試論直流系統(tǒng)接地存在的問題及解決方法

薛釗++張瀟

[摘 ?要]直流系統(tǒng)的用電負荷極為重要，供給變電站繼電保護、控制、信號、計算機監(jiān)控、事故照明、交流不間斷電源等，對供電的可靠性要求很高。直流系統(tǒng)的可靠性是保障變電所安全運行的決定條件之一。盡管直流電源十分穩(wěn)定可靠，但實際應用中，由于電力系統(tǒng)應用直流電源的特殊性，特別是控制回路和保護回路的應用，使直流供電系統(tǒng)的故障成為變電站穩(wěn)定運行的隱患，這就是我們常說的直流系統(tǒng)接地故障危害。本文簡單分析了直流系統(tǒng)的接地故障的危害及處理以及處理時的注意事項。

[關鍵詞]對直流系統(tǒng)接地;故障分析;故障處理;直流系統(tǒng);直流系統(tǒng)接地;直流接地故障排查

中圖分類號：TM77 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2016）23-0031-01

1 關于直流系統(tǒng)接地

1.1 直流系統(tǒng)接地的危害

變電站直流系統(tǒng)所接設備多、回路復雜，在長期運行過程中會由于環(huán)境的改變、氣候的變化、電纜以及接頭的老化，設備本身的問題等等，而不可避免的發(fā)生直流系統(tǒng)接地。特別在變電站建設施工中或擴建過程中，由于施工及安裝的種種問題，難以避免的會遺留電力系統(tǒng)故障的隱患，直流系統(tǒng)更是一個薄弱環(huán)節(jié)。投運時間越長的系統(tǒng)接地故障的概率越大。

（1）接地分類：由于直流系統(tǒng)網(wǎng)絡連接比較復雜，其接地情況歸納起來有以下種種：按接地極性分為正接地和負接地;按接地種類可分為直接接地，亦稱金屬接地或全接地和間接接地，亦稱非金屬接地或半接地;按接地的情況可分為單點接地、多點接地、環(huán)路接地和絕緣降低或稱片接地。

（2）接地的危害：正接地可能導致斷路器誤跳閘;負接地可能導致斷路器的拒跳閘。直流系統(tǒng)如果僅僅是一點接地，對二次回路不會造成事故，如果有兩點接地，就可能發(fā)生斷路器誤動或拒動。就動作的實際情況看，當直流系統(tǒng)監(jiān)測回路發(fā)出預告信號報警，顯示該系統(tǒng)接地，可以斷定，直流系統(tǒng)的接地故障已經(jīng)造成了斷路器可能發(fā)生誤跳或拒跳的事故隱患，應立即排除。

2 直流系統(tǒng)接地故障的查找、排除

排除直流接地故障。首先要找到接地的位置，這就是我們常說的接地故障定位。直流接地大多數(shù)情況不是一個點，可能是多個點，或者是一個片，真正通過一個金屬點去接地的情況是比較少見的。更多的會由于空氣潮濕，塵土粘貼，電纜破損，或設備某部分的絕緣降低，或外界其它不明因素所造成。大量的接地故障并不穩(wěn)定，隨著環(huán)境變化而變化。因此在現(xiàn)場查找直流接地是一個較為復雜的問題。

（1）拉回路法：這是電力系統(tǒng)查直流接地故障一

直沿用的一個簡單辦法。所謂“拉回路” ，就是停掉該回路的直流電源，停電時間應小于三秒。一般先從信號回路，照明回路，再操作回路，保護回路等等。該種方法，由于二次系統(tǒng)越來越復雜，大部分的廠站由于施工或擴建中遺留的種種問題，使信號回路與控制回路和保護回路已沒有一個嚴格的區(qū)分，而且更多的還形成一些非正常的閉環(huán)回路，必然增大了拉回路查找接地故障的難度。正由于回路接線存在不確定性，往往令在拉回路的過程中，常常發(fā)生人為的跳閘事故，再加上微機保護的大量應用，微機保護由于計算機的運行特性也不允許隨意斷電，所以這種辦法已基本不用了。

（2）直流接地選線裝置監(jiān)測法

這是一種在線監(jiān)測直流系統(tǒng)對地絕緣情況的裝置。該裝置的優(yōu)點是能在線監(jiān)測，隨時報告直流系統(tǒng)接地故障，并顯示出接地回路編號。缺點是該裝置只能監(jiān)測直流回路接地的具體接地回路或支路，但對具體的接地點無法定位。技術上它受監(jiān)測點安裝數(shù)量的限制，很難將接地故障縮小到一個小的范圍。而且該裝置必須進行施工安裝，對舊系統(tǒng)的改造很不便。此類裝置還普遍存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。如果能有一種在監(jiān)測點上不受限制，檢測精度較高，選線準確的直流接地選線裝置，應是一種較好的選擇。

（3）便攜式直流接地故障定位裝置故障定位法

該裝置是近幾年開始在電力系統(tǒng)較為廣泛應用的產(chǎn)品。該裝置的特點是無需斷開直流回路電源，可帶電查找直流接地故障。完全可以避免再用"拉回路"的方法，極大地提高了查找直流接地故障的安全性。而且該裝置可將接地故障定位到具體的點，便于操作。目前生產(chǎn)此類產(chǎn)品的廠家也較多，但真正好用的產(chǎn)品很少，絕大部分產(chǎn)品都存在檢測精度不高，抗分布電容干擾差，誤報較多的問題。

3 查找直流接地故障的技巧

3.1 及時查找

因直流接地故障常常隨環(huán)境、氣候的變化而變化，十分不穩(wěn)定，造成難以查找的事故隱患，只要出現(xiàn)故障應立即查找。

3.2 定期巡檢直流系統(tǒng)的對地絕緣不一定故障出現(xiàn)時再去查找排除。利用精度較高的查找裝置定期對各個直流回路進行檢查，記下絕緣較差的直流回路，待氣候漸濕時，再重點監(jiān)測。目前已有部分電廠和變電站采用此法，并已開始建立這種經(jīng)常性的工作（主要在500KV變電站和部分接地較多的30萬KW以上發(fā)電機組）。

3.3 按序查找，先信號回路，事故照明回路，再操作回路，控制回路，保護回路。

3.4 對環(huán)路供電的直流系統(tǒng)應先斷開環(huán)路開關，如果客觀上已斷不開的環(huán)路（此類情況現(xiàn)場情況很多），應對檢測到的接地故障回路（環(huán)路接地，表現(xiàn)出來一般都是兩個以上回路）其接地精度仔細分多樣，找出接地更嚴重的回路，繼續(xù)查找。

3.5 選用高精度的查找裝置，對接地告警比較嚴重的，大部分情況都并非一點接地，應用精度較高的檢測裝置區(qū)分不同故障程度的回路，從接地故障嚴重的回路的入手。

3.6 經(jīng)驗查找先重點檢測絕緣情況較差的回路或者過去經(jīng)常容易出現(xiàn)接地的線路。

4 查找接地故障時的注意事項

4.1 瞬停直流電源時，應經(jīng)調(diào)度同意，時間不應超過3秒鐘，動作應迅速，防止失去保護電源及帶有重合閘電源的時間過長。

4.2 為防止誤判斷，觀察接地現(xiàn)象是否消失時，應從信號、光字牌和絕緣監(jiān)察表計指示情況綜合判斷。

4.3 盡量避免在高峰負荷時進行。

4.4 防止人為造成短路或另一點接地，導致誤跳閘。

4.5 按符合實際的圖紙進行，防止拆錯端子線頭，防止恢復接線時遺留或接錯;所拆線頭應做好記錄和標記。

4.6 使用儀表檢查時，表計內(nèi)阻應不低于2000歐/伏。

4.7 查找故障，必須二人及以上進行，防止人身觸電，做好安全監(jiān)護。

4.8 防止保護誤動作，必要時在順斷操作電源前，解除可能誤動的保護，操作電源正常后再投入保護。

參考文獻

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