變電站直流系統接地故障查找

李由浩+密德海+焦寧

摘 要：變電站的直流系統是變電站各個系統中的重要組成部分，作為控制、保護、信號、自動裝置、交流不停電電源及事故照明等的直流電源。直流系統的正常運行是這些設備可靠運行的基礎。直流系統常見的故障就是直流接地，為了不影響其它設備的正常運行，必須迅速、準確地找到接地位置并做出處理，使直流系統恢復正常，本文就一些工作經歷做了簡單的探討，并且對常見的直流系統接地故障做出了分析，總結了故障點查找的一般方法及其注意事項。

關鍵詞：直流接地接地原因查找方法

1.造成直流接地的原因

（1）由于下雨天引起的接地。在大雨天氣，雨水飄入未密封嚴實的戶外二次接線盒，使接線柱頭和外殼導通起來，引起接地。例如瓦斯繼電器不裝防雨罩，雨水滲入接線盒，當積水淹沒接線柱時，就會發生直流接地和誤跳閘。在持續的小雨天氣，潮濕的空氣會戶外使電纜芯破損處或者黑膠布包扎處，絕緣大大降低，從而引發直流接地。

（2）由小動物破壞引起的接地。當二次接線盒（箱）密封不好時，蜜蜂會鉆進盒里筑巢，巢穴將接線端子和外殼連接起來時，就引發直流接地。電纜外皮被老鼠咬破時，也容易引起直流接地。

（3）由擠壓磨損引起的接地。當二次線與轉動部件（如經常開關的開關柜柜門）靠在一起時，二次線絕緣皮容易受到轉動部件的磨損，當其磨破時，便造成直流接地。

（4）接線松動脫落引起接地。接在斷路器構箱端子排的二次線，若螺絲未緊固，則在斷路器多次跳合時接線頭容易從端子中滑出，搭在鐵件上引起接地。

（5）插件內元件損壞引起接地。為抗干擾，插件電路設計中通常在正負極和地之間并聯抗干擾電容，該電容擊穿時引起直流接地。

2.直流接地故障的查找

2.1查找方法

直流回路數量多、分布廣，接地點不好查，相對有效的方法是拉路試探法，即采用瞬間拉閘的方法確定故障范圍。及時停掉該回路的直流電源，一般先從信號回路，照明回路，再操作回路，保護回路依次查找。首先根據現場運行方式、操作情況、氣候影響來判斷可能接地的地點，按照先室外后室內，先合閘后控制，由總電源到分路電源，逐步縮小范圍，然后采取拉路尋找、處理。應注意：切斷各專用電流回路的時間不要過長，不論回路接地與否均應合上。如切斷某回路后直流接地現象消失，說明接地點位于本回路中；若現象繼續存在，說明該回路沒有接地。通過拉路尋找，可將接地點限定在某個直流回路中，再解開電纜芯，將接地點限定在某個室內或室外部分；經過層層分解、一段段排除，最終可將接地點定位于一段簡單回路之內。

2.2查找步驟

首先，了解現場直流電源系統構成情況，通過直流系統絕緣監測裝置或接地實驗按鈕初步判斷是直流正極接地還是負極接地。然后，瞬時切除所有合閘電源開關，如接地信號消失，說明接地點在合閘回路，應對站內合閘回路用同樣方法拉合負荷開關或解除正電源端，進行分路檢查、判斷；如監測裝置仍報接地，則說明接地點在控制、信號等回路，則應進一步用同樣方法檢查直流屏、蓄電池柜及站內各保護屏、控制屏、信號屏及其控制回路。查明接地點屬于哪一輸出電源回路后，應迅速拉合接地回路的直流負荷開關或拔插回路內的正電源保險，并根據絕緣檢測裝置報警情況判斷接地點在開關之前或之后。判斷清楚后，根據查出的范圍，迅速解除范圍內相關設備的正極端子，觀察報警信號，判斷接地點是否在這一部分設備內。然后繼續按照以上原則和方法，逐步縮小查找范圍，直至找出接地點。

3.查找直流接地故障的技巧

（1）查找及時。因直流接地故障常常隨環境、氣候的變化而變化，十分不穩定，造成難以查找的事故隱患，只要出現故障應立即查找。

（2）定期巡檢直流系統的對地絕緣。不一定故障出現時再去查找排除。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，再重點監測。

（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。先重點監測絕緣情況較差的回路。

（4）對環路供電的直流系統應先斷開環路開關，如果客觀上已斷不開的環路（此類情況現場情況很多），應對監測到的接地故障回路（環路接地，表現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，繼續查找。

（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分不同故障程度的回路，從接地故障嚴重的回路入手。

4.接地查找注意事項

防止不正確的查找方法造成的直流系統兩點接地。如使用燈泡查找法，使用內阻低于2000Ω/V的萬用表和電壓表。某些保護如整流型距離保護、晶體管保護在直流拉合時可能會誤出口，所以在拉合前應申請退出保護出口壓板。

目前絕緣監測裝置大都采用帶接地選線功能的微機監測儀，這類監測儀都有一個共同的特點，反應相對遲鈍：在發生直流接地時，要延遲幾秒甚至幾十秒才能報出“直流接地”信號；而在直流接地消失時，也要延遲幾秒甚至幾十秒其信號才能復歸。在拉路尋找時，切斷各支路直流的時間只有幾秒鐘，絕緣監測儀信號來不及復歸，致使靠絕緣檢測儀判斷接地消失的方法找不出接地點。為此，在拉路尋找前，應先使用內阻不低于2000Ω/V萬用表或電壓表在直流屏監視接地極母線對地電壓，然后退出絕緣檢測儀（絕緣監測儀會使直流母線對地電壓發生較大波動，影響判斷），靠萬用表或電壓表電壓值的變化來反映直流接地是否消失。

5結束語

變電站直流系統的接地故障是直流系統最常見的故障，由于故障可涉及各直流回路，范圍廣，影響大，引起節點故障的原因也各不相同，甚至復雜。直流接地故障特別是一點接地故障發生以后，一般不會馬上引起不良反應，正因如此，常常在很多情況下被輕視，甚至被忽視，以為不會發展成兩點故障或引起繼電保護等裝置的誤動作而放松警惕，降低了故障處理的力度和速度，最終造成了故障后果的擴大。所以，快速、安全的查找到故障點是非常重要的，而這個查找的過程，就是對我們運行人員的考驗過程，也是經驗的積累和學習過程，不斷總結、積累直流接地故障方面的知識，便可逐步提高這方面的技術水平，將接地故障引起的損失降到最低。

參考文獻：

[1]江蘇省電力工業局南通供電局：《變電運行培訓教材》（修訂版） 水利電力出版社

[2]杜宗軒：《電氣設備運行技術問答》 中國電力出版社