發電廠直流系統接地故障分析與處理策略解析

王澤偉

摘 要：隨著我國社會電力技術的不斷發展，城市的用電需求不斷增大，電網覆蓋面越來越廣，發電廠的規模也在不斷壯大，但發電廠的直流接地故障時常發生。結合多年的從業經驗對直流接地故障進行了分析，并提出了預防對策和維護建議。

關鍵詞：發電廠；直流系統；接地故障；絕緣體

中圖分類號：TM862 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2016.16.157

目前，我國發電廠的直流系統一般都會配置2套直流電源，一般采用兩線制、單母線和不接地的系統，運行比較可靠、穩定。但仍存在一定的弊端，比如系統結構過于復雜、操作易出現失誤、檢修難度較大、絕緣體易老化且易被發現、天氣會對系統造成一定的影響等，進而導致接地故障時常發生。

1 直流系統接地概念及其危害

1.1 直流系統接地的概念

想要排除接地故障，首先要了解直流系統的概念和原理。直流電源與交流電源不同，其本身帶有直接的正、負兩極。當電源的正、負兩極中有一極對地間的絕緣體或絕緣電阻降低到一定程度（規定值）時，就說明這個直流系統有可能存在接地故障。

1.2 直流系統接地的危害

中間繼電器、二次控制回路中的跳閘裝置都與直流電源的負極相接。如果負極接地，則會出現斷路器故障，比如拒動或誤動故障。如果正極接地，則會造成短路器跳閘。因此，單點接地不會影響整個系統的正常運行，但再出現另一個接地點時，就會導致斷路器誤動（跳閘）或拒動（不跳閘），因此，需要重視接地問題。當系統監測后臺發出接地預警報警信號時，就需要立刻排查原因。

2 直流系統接地的原因

直流系統的范圍廣、結構復雜，系統中較長、裸露的導線較多，且負荷較大，這些因素都可能受到潮氣、灰塵的影響。此外，上述部分的絕緣能力較差，而絕緣層的破壞會直接造成直流系統接地。具體而言，絕緣層破壞的原因主要有以下2點：①直流電流中可能有昆蟲、老鼠等小動物爬入，或在工作人員進行二次回路檢修時遺留了線頭、螺絲、金屬電圈等導電的小零件在回路中，進而導致直流接地故障。②二次回路或設備運行的工作環境比較惡劣，進而導致直流接地故障。比如，當二次回路受到潮污腐蝕、電纜被煤粉覆蓋等。煤粉自燃會導致絕緣破損，而接地盒進水等現象都會導致絕緣體的絕緣能力下降或喪失，進而導致接地故障發生。水電廠常處于地平面以下的水輪機層和蝸殼層，濕度較大，極易出現凝露。如果為對電磁閥及控制端子部位進行很好的密封和防潮處理，則易引發直流接地故障。

3 直流系統接地的查找方法

直流系統接地的查找方法有以下6種：①直流系統一般都裝有絕緣監測裝置，以監測各支路的絕緣情況，便于報警和判斷接地支路。一旦發現絕緣監測裝置報警后，檢修人員應重視接地問題，并立刻停止直流系統中的二次回路檢修工作。②查找接地時，需要先詢問是否有專業人員在使用輔機。如果有，則應先查找此回路中是否存在接地。③在檢修人員在查找接地點的過程中，需要確定使用的工器具是否科學、合理。目前，常使用便攜注入式的直流接地檢測儀器，其能避免因直流系統的第三點接地而引發保護回路新的誤動或拒動。④在停止某一段回路運行時，無論此回路是否存在接地，都需要在判斷后及時恢復其原狀。此時，可采用瞬時停電的方法查找是否存在接地故障。在此過程中，需要最少2名工作人員的配合，即一人操作，一人監護所有儀表的指示參數，禁止單獨的工作人員進行檢修。切斷的時間最好控制在1～2 s，不可超過3 s，從而防止停電期間發生新的故障。如果開關因斷電而無法自動跳閘，則會引發新的事故。⑤當切除系統中某一個回路的電源時，如果接地故障隨之消失，則可確定此回路就是接地支路，進而在此支路開展分段檢查，不斷縮小接地范圍。⑥經上述處理后，如果仍未能查出接地點，則可能是直流母線接地或整流裝置存在故障。此時，需要匯報至相關部門，并采取一定的安全技術措施；在相關部門的負責人查出具體的接地點之后，再聯系檢修人員處理；當接地故障消除后，應及時恢復直流系統的運行。

4 改進建議

改進建議有以下7點：①需要對配電室進行檢查，對常跑電、冒電、滴水、漏電的設備進行及時處理；②定期檢查配電室中是否存在小動物，擋板是否完整及其放置位置是否正確，并做好相應的防鼠措施；③增強運行人員、檢修人員的專業能力，開展技能培訓，從而提高整體的業務水平；④嚴格執行“三票三制”，堅決杜絕無票操作行為；⑤增強支路的防雨、防潮能力，陰雨天可以進行一定的隔離停電處理，并對重要的負荷加強防雨措施；⑥加強設備巡檢，保證檢修工作的時效性。如果存在異常現象，則需要立刻聯系相關檢修部門處理，從而及時消除安全隱患；⑦日常工作中，應記錄直流系統中對地絕緣水平較低的支路。一旦發生接地故障，則可優先從這些支路出發，逐一開展接地點查找工作。

5 結束語

直流系統在發電廠中的地位非常重要，關系著工作人員及設備的安全，甚至影響著整個電網的運行。因此，必須在日常工作中加強日常維護，認真地進行巡回檢查。如果發現存在異常，則要立刻通知檢修部門及時消除安全隱患。

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〔編輯：張思楠〕