繼電保護中直流接地故障分析及處理

柳偉 洪小龍

摘 要：變電站出現直流系統接地故障時，可能會導致繼電保護出現誤動作或拒動作，此時需要檢修人員及時處理以免造成電力系統運行事故。本文從直流接地的危害出發，提出了幾種應對常見直流接地故障的處理措施，以期對生產實際處理直流接地故障提供一些參考。

關鍵詞：繼電保護；直流接地；故障處理

0 引言

繼電保護設備的運行可靠性關乎著電網的穩定。變電站直流系統為繼電保護設備及操作回路供給不間斷直流電源，正常運行時直流系統的正極和負極對地均絕緣良好，直流系統最常見的故障便是直流接地，這會給電網的安全穩定運行帶來極大隱患。

1 直流接地對繼電保護動作的影響

當直流系統的某條饋線支路或者母線的絕緣電阻降低至某一整定值時，稱該直流系統發生接地故障。[1]在變電站中，直流系統分布廣泛，同戶外機構箱以及端子箱等之間電氣連接較多，容易受到外界環境干擾，如粉塵、潮濕和腐蝕等，破壞設備絕緣導致發生直流接地故障。雖然發生一點接地并不會影響系統的正常運行，但若再發生第二點接地，就會導致繼電保護誤動或者拒動。直流系統發生接地故障示意圖如圖1所示。

1.1 直流系統正接地故障

一般電力系統繼電保護裝置是通過電源負極啟動來跳開斷路器開關的。當正極發生接地故障時，若跳閘線圈回路再發生接地故障或絕緣不良就會引起保護誤動作。因為繼電保護出口繼電器一般接在正極，若正極發生兩點接地將會使跳閘的觸發元件短接，從而使繼電保護發生誤動作。

1.2 直流系統負接地故障

當直流系統負極接地時，此時如果直流系統再有一點接地，繼電保護動作相對于跳閘的中間繼電器將會因被短接而不能正確出口動作[2]，造成斷路器不能跳閘即繼電保護拒動，使得故障無法被切除從而引發嚴重的電網運行事故。

2 直流接地故障的處理

變電站發生直流接地故障時，需要檢修人員及時處理。在查找直流接地原因時，首先要確定是直流正極接地還是負極接地， 接地電壓值有多大，之后再具體分析尋找故障接地點。一般尋找直流接地故障點的措施有兩種，一種是“拉回路”法查找，另一種是使用儀器查找，這兩種方法雖有不同但都能幫助我們找尋接地點，實際消缺中應結合使用。規程規定直流系統一點接地只能允許短時運行2小時，直流系統在發生一點接地故障后，要及時展開尋找接地點工作，以最快速度找到接地點并做處理消除故障，以免再發生第二點接地，造成更嚴重的運行事故。

2.1 “拉回路”法

顧名思義，“拉回路”法就是依次拉開各負荷支路的直流電源，以此來尋找直流接地點。由于直流回路各支路的用途和重要程度不同，通常依次拉開各支路直流電源的順序為信號回路，之后是操作回路，保護回路等。然而二次設備在更新的過程中，自動化程度也變得更先進，也更加依賴于直流系統的穩定性，如果直接拉開支路直流電源會斷開二次設備的電源供給，影響繼電保護可靠性。另一方面，大部分變電站通過技改工程升級后，其二次系統也變得更加復雜，有的變電站內部直流系統和二次回路間已沒有明顯的界限，這讓利用“拉回路”法尋找接地點變得愈加困難。因此在目前生產實際中，已不再將傳統“拉回路”法作為尋找直流接地點的主要方法。

2.2 便攜儀器查找法

目前便攜式直流系統接地點尋找儀器是直流系統發生接地故障時查找故障點最常使用的儀器。這種儀器能夠在不拉開直流支路電源的情況下帶電尋找直流接地點，因而能夠避免“拉回路”法尋找接地點時影響二次設備的正常運行。另一方面，這種儀器對接地點的定位準確，尤其是對電氣設備布置廣泛、直流支路長度大的情況，方便檢修人員迅速找尋接地點并消除故障。

2.3 直流系統絕緣監測裝置

生產中為了迅速查找、處理直流系統接地故障，確保電力系統的安全穩定運行，我們一般采用直流系統在線絕緣監測裝置，它可以對直流系統內各負荷支路的絕緣情況實現實時在線監測。[3]當其中某一負荷支路發生直流接地故障時，它能夠通過監測絕緣值從而迅速定位故障支路，同時發出告警信號，這極大地提高了我們處理直流接地問題的效率。

3 結論

21世紀以來，電力系統中經常發生繼電保護裝置直流系統接地故障，對保障電力用戶的優質用電質量帶來了極大的影響。因而電力檢修人員必須對直流接地問題給予足夠的重視，科學分析繼電保護裝置在不同情況下出現直流系統接地故障的原因，及時處理故障避免出現電力系統運行事故，為電網的正常運行保駕護航。

參考文獻：

[1] 李彬.淺談變電站直流系統接地故障的處理與預防[J].科技創業家，2013（16）：123.

[2] 李秋萍.直流系統多點接地故障的查找及原因分析[J].自動化應用，2012（05）：36-37.

[3] 謝平石.變電站繼電保護二次回路的分析[J].自動化應用，2016（08）：132-133+137.

作者簡介：

柳偉，男，漢族，安徽池州人，出生年月199403，從事繼電保護工作。

洪小龍，男，漢族，安徽池州人，出生年月197305，從事直流檢修工作。