一種新型分布式直流接地故障定位系統

許　磊，鄒　園，張煒琦國網河北省電力公司檢修分公司；國網河北省電力公司培訓中心

一種新型分布式直流接地故障定位系統

許磊1，鄒園2，張煒琦1
1國網河北省電力公司檢修分公司；2國網河北省電力公司培訓中心

直流系統在通行系統、變電站以及發電廠中起著重要作用。直流系統的安全可靠直接關系著整個電力系統的穩定運行。常規檢測接地方法有一定的限制性，其不能對故障點進行精確定位，現場作業人員在查找直流接地時感到困難重重而無從下手。本文介紹了一種新型的直流接地故障診斷定位系統，其通過差流檢測的方法，與直流的漏電傳感器相結合，能夠實現直流饋出支路絕緣故障的極性和阻值檢測，從而實現接地點的查找工作。最后引入一些實例，介紹了該故障定位裝置在電力系統的應用情況。

分布式；直流系統；接地故障

一、引言

直流系統是發電廠、變電站及通信基站中的一個重要組成部分，是一個復雜的多分支網絡，它為通信系統和電力系統中控制裝置、繼電保護裝置、信號裝置及事故照明設備等重要負載提供電源。直流系統的安全可靠直接關系著整個電力系統的穩定運行。

傳統查尋直流接地故障點是用“拉路尋找分段處理”的方法，即遵循先信號后操作部分、先室外后室內部分，對直流系統進行拉路尋找、分段處理，逐步確定哪條支路有接地故障，最終通過人工解析找出故障點方法。在短時拉回路電源時，可能因直流失電而引起一系列反應，比如繼電保護裝置或自動裝置由于抗干擾性能或故障判據的問題造成誤動跳閘，所以說采用拉合直流支路法檢測故障點所引發的危害是非常嚴重的。

二、裝置原理

本文介紹了一種新型的故障探測裝置，該新型直流接地定位裝置可以有效解決上述問題，它是一種智能化的高精度直流接地檢測指示裝置，檢測靈敏度可達0.2mA，適用于變電站、發電廠等直流二次回路。與其它集散式的監控系統不同，該直流接地定位裝置不用配置復雜的通訊單元和處理系統，它能夠直接裝設在二次回路負載的直流電源進線端處，從而可以實時在線監測該負載回路直流絕緣情況，并經內置的單片機進行閾值設定實現故障的聲光告警；該裝置雖然簡單但是具備高精度和智能化的特點。通過合理分布安裝本裝置，就能夠實現直流接地故障位置的精確定位，從而實現故障點位的迅速排查，以避免拉路尋找帶來的故障危害，對于提高電網安全、穩定、高效運行具有重要意義。

裝置原理：本裝置采用了差流檢測原理，對任一支路而言，從電源正極流出的電流I+，流經本支路全部負載后，返回電源負極的電流I-，當該支路沒有接地故障時，I+=I-，穿過傳感器的電流相等，傳感器無信號輸出。當發生接地電阻為Rd時，接地電流為Ir的接地故障時，I+=I-+Ir，流經傳感器的電流不相等，傳感器輸出一個反應該差值的信號（即為漏電流信號）。

該裝置分別為接于n個負載上的相互獨立的直流接地指示器。直流接地指示器通過在線檢測該直流負載回路的漏電流（不平衡電流）大小，來實現對該負載是否有直流接地的情況進行判定。

正常運行情況下，若沒有直流接地發生，通過直流接地指示器的漏電流為零或小于設定報警閾值，直流接地指示器將不會報警。當通過直流接地指示器供電的負載設備或者電路發生絕緣降低或直流接地的情況，則穿過該裝置的漏電流將大大超過報警閾值，此時接地指示器將以燈光閃爍和蜂鳴的方式進行警報。運行人員即可以根據直流指示器指定的位置很快發現故障點，避免對其他正常回路的停電查找。

直流接地指示器，與電流互感器類似，該直流接地指示器只需套接于二次回路直流負載入口電源線路上即可實現對該回路直流接地的實時在線監視。

圖1所示為直流接地指示器接線示例。圖中為一段直流系統母線，它的兩條支路L1和L2接有各種各負載，這些負載可以是開關柜、保護屏以及其他控制和通訊系統的任意直流用電設備。各個指示器之間彼此獨立運行，可以根據負載的數量進行相應的配置。

圖1　裝置接線示意圖

三、裝置優點與應用

1.靈敏度高。此接地指示器檢測靈敏度可到0.1毫安，較之手持式鉗形漏電流查找方式更準確，能發現高阻接地和絕緣下降情況；

2.接地點查找迅速。由于對接地元件已有指示，所以不需要再逐一回路查找，大大減少了故障查找時間。

3.安裝方便且快捷。通過2根跨接線進行過渡，就可以不停電的快速安裝本指示器，對二次設備和回路無任何影響。

本裝置可廣泛應用于電力系統變電站、火發電廠、水電站以及煤礦、鋼鐵、冶金、化工等工礦企業的供、配、用電系統。

適用于220V、110V直流電源供電系統，通信設備48V、36V直流電源供電系統。

四、結論

該基于差流檢測法的分布式直流接地故障定位系統具有組態靈活，可靠性高等眾多優點。該分布式直流接地故障定位系統具有靈敏度高，裝置小巧并且安裝快捷簡單，可以通過其他通信設備實現遠程的監控與管理，未來可廣泛應用于電力系統的二次設備直流接地故障診斷中。

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