。直流系統部分也是廠站二次系統的核心部位，其安全穩定運行可以保證在系統內發生故障時，繼電保護及安全自動裝置能夠快速正確動作，將系統故障點快速隔離開來，盡可能地縮小停電范圍，減少停電損失。直流系統發生按地故障，不但危及到電網系統的安全穩定和正常運行，甚至引起設備正常運行時斷路器的誤跳閘、系統故障時斷路器的拒動等現象，擴大事故范圍。因此，直流系統發生接地后要及時快速地處理，減小事故影響范圍。

1.直流系統故障分析

1.1直流系統接地故障產生原因

發電廠直流系統分布范圍廣、大部分線體外露多、電纜較多且鋪設較長、所接的設備繁多且回路復雜，是發電廠中的薄弱環節。投運時間越長，系統發生按地故障的概率越大。直流接地的原因有以幾個方面：二次回路絕緣材料絕緣性差，質量不合格，年久未修，存在很多的問題，如磨擦、擠壓、扭轉及過流引起的高溫灼傷等；二次回路及設備灰塵過多或者受潮進水，則使直流地絕緣下降；小動物爬入或元件線頭、螺絲、墊圈等金屬零件掉落在元件上造成直流接地故障。

1.2直流系統接地故障的危害

由于直流系統網絡連接比較復雜，其按地情況有以下幾種：按接地點數量可分為單點按地和多點接地；按極性分為正接地和負按地；按種類可分為直接按地和間接接地。直流按地故障中，最為常見的是單點接地，則危害較大的是兩點接地，會造成很嚴重的后果。直流正極按地，有引起保護誤動的可能。因為一般合、跳閘線圈、與繼電器線圈與負極電源接通，若這些回路再發生直流按地，就有可能引起誤動作。因為當發生系統正極接地時，正極經過大地，使得開關回路導通造生成斷路器的跳閘。直流負極按地，可能引起保護裝置拒動作。因為跳、合閘線圈以及繼電器會在這些回路發生一點接地時，回路被按地點短按而不能動作。直流回路短路電流會熔斷保險，甚至燒毀繼電器接點，使得設備失去保護及操作電源。

2.直流系統故障處理

2.1直流系統故障查找

解決直流接地故障問題。首先要找到接地點，也就是我們常說的按地故障定位。直流接地，多數為一點接地，少數情況為多點或者片接地。很多情況由于潮濕多塵，電纜損傷，絕緣降低，或其他不確定因素造成，是隨著環境變化而變化。因此，在現場找一個直流接地是非常復雜的。因此可先通過直流絕緣監察裝置初步判斷接地位置，以某電廠絕緣監察安裝回路為例，按照直流負荷的容量及用途，負荷的兩路電源被分別接在Ⅰ組系統和Ⅱ組系統對應開關上。負荷接線示意圖如圖1所示。其中Ⅰ期化學系統，正常4DL（開關）為固定斷開點，1DL、2DL、3DL投入。在出現按地時，#1絕緣監察裝置報警，在選切Ⅰ期化學系統時，就可以不用停電查找，而是投入4DL、斷開1DL，接地點則轉入Ⅱ組直流系統，#2絕緣監察裝置來報警，#1絕緣監察裝置告警消失，則可確定接地點在Ⅰ期化學系統。通過絕緣監察裝置無法判斷具體接地位置時，可以采用“拔保險、拉回路”法：直流接地回路一旦脫離直流系統，直流母線的正負極對地電壓就會出現平衡。基于直流系統不能間斷的特殊性，不能隨意將其停電，因為這樣將可能導致控制回路和保護回路發生重大事故，停電時間不應超過3s。通常查找順序是信號回路-照明回路-操作回路-保護回路等等；先非重要負荷，再重要負荷。對于不重要的直流負荷及不能轉移的分路，用“瞬時停電”法查該回路有無接地故障。對于重要的直流負荷，應先將負荷轉移，然后查找回路有無按地故障。查找直流系統接地故障時應與有關人員進行聯系，由一人操作，兩人以上配合，其他人觀察直流的變化。在進行上述各項檢查選擇后仍未查出故障點，則應考慮同極性兩點按地。當發現接地在某一回路后，有環路的應先解環，再進一步采用取保險及拆端子的辦法，直至找到故障點并消除。

2.2查找接地故障時的注意事項

瞬停直流電源需經過同意才可進行，時間最好不要超過3min，動作迅速，防止失去保護電源及帶有重合閘電源的時間過長。為防止誤判斷，觀察按地現象是否消失時，應從信號、光子牌和絕緣監察表計指示情況綜合判斷，盡量避免在高峰負荷時進行，防止造成短路或接另一點，從而導致誤跳閘。

3.結語

直流接地雖短時對設備、機組運行不會帶來很大危害，但是一旦發生兩點接地短路，就會威脅到設備的安全性，使設備燒毀、機組解列，并威脅到電網運行。因此，發生直流接地要找人及時查找，并消除。運用方法得當及時，可以減少處理缺陷時間，避免事故擴大。