火力發電廠電力系統接地故障的判斷與措施分析

蘇建超

摘 要：火力發電仍是我國當前主要發電方式之一，若發生電力系統接地故障時，會對電廠的正常運行帶來十分不利的影響。因此，文章對火力發電廠電力系統接地故障的常見問題進行了總結，對接地故障的檢測方法以及相應的注意事項進行了概括和闡述，對各類故障應采取的相應措施和處理方式進行了歸納，最后對火力發電廠的安全管理措施提出了意見和建議，希望為今后火力發電廠電力系統的正常運行以及維護提供一定的幫助和借鑒。

關鍵詞：火力發電廠；電力系統；接地故障；防范處理；安全管理

1 火力發電廠電力系統接地故障

火力發電廠屬于電力建設的一部分，因為直流電源的運行和維護既方便又安全可靠。因此，火力發電廠都是選擇直流電源作為控制電源，為電氣、熱工系統、電磁操作機構、照明裝置等提供源源不斷的電源，具有很高的穩定性。然而，由于直流電源應用范圍廣、設備多等因素的影響，有時發生電力系統接地故障也是不可避免的。因此，我們從電力系統接地故障的常見問題、相應的檢測方法以及檢測的注意事項作了如下的歸納和總結：

1.1 常見問題

首先，電阻性單點接地引起的接地電阻值降低，當低于直流系統的預定值，電力絕緣檢測裝置就會立即發出接地告警。可以通過絕緣檢測儀檢測出是哪一個支路上有接地，技術人員可以根據所給出故障范圍進行查找并排除。通常情況下，電阻性單點接地是不會對設備正常運行立即產生影響的，但必須馬上處理，否則容易引起兩點接地事故的發生。

其次，多點經高阻接地，致使總接地電阻慢慢下降，當電阻值低于電力系統設定值時，電力絕緣檢測裝置發出接地警報，即表示出現了多點接地。對每一條支路的接地電阻都要進行檢測，通過比較電阻值來排查和明確出現故障的接地支路，再進行處理。

再次，就是多分支接地的問題，正、負電源接地是由多個電源點造成的，利用拉路法進行排查時，只斷開一條支路的情況下，其他支路上仍然存在接地點，對地的電壓沒有變化，這種情況需要從整個系統中將直流系統解列出來，然后再排查故障點。

最后，就是非線性電阻接地，在二次回路中，半導體材料引起的接地故障，電阻隨電壓的方向和大小發生改變，并不表現為線性的特征，這種情況下若發生了接地警報，通常就是金屬性單點接地了。

1.2 檢測方法

火力發電廠電力系統接地故障的檢測方法有拉路法、直流接地故障查找儀、直流母線電橋法和信號注入法等。

（1）拉路法要求直流接地回路瞬間要將電源斷開，來確定接地點所發生的回路，但由于直流系統不可隨意停電，所以現在一般不建議使用拉路法排查接地故障。（2）直流接地故障查找儀，它是在接地母線與大地間加入一個超低頻信號，電流方向是沿著接地點方向流動，所以當發現電流消失或者是電阻土壤加大的地方，就可以判斷此處即為接地點。此儀器不受電容的干擾，不需要斷電，因此應用逐漸廣泛，替代了拉路法。但它要求有電流方向，所以不能夠檢測多點接地和正、負極等電阻接地。（3）直流母線電橋法是應用較多的方法，即在母線中加入電阻來建立平衡的電橋，在正常情況下，電橋保持平衡；當有接地故障發生時，電橋就不再平衡，就會有電流通過繼電器，由此可以判斷接地故障電極的方向。此方法所用的檢測裝置既簡單又經濟，但需要注意以下兩點：一是在檢測裝置運行中，橋臂電阻一般很難達到一致，所以所測得的值難免會存在一定的誤差；二是繼電器要有足夠大的電阻值，以便降低電流，進而避免其他繼電器的誤動。（4）信號注入法，即向故障母線與地直接注入低頻信號，利用鉗形電流檢測儀檢測低頻信號，來排查接地點。此種方法的優點是不需要停電即可對接地故障進行檢測，缺點是其靈敏性極易受分布電容的影響。

1.3 注意事項

在檢查了線路和設備不是因為進水、受潮或是金屬生銹等環境因素而發生接地故障后，還需要注意在利用拉路法時，在瞬斷直流電源前，需要征得相關部門的同意，而且動作要快，時間最好不超3s，在觀察接地現象時，還要根據綜合信號、光字牌以及監察表等的情況做出判斷。還要注意不要在負荷高峰時排查接地故障，避免因人為因素引起短路或是多點接地的現象。要根據電路圖紙進行拆線、接線，并注意做好相應的標記，防止出現差錯。若是利用儀器進行檢查，需要2人以上才可進行，且都必須穿戴絕緣靴和絕緣手套，以防止發生觸電等意外情況，做好安全監護。查找故障時還應按照先觀察信號和照明再進行操作處理、先排查室外后排查室內的原則。而且，還要關注設備的運行情況，防止和杜絕出現設備發熱燒壞、保險熔斷等現象。

1.3.1 電力系統接地故障的處理

對于雨水受潮而引起的瞬間接地故障，可以直接復歸位信號；若檢查結果是電壓互感器發生接地情況，只需要切斷連接，通常將PT小車拉出柜外，就切斷了電壓互感器；若是由于直供用戶產生的接地故障，在排查到故障點后，就要與直供用戶及時地進行聯系，并要求切斷故障點；在通過各種方法檢測后，發現是支路產生的接地故障，一般情況下，只要對發生故障的支路系統進行停電處理即可。然而如果是多點發生接地故障，就要綜合多方面因素，考慮并研究出處理辦法，不可盲目地進行處理。在接地故障發生后，要及時地進行排查、匯報調度，相關部門要及時拿出解決方案和應急預案，還應總結經驗教訓，防止類似事件再次發生。

1.3.2 建立安全管理措施

為了維護火力發電廠的安全生產，需要建立一套安全管理措施。首先是人的管理。對于維護電力系統設備運行的人員要進行崗前培訓，加強他們的安全管理意識，提高他們的業務水平，規范工作人員的職責，要求他們做到愛崗敬業，嚴格執行操作規范。同時，對于電力系統設備要進行定期的檢測與維護，對于有問題的設備要及時地進行維修，對于可能存在隱患的設備要及時上報登記，制定應急預案并及時排除。當電力系統中存在有兩組及以上的蓄電池組時，通常要采取分段母線的運行方式，這樣可以提高電力系統的可靠性和安全性，有效地保證系統的正常運行。同時，還要注意電力系統設備周圍的環境，要保持環境衛生的清潔，對設備上的灰塵及時地清理，防止灰塵、粉塵等進入設備，影響設備的正常運轉，而且還要注意防水、防潮等工作。還要注意設備的運行環境溫度等變化，防止因環境溫度過高導致設備發熱、甚至燒壞等，要建立良好的運行環境，保障電力系統設備的正常運轉，減少故障的發生，保障電廠工作有條不紊地進行。

2 結束語

隨著現代化的發展，我國的電力行業也得到了快速的發展，火力發電行業盡管面臨著環保、運輸等多方面的問題，但目前仍然是我國最主要的發電方式之一。目前，發電廠的電力系統逐漸向超高壓、大容量的方向發展，因此，對電力系統要求越來越高，這就需要準確而且迅速對電力系統接地故障進行定位，并及時給予修繕和維護，以保障電力系統的安全穩定運行，為火力發電廠的安全生產保駕護航。

參考文獻

[1]趙天宏.淺談電廠直流系統接地故障分析與處理[J].水電站機電技術，2012，35（4）：81-83.

[2]劉杰.試論火力發電廠直流系統接地故障分析及處理[J].山東工業技術，2014（22）：2010-211.

[3]顧忠裕.火力發電廠直流系統接地的故障分析及處理[J].電子世界，2012（17）：55-56.

[4]郭寶冬，孫修敬.火力發電廠電力系統接地故障的判斷與處理[J].電子制作，2013（23）：206.