電力系統繼電保護裝置直流接地問題的處理

劉 鵬

（國電吉林江南熱電有限公司，吉林吉林，132011）

電力系統繼電保護裝置直流接地問題的處理

劉 鵬

（國電吉林江南熱電有限公司，吉林吉林，132011）

針對電力系統繼電保護裝置直流接地問題的處理，結合理論實踐，在簡要闡述繼電保護裝置工作原理的基礎上，并著重分析了電力系統中，繼電保護裝置直流接地中存在的問題，以及處理方式。得出繼電保護裝置是維持電力系統持續、安全、穩定運行關鍵的結論，希望對相關單位有一定幫助。

電力系統；機電保護裝置；直流接地；問題處理

0 引言

近年來我國電力事業快速發展，對電力系統持續穩定的供電提出了更高的要求。而繼電保護裝置作為電力系統的主要組成部分，其能否安全高效的運行，對全社會各大產業用電效率有很大影響。本文基于理論實踐，對電力系統繼電保護裝置直流接地問題的處理做了如下分析。

1 繼電保護裝置的工作原理

所謂繼電保護指的是利用電力系統中的相關元件發生短路情況或者異常情況時，通過電氣量的變化來保護電力系統中其他設備不被損壞。繼電保護裝置主要有三大部分共同組成，包括：測量部分、邏輯部分、執行部分。通常情況下，電力系統運行中的相關參數比如：電流、電壓、功率因數角等在正常運行狀態和帶故障運行狀態時有明顯區別。繼電保護裝置可以捕捉這些參數的變化情況，并及時反饋到相應的控制設備上，操作人員通過判斷這些參數的變化，而確定電力系統發生故障的性質和范圍，并制定有針對性處理方案。

2 電力系統繼電保護裝置直流接地問題

2.1 直流正接地問題

大多數情況下，電力系統繼電保護裝置是通過電源負極啟動來保護電力系統的。但是如果電力系統在運行過程中發生正極接地，就會導致電源負極和繼電保護裝置發生斷電的情況，同時線砸也會攜帶正極電源負荷，同時線砸的負極，也會導致斷電線砸攜帶一定量的負電荷。此時，繼電保護裝置就會啟發相應的掩護命令，當此該項動作開啟以后，繼電保護裝置也就難以發揮出應用的保護作用，導致整個電力系統難以正常工作。

2.2 負極接地問題

直流電源發生負極接觸地面時，繼電保護裝置發生了跳閘現象，而且跳閘線圈中發生了短路故障，最終繼電保護裝置當中的保護零件失去了識別電力故障的能力，從而導致故障進一步擴大。

2.3 單點接地問題

在某些特定的情況下，單點接地也會導致繼電保護裝置發生故障，從而影響電力系統運行的穩定性。大量實例表明，電力系統中直流母線對電力系統中的電容有很大影響，隨著我國科學技術的發展，變電站的功能越來越全面，結果也愈發復雜，而繼電保護裝置中的微機操控、自動化設備、監控管理設備等都由直流供電。但是當微機操作設備接入電力系統中以后，促使電力系統中的直流負載下降，而微機設備需要憑借DC和DC電源模塊才能保證供電的穩定性。而DC電源模塊通常情況下采用了5V、12V和24V的輔助工作電源，需要通過EMI抗干擾措施，才能最大限度上降低開關電源對相關設備的影響【1】。當電路中加入EMI后就會在正對地和負對地之間存在電容，由于電力設備中擁有很多電源設備，因此，電容匯集到直流系統中以后，就會導致對地電容急速上升，如果此時發生單點接地問題，就會導致電容產生較的充放電電流，致使繼電保護裝置發生誤動。

2.4 兩點接地問題

當電力系統中繼電保護裝置受到外界因素干擾時，系統中的直流電源兩端的線路就可能和地面發生接觸，但是電流沒有經過電阻，從而增加了電流值，促使繼電保護裝置和大地構成回路，大電流就會瞬間流入繼電保護裝置中，使得繼電保護裝置超負荷工作，損壞內部元件，導致繼電保護裝置難以正常工作，如果不能及時解決，甚至會燒毀繼電保護裝置。

3 電力系統繼電保護裝置直流接地問題的處理措施

3.1 認真排查直流接地問題，及時發現問題根源

直流接地問題是繼電保護裝置在運行過程中最常見的問題之一，實例表明，導致直流接地問題發生的原因有很多，既包括內在因素，也包括外在因素。因此，要想最大限度上降低直流接地發生的概率，就必須積極尋找行之有效的策略，并科學合理的分析引發直流接地的原因?？梢詮膬蓚€方面入手【2】：第一，詳細排查各個接地支路，尤其是絕緣監測裝置中的問題要進行逐一排查，及時找打發生直流接地的根源；第二，確定繼電保護裝置和回路，最大限度上縮短故障查詢時間。具體而言，在排查過程中要遵循從室內到室外順序，第一時間找到發生直流接地的位置。在排查過程中要實現直流負荷分段開環運作，并斷開直流線路中母線和環路的開關，然后借助拉路法進行排查。在具體操作過程中，要控制切斷回路的時間在3秒之內，如果直流接地中有工作人員正在作業，此時直流接地問題往往在工作設備上，此時要切斷直流電源，進步觀察直流接地信號。

3.2 加強直流電源管理，降低直流接地問題發生的概率

加強直流電源管理的作用主要體現在以下一個方面：第一，確保直流電源設計、安裝、調制的質量。根據電力系統中繼電保護裝置運行的實際情況，對繼電保護裝置的電源系統進行科學合理的設計，確保其滿足相關規范和標準的要求。同時在具體安裝和調試中，要認真分析某些細節問題，尤為是直流接地問題發生比較頻繁的位置，要采取行之有效的處理措施【3】；第二，加強對直流電源維護和管理的能力，確保從業人員在維護和作業時，能夠按照操作規程和操作步驟進行操作，確保電池容量能滿足繼電保護裝置穩定運行的需求；第三，定期更換蓄電池，并檢查不同支路直流系統的絕緣情況，發現問題及時解決。

3.3 合理排除直流接地，提高直流接地問題處理效率

在2016年7月某變電站發生了直流接地問題，導致周圍數家企業停產維護，造成了巨大的經濟損失。直流接地處理單位采用了逐步排除和精密儀器排除相互結合的方法，在不到1小時內，就找到了發生直流接地問題的具體問題。從2016年7月至今在該地段再也沒有發生過程直流接地問題。

由于電力系統繼電保護裝置發生直流接地問題的因素非常多，相關技術人員的綜合技術水平有較高的要求。在這樣的基礎上，電力企業要針對相關技術人員開展技術培訓，從根本上提高他們的操作水平。確保直流接地故障發生以后，能在最快的時間內恢復，并防止同樣的問題再次發生，為電力系統持續、穩定、安全的運行奠定堅實基礎。

4 結束語

近年來，我國電力系統中頻繁發生繼電保護裝置直流接地問題，嚴重限制了用戶的用電質量。因此，電力部門必須高度重視此類問題，認真分析機電保護裝置在不同環境中發生直流接地的主要原因，避免直流接地問題的發生，為電力系統正常運行營造良好的環境。

[1]孫姣.電力系統繼電保護裝置直流接地問題的處理[J].科技創新導報,2017,14(18):54+56.

[2]南海軍.電力系統繼電保護裝置直流接地問題的防范[J].電子技術與軟件工程,2015,(06):241.

[3]楊孝鵬.電力系統繼電保護裝置直流接地問題的防范對策[J].科技與企業,2015,(23):217.

Treatment of DC grounding of relay protection device in power system

Liu Peng
(Guodian Jilin Jiangnan thermoelectric Co., Ltd.,Jilin Jilin,132011)

Aiming at the problem of DC grounding problem of power system relay protection device, combined with the theory and practice, the working principle of relay protection device is briefly described, and the problems existing in DC grounding of relay protection device in power system are analyzed emphatically As well as the way of handling. It is concluded that the relay protection device is the key to maintain the continuous, safe and stable operation of the power system, hoping to help the relevant units

power system; electromechanical protection device; DC grounding; problem handling