某火電廠直流接地案例分析

亓明永　趙澤宇

摘 要：分析了發電廠直流接地的危害及形成原因，從現場實際直流接地案例入手進行分析，總結了直流接地查找的方法與步驟，提出了一些人工查找直流接地的個人見解，對電力系統直流接地故障處理有一定參考借鑒意義。

關鍵詞：直流接地；故障分析；處理步驟；發電廠

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.05.154

直流系統具有良好的抗干擾能力，獨立于發電廠交流系統之外，采用蓄電池串聯的方式持續對外供電，可靠性高；因此絕大多數的表計、保護器、開關操作回路、事故照明、后備電動機均為直流供電方式?？梢娭绷飨到y能否安全可靠運行對發電廠意義重大。但直流系統分布廣，接頭多，經常發生對地絕緣降低故障，單相接地后應當及時處理，防止發展成兩相接地故障，影響設備正常運行，因此如何快速準確查找直流接地故障點變得尤為重要。

1 引起直流接地的原因

（1）直流電從直流屏送出后到達設備的過程中電纜容易受到外力破壞導致對地絕緣降低，發電廠絕大多數電動機需在電動機旁設置事故按鈕，事故按鈕到開關倉的距離一般較長，電纜一般較細，在電廠改造、土建施工時容易被誤挖斷造成直流接地。

（2）部分包含直流操作回路的室外設備如大型變壓器溫度表、升壓站斷路器端子箱、部分就地控制箱，在雨霧天氣容易發生對地絕緣降低，造成直流接地。

（3）改造施工時，接線錯誤導致直流接地，如將直流220V強電誤接入熱工DCS反饋系統中，由于熱工DCS系統反饋采用24V、0V制式，0V端為接地端，在設備運行或停止時相當于直接將直流正或負極直接接地，造成直流接地報警；在部分包含220V交流系統與直流系統共同存在的繼電器上，將直流接至交流回路上也會造成直流直接接地。

（4）在開關柜門或母排打孔或切割時，不對附近直流回路進行隔離措施，誤將金屬碎屑落入直流端子排上也有可能造成直流短路或接地；主廠房衛生清掃工作噴水時操作人員疏忽將水噴到事故按鈕或控制箱上也易造成直流接地。

2 直流接地故障實例分析

直流接地故障尤其是兩點接地對設備會造成較大的安全隱患，一般情況下直流接地檢測儀報警時都以單點接地形式報出，此時若報警信號長期存在不能復歸需要立即查找故障點。我廠#3機組正常運行中，天氣情況良好，直流A段頻繁發直流A段母線絕緣降低報警，且時報時不報，在報警發出時測量負極對地電位為零，為嚴重的負極接地故障，需立即查找出故障點，及時消除；可通過觀察發現此報警有時候存在有時候消失，白天大約2個小時出現一次，每次持續1個小時左右，而晚上大約4個小時出現一次，每次存在1個多小時。由于機組正在運行，不適合進行拉路實驗，直流A段設備眾多，較難排查。

由于此次直流接地并非一直存在，懷疑是某臺設備啟動導致直流接地發生，詢問運行人員操作記錄，發現此次直流接地報警時間與A2沖渣泵啟動運行時間吻合。當沖渣泵運行后，拉開A2沖渣泵二次直流空開報警消除，直流電壓恢復正常。確定是A2沖渣泵直流故障后，停電甩開外部133回路進行絕緣測試，發現其對地絕緣為0，符合直流負極接地現象，但在送上直流空開后，雖然已將至DCS的133甩開，測量負極電位發現，負極對地仍然為0，此時拉開空開，搖正極、負極對地絕緣均為0，懷疑內部保護器板件存在接地點，通過一根線一根線查找，當甩開保護器操作板負電源時，直流電位緩慢恢復至正常水平，更換新的操作板后，測量發現直流接地仍然存在。

此時查找直流接地進入困境，進一步分析發現即使將操作板隔離開，只要接上操作板負極電源，測量負極電位為0，此時通過分析認為操作板本身沒有故障，排除板件故障后，繼續查找外部回路，當甩下DCS操作正電后，用搖表測量該線發現絕緣到0，再測量正負對地絕緣為200MΩ，絕緣恢復正常。

通過去DCS檢查發現，DCS分閘繼電器完好，但繼電器出口上并接了事故按鈕，進一步測量到事故按鈕的兩根線發現，絕緣均被破壞到零，暫時甩掉事故按鈕接線，沖渣泵恢復正常。通過就地檢查發現事故按鈕按鈕二次線被煙囪改造施工隊挖斷。此時詢問運行值班人員A2沖渣泵運行情況，告知，昨天A2沖渣泵一啟即跳，但三次后恢復正常，所以未通知檢修人員。此次查找直流接地時由于正負均出現絕緣破損，對直流接地的查找造成了誤區，這次事故按鈕接線被破壞后，正對地絕緣要大于負對地絕緣因此表現為負極直接接地，當使用搖表對正極搖絕緣后，由于搖表本身發出電位較高，加劇了正對地絕緣的破壞程度，導致送上保險后表現為負極仍然直接接地。在處理該類問題時應該先查外回路，將減少不必要的查找誤區，更容易查找到故障點。

3 查找直流接地要點及方法總結

（1）直流接地出現后首先應該詢問運行人員近來有什么設備啟停、或什么設備剛剛通過檢修，這些線索往往能夠節省直流接地查找的時間，一般情況下，在機組正常運行時直流接地發生幾率較小，往往是外力破壞或者檢修時失誤造成接地。

（2）雨天霧天時首先排查室外設備，室外設備若外殼被破壞、銹蝕，導致雨水進入端子排，往往造成直流接地；室外斷路器端子箱防潮袋老化，失去吸水作用時，會導致水蒸氣在端子箱內部凝結，滴落到端子排時會造成直流接地，因此防潮袋定期更換有重要意義。

（3）當確定某臺設備發生直流接地時，在保護裝置、繼電器、二次回路沒有明顯外傷時，應首先對外部回路搖絕緣，內部回路由于在室內，線都比較短，發生接地的概率較小，當把外部回路排除后，再檢查內部回路。

（4）為從根源上減小直流接地發生的概率，在設備改造、施工時應該嚴格檢修工藝紀律，電纜頭的制作、電纜敷設的質量與路徑、設備運行環境等都會影響電纜的絕緣水平，只有提高檢修工藝質量，才能從源頭上減少直流接地的發生，讓直流系統更好的為設備服務。

直流接地發生后，切忌盲目拉路，只有在確定拉路對設備不會造成影響時才可進行，每次拉路時控制好時間、及時恢復。若在拉路期間恰好發生設備損壞，保護裝置不能及時動作，將對上一級開關造成越級跳閘，乃至機組跳閘。

參考文獻：

[1]張穎中.直流系統接地的查找處理[J].烏魯木齊：新疆化工，1999.

[2]王金鳳.直流系統接地故障檢測方法的研究[J].天津：天津大學，2005.

[3]馬洪利.直流接地的原因、危害及處理方法[J].黑龍江：赤子，2009.

作者簡歷：亓明永（1987-），男，山東萊蕪人，主要從事電廠繼電保護設備的維護與改造工作。